用树莓派4B做一个鱼缸水位报警

因为最近要出门一段时间，鱼缸没人照顾，树莓派的第一个实用需求出现了。

准备做一个液位报警仪，当鱼缸水位低于报警水位，发一封邮件给我，我就能在微信上收到通知，从而远程控制给鱼缸加水，防止鱼缸循环泵烧坏。

使用GPIO接口控制硬件和接收传感器的数据，实现过程如下：

GPIO介绍

树莓派的一个强大功能是沿着电路板顶部边缘的一排GPIO（general-purpose input/output）引脚。树莓派4B板上有一排40针GPIO接头。

主板上有两个5V引脚和两个3V3引脚，以及一些不可配置的接地引脚（0V）。其余引脚均为通用3V3引脚，意味着输出设置为3V3，输入为3V3容差。

输出

指定为输出引脚的GPIO引脚可以设置为高（3V3）或低（0V）。

输入

指定为输入引脚的GPIO引脚可以读为高（3V3）或低（0V）。使用内部上拉或下拉电阻可以更轻松地实现这一点。引脚GPIO2和GPIO3具有固定的上拉电阻，但对于其他引脚，可以使用软件配置。

其它

除了简单的输入和输出设备外，GPIO引脚还可以使用多种替代功能，一些可用于所有引脚，另一些则可用于特定引脚。如：PWM、SPI、I2C、串行

装备

面包板：用于免焊接线，边上两排是竖向连接的，中间是横向连接的。用杜邦线插入孔中就可以便捷接线了。

GPIO扩展版：可以方便地将所有GPIO接到面包板上

LED二极管：用于展示状态

干簧管液位计：用于监测液位，其原理是浮球中有磁铁，可以磁化干簧管，从而短路电路

接线

LED一端接GPIO17号引脚，一端接地。

液位开关一端接GPIO2号引脚，一端接地。

编程

这里我使用GPIO Zero

这是一个Python的GPIO库，树莓派默认已经安装了，可以直接使用。

核心脚本如下：

from gpiozero import LED
from gpiozero import Button
from time import sleep

led = LED(17) #1
button = Button(2) #2
while True:
    sleep(0.5) #3
    if button.is_pressed: #4
        led.on()
    else:
        led.off()

创建一个LED模式的GPIO口用于展示状态
创建一个Button模式的GPIO口
每0.5秒检测一次
开关打开则点亮LED，否则关闭LED

Python发送邮件

#coding=utf-8
from email.mime.text import MIMEText
from email.header import Header
from smtplib import SMTP_SSL
import time


#邮箱smtp服务器
host_server = 'smtp.exmail.qq.com'
#sender用户名
sender_user = 'wangyu@wycode.cn'
#邮箱登录密码
sender_pwd = '**********'
#发件人的邮箱
sender_mail = sender_user
#收件人邮箱
receiver = sender_user

#邮件的正文内容
mail_content = '【水位警报】过低\n时间：'+time.strftime( '%Y-%m-%d %X', time.localtime())
#邮件标题
mail_title = '【水位警报】过低'

#ssl登录
smtp = SMTP_SSL(host_server)
#set_debuglevel()是用来调试的。参数值为1表示开启调试模式，参数值为0关闭调试模式
smtp.set_debuglevel(1)
smtp.ehlo(host_server)
smtp.login(sender_user, sender_pwd)

msg = MIMEText(mail_content, "plain", 'utf-8')
msg["Subject"] = Header(mail_title, 'utf-8')
msg["From"] = sender_mail
msg["To"] = receiver
smtp.sendmail(sender_mail, receiver, msg.as_string())
smtp.quit()

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输出

输入

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