牟曉東

如果在樹(shù)莓派上安裝攝像頭和超聲波傳感器等器材，再借助功能豐富的庫(kù)模塊，我們可以使用Python編程來(lái)實(shí)現(xiàn)一些比較高端實(shí)用的功能，比如進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)再進(jìn)行“抓拍”，并且將圖像文件作為附件發(fā)送至指定的郵箱。

1.實(shí)驗(yàn)器材及連接

實(shí)驗(yàn)器材：樹(shù)莓派3B+一塊，古德微擴(kuò)展板一塊，CSI攝像頭一個(gè)，超聲波傳感器一個(gè)，紅色LED燈一支。

首先，將CSI攝像頭的數(shù)據(jù)線穿過(guò)擴(kuò)展板預(yù)留孔，安裝至樹(shù)莓派的CAMERA接口;接著，將擴(kuò)展板與樹(shù)莓派進(jìn)行“對(duì)接”，超聲波傳感器插至并排的20號(hào)和21號(hào)四個(gè)引腳（注意方向朝外），LED燈插至5號(hào)引腳（注意長(zhǎng)腿正極、短腿負(fù)極）;最后，通過(guò)數(shù)據(jù)線給樹(shù)莓派通電，啟動(dòng)操作系統(tǒng)（如圖1）。

2.編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)“郵件發(fā)送”功能的send_mail函數(shù)

在Python中實(shí)現(xiàn)“郵件發(fā)送”功能，需要導(dǎo)入庫(kù)模塊和相關(guān)信息的設(shè)置等多步操作，可自定義send_mail函數(shù)來(lái)完成。

首先，導(dǎo)入“簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議”的smtplib庫(kù)和“管理電子郵件消息”的email庫(kù)：“import smtplib”、“from email.mime.multipart import MIMEMul

tipart”、“from email.header import Header”、“from email.mime.text import MIMEText”和“from email.mime.image import MIMEImage”（如圖2）。

接著，在send_mail函數(shù)中開(kāi)始寫(xiě)代碼：建立連接對(duì)象con，進(jìn)行郵箱服務(wù)器的連接：“con = smtplib.SMTP_SSL（'smtp.126.com'，465）”——126郵箱，端口號(hào)為465。

登錄用來(lái)發(fā)送郵件的郵箱：“con.login（'youmail@126.com'，'xxxxxxxx'）”，第一個(gè)參數(shù)是郵箱地址，第二個(gè)參數(shù)是明文密碼。

創(chuàng)建郵件對(duì)象msg：“msg = MIMEMultipart（）”。

設(shè)置郵件的主題和編碼方式：“subject = Header（'監(jiān)控抓拍'，'utf-8'）.encode（）”。

添加至郵件對(duì)象msg中：“msg['Subject'] = subject”。

分別設(shè)置郵件發(fā)送人和接收人的信息：“msg['From'] = 'youmail@126.com '”“msg['To'] = '123456@qq.com'”。

創(chuàng)建普通文本對(duì)象text和編碼方式：“text = MIMEText（'監(jiān)控異常，抓拍！'，'plain'，'utf-8'）”。

創(chuàng)建文件對(duì)象image_data讀取抓拍保存的capture.jpg文件并創(chuàng)建圖片對(duì)象image1：“image_data = open（'/home/pi/capture.jpg'，'rb'）.read（）”、“image1 = MIMEImage（image_data）”，并且進(jìn)行附件顯示名稱的設(shè)置：“image1['Content-Disposition'] = 'attachment;filename=“capture.jpg”'”。

將普通文本對(duì)象text和圖片對(duì)象image1 分別添加至郵件對(duì)象msg中：“msg.attach（text）”、“msg.attach（image1）”。

通過(guò)sendmail進(jìn)行郵件的發(fā)送：“con.sendmail（'youmail@126.com'，'123456@qq.com'，msg.as_

string（））”，仍要包括發(fā)件人和收件人（從126郵箱發(fā)送至QQ郵箱）的信息。最后，關(guān)閉連接、退出郵箱：“con.quit（）”（如圖3）。

3.攝像頭“監(jiān)控抓拍”功能的實(shí)現(xiàn)

首先，導(dǎo)入gpiozero等庫(kù)模塊：“from gpiozero import DistanceSensor，LED”、“from picamera import PiCamera”、“import time”和“from signal import pause”（如圖4）。

接著，進(jìn)行超聲波傳感器、LED燈和攝像頭的設(shè)置及初始化操作：建立變量sensor關(guān)聯(lián)超聲波傳感器“sensor = DistanceSensor（echo=21，trigger=20）”，對(duì)應(yīng)的信號(hào)發(fā)射和接收端口分別是20和21。