代码收藏家 使用Raspberry Pi和SensorMedal制作IoT跳绳设备-连接Google Drive、保存和查看跳绳结果(第三部分)
本连载旨在制作一款用来解决运动不足问题的跳绳设备。本文是第三部分，前面已经实现了通过加速度传感器对跳跃次数进行计数，本文将介绍将其数据保存在Google Sheets中并进行处理的步骤。如果能够了解自己的跳跃次数、时间、消耗的总热量等，可能会增加今后坚持锻炼的动力。现在就动手开始做吧！
本部分所需部件
跳绳
ROHM SensorMedal（SensorMedal-EVK-002）
Raspberry Pi zero（Raspberry Pi Zero W）
FOUR LETTER LED PHAT
本部分的流程
- 1.设置
- 2.从Raspberry Pi上传到Google
- 3.保存并显示跳绳结果
- 4.总结
1.设置Google Sheets
当我们实现了跳绳计数后，就很希望能将次数等数据保存下来，以便随时查看以往的跳跃次数。
为此，让我们将跳跃次数等数据保存在Google云端的电子表格中吧。Google的云服务可以在一定程度内免费使用，因此可以随时开始使用。
首先，需要访问下面的Google控制台。单击下面的链接可以注册您的Google帐户并登录开始使用：
https://console.developers.google.com/
您Google帐户的初始设置完成后，可以在控制台中搜索名为“Sheets”的API，就会出来Google Sheets API，请选择它。
现在，点击左侧的蓝色按钮“启用”，启用Sheets API。
然后将光标移到左侧菜单中的“认证信息”。
从认证页面顶部的“创建认证信息”中选择“服务帐户”。
在服务帐户创建页面上，输入适当的帐户名称和ID，然后点击“创建”。
即使“允许访问”，也需要授予项目所有者等权限并点击“继续”。
这样，就创建了服务帐户。现在，单击如下所示的创建秘钥按钮，下载JSON格式的文件。
下载好JSON文件后打开，保存邮件信息“xxx@yyy.iam.gserviceaccount.com”的地址。另外，将这个JSON文件发送给Raspberry Pi。
这些设置完成后，转到 Google Sheets并尝试创建电子表格。可以访问Google Drive或使用下面的链接：
https://docs.google.com/spreadsheets/create
新建的Google Sheets表格打开后，在左上角的名称位置输入适当的表格名称。（我设置的是“Jump_Count”）
然后点击右侧的“分享”按钮，输入之前保存的账号信息（xxx@yyy.iam.gserviceaccount.com），完成。
2. 从Raspberry Pi上传到Google
现在，Google这边的设置已经完成，让我们从Raspberry Pi开始使用吧。启动Raspberry Pi并打开终端。
要想使用Google Sheets，需要各种认证和使用名为“gspread”的库，因此请按如下方式安装。
pi@raspizero:~/Programs $ sudo pip3 install oauth2client pi@raspizero:~/Programs $ sudo pip3 install httplib2 Looking in indexes: https://pypi.org/simple, https://www.piwheels.org/simple Collecting httplib2 Downloading 100% |████████████████████████████████| 102kB Installing collected packages: httplib2 pi@raspizero:~/Programs $ sudo pip3 install gspread
现在可以将数据保存在Sheets中了。在这里，我创建了一个程序，用来从Raspberry Pi输入数据，程序如下：
pi@raspizero:~/Programs $ sudo vi spreadsheet.py --------- #!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- import gspread from oauth2client.service_account import ServiceAccountCredentials key_name = ‘xxx.json’ # Use your own information sheet_name = 'jump_count' # Use sheets API scope = ['https://spreadsheets.google.com/feeds','https://www.googleapis.com/auth/drive'] credentials = ServiceAccountCredentials.from_json_keyfile_name(key_name, scope) gc = gspread.authorize(credentials) # Enter TEST to Sell A1 cell_number = 'A1' input_value = 'Total Jump' wks = gc.open(sheet_name).sheet1 wks.update_acell(cell_number, input_value)
当运行这个程序时，“Jump Data”的数据会从Raspberry Pi被插入到云表格中。
3. 跳绳＆保存、显示！
现在让我们修改跳绳程序，以让跳跃次数可以上传到Google。
首先需要记录下您的表格的sheet_id（下面网址中红框内的部分）。
在电子表格中，日期和时间保存在A列和B列中，跳跃次数保存在C列中，跳绳时间（秒）保存在D列中，卡路里消耗量保存在E列中。当在表格的C1、D1和E1输入求和命令时，就会自动计算跳跃的总次数和消耗的卡路里总量等数据。
接下来，通过在ble_jump_4d.py程序中添加的方式，创建ble_jump_4d_sheets.py程序。为了将跳跃次数保存在Google Sheets中，需要添加以下部分：
pi@raspizero:~/Programs $ sudo cp ble_jump_4d.py ble_jump_4d_sheets.py
--- 下面的更改或添加部分用黄色表示 ---
#!/usr/bin/env python3
# coding: utf-8
---
import gspread
from apiclient import discovery
from oauth2client.service_account import ServiceAccountCredentials
import httplib2
import numpy as np
from datetime import datetime
key_name = "xxx.json" # Use your JSON file name
sheet_name= “jump_count” # Sheet name
sheet_id = “zzz” # Sheet Id
class SpreadSheet(object):
def __init__(self, sheet_id):
self.sheetId = sheet_id
scope = ['https://spreadsheets.google.com/feeds','https://www.googleapis.com/auth/drive']
credentials = ServiceAccountCredentials.from_json_keyfile_name(key_name, scope)
http_auth = credentials.authorize(httplib2.Http())
discoveryUrl = ('https://sheets.googleapis.com/$discovery/rest?''version=v4')
self.service = discovery.build('sheets', 'v4', http=http_auth, discoveryServiceUrl=discoveryUrl)
def append(self, values): # Append data in Google Sheets
assert np.array(values).shape==(5,) , "The shape of value %s must be 5" % (np.array(values).shape)
value_range_body = {'values':[values]}
result = self.service.spreadsheets().values().append(spreadsheetId=self.sheetId,
range=APPEND_RANGE, valueInputOption='USER_ENTERED', body=value_range_body).execute()
print(result)
spread_sheet = SpreadSheet(sheet_id)
APPEND_RANGE = 'sheet1!A1:E1'
start_time= datetime.now()
last_time = datetime.now()
last_cnt = 0
last_cal = 0
last_dur = 0
scanner = btle.Scanner()
while True:
---
fourletterphat.print_str("JUMP")
fourletterphat.show()
---
SEQ = sensors['SEQ']
jump_cnt = sensors['Steps']
if SEQ in [255,0,1] and jump_cnt == 0:
start_seq+= 1
start_time= datetime.now()
print(start_time.strftime('%H:%M:%S')+" Start Jumping!")
if last_cnt!=0:
spread_sheet.append([last_time.strftime('%Y/%m/%d'), last_time.strftime('%H:%M:%S'),
last_cnt, last_dur, last_cal])
else:
last_time= start_time
last_cnt = jump_cnt
cur_time= datetime.now()
if start_seq >= 1:
dur_time= cur_time - start_time
dur_seconds = dur_time.seconds
cur_cnt = jump_cnt
cur_cal = round(cur_cnt*0.1,1)
jump_text= str(cur_cnt)+" Jump "+str(cur_cal)+" Cal "+str(dur_seconds)+" s"
print(jump_text)
fourletterphat.print_number_str(cur_cnt)
fourletterphat.show()
last_dur = dur_seconds
last_cal = cur_cal
'''
for key, value in sorted(sensors.items(), key=lambda x:x[0]):
print(' ',key,'=',value)
'''
让我们运行这个程序，按下SensorMedal上的按钮后跳几下吧。
在有网络的地方，每次按下按钮并跳绳，都会将次数保存下来。 我们设计的这种方式，可以成功地将跳跃次数保存在表格中。
4. 总结
在本连载中，我们使用Raspberry Pi和SensorMedal实现了连接物联网的数字化跳绳。
本文是第三部分，我们不仅实现了次数计数，而且还成功地将每次跳绳的次数等数据上传到Google Sheets以保存结果。Google Sheets很容易获得合计值和绘制图表，因此非常适合随时查看跳绳结果。
在下一部分中，也就是最后一部分，我们将使用跳跃次数和保存的数据来创建一种机制，让跳绳变得更加有趣也更加有动力，敬请期待！
作者：xiaoshun007～
