本文為英文版的機器翻譯版本，如內容有任何歧義或不一致之處，概以英文版為準。

# 設定您的 Raspberry Pi 和濕度感應器
<a name="iot-moisture-raspi-setup"></a>



將 microSD 卡插入 Raspberry Pi，連接顯示器、鍵盤、滑鼠，以及乙太網路纜線 (如果未使用 Wi-Fi)。還不要連接電源線。

將 JST 跳線纜線連接至濕度感應器。跳線的另一端有四條配線：
+ 綠色：I2C SCL
+ 白色：I2C SDA
+ 紅色：功率 (3.5 V)
+ 黑色：接地

按住 Raspberry Pi 與右側的乙太網路插孔。在此方向中，上方有兩列 GPIO 接腳。按照以下順序，將濕度感應器的配線連接到接腳的下方排。從最左側接腳開始，連接紅色 (電源)、白色 (SDA) 和綠色 (SCL)。略過一個接腳，然後連接黑色 (接地) 配線。如需詳細資訊，請參閱 [Python Computer Wiring](https://learn.adafruit.com/adafruit-stemma-soil-sensor-i2c-capacitive-moisture-sensor/python-circuitpython-test)。

將電源線連接至 Raspberry Pi，並將另一端插入牆上插座，以將其開啟。

**設定您的 Raspberry Pi**

1. 在 **Welcome to Raspberry Pi (歡迎使用 Raspberry Pi)** 上，選擇 **Next (下一步)**。

1. 選擇您的國家/地區、語言、時區及鍵盤配置。選擇 **Next** (下一步)。

1. 輸入您的 Raspberry Pi 的密碼，然後選擇 **Next (下一步)**。

1. 選擇您的 Wi-Fi 網路，然後選擇 **Next (下一步)**。如果您不是使用 Wi-Fi 網路，請選擇 **Skip (略過)**。

1. 選擇 **Next (下一步)** 以檢查軟體更新。更新完成時，選擇 **Restart (重新啟動)** 以重新啟動您的 Raspberry Pi。

在 Raspberry Pi 啟動後，啟用 I2C 介面。

1. 在 Raspbian 桌面的左上角，按一下 Raspberry 圖示，選擇 **Preferences (偏好設定)**，然後選擇 **Raspberry Pi Configuration (Raspberry Pi 組態)**。

1. 在 **Interfaces (介面)** 標籤上，針對 **I2C**，選擇 **Enable (啟用)**。

1. 選擇**確定**。

Adafruit STEMMA 濕度感應器的程式庫是針對 CircuitPython 所撰寫。若要在 Raspberry Pi 上執行它們，您需要安裝最新版本的 Python 3。

1. 從命令提示執行下列命令，以更新您的 Raspberry Pi 軟體：

   `sudo apt-get update`

   `sudo apt-get upgrade`

1. 執行以下命令來更新您的 Python 3 安裝：

   `sudo pip3 install --upgrade setuptools`

1. 執行以下命令來安裝 Raspberry Pi GPIO 程式庫：

   `pip3 install RPI.GPIO`

1. 執行以下命令來安裝 Adafruit Blinka 程式庫：

   `pip3 install adafruit-blinka`

   如需詳細資訊，請參閱 [在 Raspberry Pi 上安裝 CircuitPython 程式庫](https://learn.adafruit.com/circuitpython-on-raspberrypi-linux/installing-circuitpython-on-raspberry-pi)。

1. 執行以下命令來安裝 Adafruit Seesaw 程式庫：

   `sudo pip3 install adafruit-circuitpython-seesaw`

1. 執行下列命令來安裝適用於 Python 的 AWS IoT 裝置 SDK：

   `pip3 install AWSIoTPythonSDK`

您的 Raspberry Pi 現在擁有所有必要的程式庫。建立名為 **moistureSensor.py** 的檔案，並將下列 Python 程式碼複製到檔案：

```
from adafruit_seesaw.seesaw import Seesaw
from AWSIoTPythonSDK.MQTTLib import AWSIoTMQTTShadowClient
from board import SCL, SDA

import logging
import time
import json
import argparse
import busio

# Shadow JSON schema:
#
# {
#   "state": {
#       "desired":{
#           "moisture":<INT VALUE>,
#           "temp":<INT VALUE>            
#       }
#   }
# }

# Function called when a shadow is updated
def customShadowCallback_Update(payload, responseStatus, token):

    # Display status and data from update request
    if responseStatus == "timeout":
        print("Update request " + token + " time out!")

    if responseStatus == "accepted":
        payloadDict = json.loads(payload)
        print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~")
        print("Update request with token: " + token + " accepted!")
        print("moisture: " + str(payloadDict["state"]["reported"]["moisture"]))
        print("temperature: " + str(payloadDict["state"]["reported"]["temp"]))
        print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n")

    if responseStatus == "rejected":
        print("Update request " + token + " rejected!")

# Function called when a shadow is deleted
def customShadowCallback_Delete(payload, responseStatus, token):

     # Display status and data from delete request
    if responseStatus == "timeout":
        print("Delete request " + token + " time out!")

    if responseStatus == "accepted":
        print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~")
        print("Delete request with token: " + token + " accepted!")
        print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n")

    if responseStatus == "rejected":
        print("Delete request " + token + " rejected!")


# Read in command-line parameters
def parseArgs():

    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument("-e", "--endpoint", action="store", required=True, dest="host", help="Your device data endpoint")
    parser.add_argument("-r", "--rootCA", action="store", required=True, dest="rootCAPath", help="Root CA file path")
    parser.add_argument("-c", "--cert", action="store", dest="certificatePath", help="Certificate file path")
    parser.add_argument("-k", "--key", action="store", dest="privateKeyPath", help="Private key file path")
    parser.add_argument("-p", "--port", action="store", dest="port", type=int, help="Port number override")
    parser.add_argument("-n", "--thingName", action="store", dest="thingName", default="Bot", help="Targeted thing name")
    parser.add_argument("-id", "--clientId", action="store", dest="clientId", default="basicShadowUpdater", help="Targeted client id")

    args = parser.parse_args()
    return args


# Configure logging
# AWSIoTMQTTShadowClient writes data to the log
def configureLogging():

    logger = logging.getLogger("AWSIoTPythonSDK.core")
    logger.setLevel(logging.DEBUG)
    streamHandler = logging.StreamHandler()
    formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
    streamHandler.setFormatter(formatter)
    logger.addHandler(streamHandler)


# Parse command line arguments
args = parseArgs()

if not args.certificatePath or not args.privateKeyPath:
    parser.error("Missing credentials for authentication.")
    exit(2)

# If no --port argument is passed, default to 8883
if not args.port: 
    args.port = 8883


# Init AWSIoTMQTTShadowClient
myAWSIoTMQTTShadowClient = None
myAWSIoTMQTTShadowClient = AWSIoTMQTTShadowClient(args.clientId)
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureEndpoint(args.host, args.port)
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureCredentials(args.rootCAPath, args.privateKeyPath, args.certificatePath)

# AWSIoTMQTTShadowClient connection configuration
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureAutoReconnectBackoffTime(1, 32, 20)
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureConnectDisconnectTimeout(10) # 10 sec
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureMQTTOperationTimeout(5) # 5 sec

# Initialize Raspberry Pi's I2C interface
i2c_bus = busio.I2C(SCL, SDA)

# Intialize SeeSaw, Adafruit's Circuit Python library
ss = Seesaw(i2c_bus, addr=0x36)

# Connect to AWS IoT
myAWSIoTMQTTShadowClient.connect()

# Create a device shadow handler, use this to update and delete shadow document
deviceShadowHandler = myAWSIoTMQTTShadowClient.createShadowHandlerWithName(args.thingName, True)

# Delete current shadow JSON doc
deviceShadowHandler.shadowDelete(customShadowCallback_Delete, 5)

# Read data from moisture sensor and update shadow
while True:

    # read moisture level through capacitive touch pad
    moistureLevel = ss.moisture_read()

    # read temperature from the temperature sensor
    temp = ss.get_temp()

    # Display moisture and temp readings
    print("Moisture Level: {}".format(moistureLevel))
    print("Temperature: {}".format(temp))
    
    # Create message payload
    payload = {"state":{"reported":{"moisture":str(moistureLevel),"temp":str(temp)}}}

    # Update shadow
    deviceShadowHandler.shadowUpdate(json.dumps(payload), customShadowCallback_Update, 5)
    time.sleep(1)
```

將檔案儲存到您可以找到的位置。從命令列搭配下列參數執行 `moistureSensor.py`：

端點  
您的自訂 AWS IoT 端點。如需詳細資訊，請參閱[Device Shadow REST API](device-shadow-rest-api.md)。

rootCA  
 AWS IoT 根 CA 憑證的完整路徑。

cert  
裝置 AWS IoT 憑證的完整路徑。

金鑰  
裝置 AWS IoT 憑證私有金鑰的完整路徑。

thingName  
您的物件名稱 (在此案例中為 `RaspberryPi`)。

clientId  
MQTT 用戶端 ID。請使用 `RaspberryPi`。

命令列看起來應該如下：

`python3 moistureSensor.py --endpoint {{your-endpoint}} --rootCA ~/certs/AmazonRootCA1.pem --cert ~/certs/raspberrypi-certificate.pem.crt --key ~/certs/raspberrypi-private.pem.key --thingName RaspberryPi --clientId RaspberryPi`

嘗試碰觸感應器、將其放入花盆中，或將其放入杯水中，以查看感應器如何回應各種濕度。如有需要，您可以在 `MoistureSensorRule` 中變更閾值。當濕度感應器讀數低於規則 SQL 查詢陳述式中指定的值時， 會將訊息 AWS IoT 發佈至 Amazon SNS 主題。您應該會收到包含濕度和溫度資料的電子郵件訊息。

在您驗證收到來自 Amazon SNS 的電子郵件訊息後，請按 **CTRL\+C** 來停止 Python 程式。Python 程式傳送的訊息量不足以產生費用，但最佳實務是在完成時停止程式。