立日誌: Raspberry Pi 做 PostgreSQL(Timescale) 讓真實溫度資料寫入到PostgreSQL

Step 1：安裝 Grafana（在 Raspberry Pi）

sudo apt update

sudo apt install -y grafana

我遇到了你的系統還沒有 Grafana 的套件來源（repository）

必須「手動加入 Grafana 官方 repo」

Step 1：加入 Grafana GPG key

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings

wget -qO - https://apt.grafana.com/gpg.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/grafana.gpg

Step 2：加入 repo

echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/grafana.gpg] https://apt.grafana.com stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/grafana.list

Step 3：更新

sudo apt update

Step 4：安裝

sudo apt install -y grafana

Step 2：啟動 Grafana

sudo systemctl enable grafana-server

sudo systemctl start grafana-server

sudo systemctl status grafana-server

確認出現 active (running)

Step 3：打開瀏覽器

在電腦輸入 : http://192.168.0.112:3000

Step 4：登入

預設帳密

帳號：admin

密碼：admin

Step 5：連接 PostgreSQL（TimescaleDB）

其實我點擊save有遇到另一個問題

Grafana 需要密碼，但你的 postgres 沒有設定密碼（或錯誤）

進 PostgreSQL :

sudo -u postgres psql

設定 postgres 密碼 :

ALTER USER postgres WITH PASSWORD '123456';

ALTER ROLE

就是成功了

sudo nano /etc/postgresql/17/main/pg_hba.conf

找到這行：


local   all             postgres                                peer

改成：


local   all             postgres                                md5

------------------
找這行（如果有才改）：
host    all             all             127.0.0.1/32            peer

改成：
host    all             all             127.0.0.1/32            md5

重啟 PostgreSQL :


sudo systemctl restart postgresql
測試登入 :

psql -U postgres -h localhost

密碼輸入：123456

再save一次就會成功了

Step 6：做第一個圖

建立 Dashboard

其實我也是有遇到一直沒有連線的情況

最後我是回到前面的Data sources砍掉舊的重做一次設定

esp32程式:

#include <SPI.h>

#include <Ethernet2.h>

#include <ModbusMaster.h>

#include <mbedtls/md5.h>

// ===== W5500 =====

#define W5500_CS 6

#define W5500_RST 14

byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };

IPAddress dbServer(192, 168, 0, 112); // 你電腦的 IP

EthernetClient client;

// ===== RS485 =====

#define RS_TX_PIN 5

#define RS_RX_PIN 4

#define RS_ENAMBLE_232_PIN 21

#define RS_ENAMBLE_422_PIN 16

#define RS_ENAMBLE_485_PIN 15

#define RS_BAUDRATE 9600

ModbusMaster node;

// ===== DB 設定 =====

const char* DB_NAME = "iot_db";

const char* DB_USER = "postgres";

const char* DB_PASS = "123456";

// ─────────────────────────────────────────────

// PostgreSQL wire protocol helpers

// ─────────────────────────────────────────────

// 讀掉一個完整的 server message，回傳 type byte

char pgReadMessage() {

unsigned long t = millis();

while (!client.available()) {

if (millis() - t > 5000) { Serial.println("PG timeout"); return 0; }

delay(10);

}

char msgType = (char)client.read();

// 讀 4 bytes 長度

uint8_t lb[4] = {0};

int got = 0;

t = millis();

while (got < 4) {

if (client.available()) lb[got++] = client.read();

if (millis() - t > 2000) break;

}

int bodyLen = (((int)lb[0]<<24)|((int)lb[1]<<16)|((int)lb[2]<<8)|(int)lb[3]) - 4;

// 如果是錯誤訊息，印出來

if (msgType == 'E' && bodyLen > 0 && bodyLen < 400) {

uint8_t body[400];

got = 0; t = millis();

while (got < bodyLen) {

if (client.available()) body[got++] = client.read();

if (millis() - t > 2000) break;

}

// PG 錯誤格式：一堆 "field_type + string\0" 組合

// 印出所有可讀字元

Serial.print("PG Error: ");

for (int i = 0; i < got; i++) {

if (body[i] >= 32 && body[i] < 127) Serial.print((char)body[i]);

else if (body[i] == 0) Serial.print(" | ");

}

Serial.println();

return msgType;

}

// 其他訊息：讀掉 body

got = 0; t = millis();

while (got < bodyLen) {

if (client.available()) { client.read(); got++; }

if (millis() - t > 2000) break;

}

return msgType;

}

// 送出有 type byte 的 message（一般訊息用）

void pgSendMessage(char type, const uint8_t* body, int bodyLen) {

int totalLen = bodyLen + 4;

uint8_t hdr[5];

hdr[0] = (uint8_t)type;

hdr[1] = (totalLen >> 24) & 0xFF;

hdr[2] = (totalLen >> 16) & 0xFF;

hdr[3] = (totalLen >> 8) & 0xFF;

hdr[4] = (totalLen ) & 0xFF;

client.write(hdr, 5);

if (bodyLen > 0) client.write(body, bodyLen);

}

// 等到收到 ReadyForQuery ('Z')

void pgWaitReady() {

char r = 0;

for (int i = 0; i < 15 && r != 'Z'; i++) r = pgReadMessage();

}

// ─────────────────────────────────────────────

// 連線到 PostgreSQL（Startup → Auth → Ready）

// ─────────────────────────────────────────────

bool pgConnect() {

Serial.print("TCP -> DB...");

if (!client.connect(dbServer, 5432)) {

Serial.println("FAIL");

return false;

}

Serial.println("OK");

// Startup message

uint8_t buf[128];

int pos = 0;

buf[pos++]=0x00; buf[pos++]=0x03; buf[pos++]=0x00; buf[pos++]=0x00;

memcpy(buf+pos,"user",4); pos+=4; buf[pos++]=0;

int ul=strlen(DB_USER); memcpy(buf+pos,DB_USER,ul); pos+=ul; buf[pos++]=0;

memcpy(buf+pos,"database",8); pos+=8; buf[pos++]=0;

int dl=strlen(DB_NAME); memcpy(buf+pos,DB_NAME,dl); pos+=dl; buf[pos++]=0;

buf[pos++]=0;

int totalLen = pos + 4;

uint8_t lenBytes[4] = {

(uint8_t)(totalLen>>24),(uint8_t)(totalLen>>16),

(uint8_t)(totalLen>>8), (uint8_t)(totalLen)

};

client.write(lenBytes, 4);

client.write(buf, pos);

// 讀 auth request，取得 salt

unsigned long t = millis();

while (!client.available()) { delay(10); if(millis()-t>5000) return false; }

char msgType = client.read();

uint8_t lb[4]; int got=0; t=millis();

while(got<4){ if(client.available()) lb[got++]=client.read(); if(millis()-t>2000) break; }

int bodyLen = (((int)lb[0]<<24)|((int)lb[1]<<16)|((int)lb[2]<<8)|(int)lb[3]) - 4;

uint8_t authBody[32]; got=0; t=millis();

while(got<bodyLen && got<32){

if(client.available()) authBody[got++]=client.read();

if(millis()-t>2000) break;

}

Serial.printf("Startup resp: '%c' authType=%d\n", msgType, (int)authBody[3]);

// authBody[0..3] = auth type (5 = md5, 0 = ok/trust)

int authType = authBody[3];

if (authType == 5) {

// MD5 認證：salt 在 authBody[4..7]

uint8_t salt[4];

salt[0]=authBody[4]; salt[1]=authBody[5];

salt[2]=authBody[6]; salt[3]=authBody[7];

uint8_t hash1[16], hash2[16];

char hex1[33], hex2[33];

// 第一步：md5(password + user)

char pwuser[128];

snprintf(pwuser, sizeof(pwuser), "%s%s", DB_PASS, DB_USER);

mbedtls_md5((uint8_t*)pwuser, strlen(pwuser), hash1);

for(int i=0;i<16;i++) sprintf(hex1+i*2,"%02x",hash1[i]);

hex1[32]=0;

// 第二步：md5(hex1 + salt)

char hex1salt[40];

memcpy(hex1salt, hex1, 32);

memcpy(hex1salt+32, salt, 4);

mbedtls_md5((uint8_t*)hex1salt, 36, hash2);

for(int i=0;i<16;i++) sprintf(hex2+i*2,"%02x",hash2[i]);

hex2[32]=0;

// 送出 "md5" + hex2

char pwmsg[40];

snprintf(pwmsg, sizeof(pwmsg), "md5%s", hex2);

int pLen = strlen(pwmsg)+1;

pgSendMessage('p', (uint8_t*)pwmsg, pLen);

pgWaitReady();

} else if (authType == 0) {

// trust / AuthOK

pgWaitReady();

} else {

Serial.printf("Unsupported auth type: %d\n", authType);

client.stop();

return false;

}

Serial.println("DB ready!");

return true;

}

// ─────────────────────────────────────────────

// 執行 INSERT SQL

// ─────────────────────────────────────────────

bool pgInsert(float val, int machine_id, int tag_addr) {

char sql[256];

snprintf(sql, sizeof(sql),

"INSERT INTO sensor_data (time, device_id, temperature, humidity) "

"VALUES (NOW(), 'ESP32_01', %.2f, %.2f);",

val, 60.2

);

Serial.println(sql); // Debug 必加

int sLen = strlen(sql);

uint8_t body[256];

memcpy(body, sql, sLen);

body[sLen] = 0;

pgSendMessage('Q', body, sLen + 1);

char resp = pgReadMessage();

Serial.printf("Insert resp: '%c'\n", resp);

if (resp == 'E') {

Serial.println("SQL Error!");

pgWaitReady();

return false;

}

pgWaitReady();

return true;

}

// ─────────────────────────────────────────────

// Modbus callbacks

// ─────────────────────────────────────────────

void preTransmission() {

while (Serial2.available()) Serial2.read();

}

void postTransmission() {

Serial2.flush();

delayMicroseconds(100);

while (Serial2.available()) Serial2.read();

}

// ─────────────────────────────────────────────

void setup() {

Serial.begin(115200);

// W5500 reset

pinMode(W5500_RST, OUTPUT);

digitalWrite(W5500_RST, LOW); delay(20);

digitalWrite(W5500_RST, HIGH); delay(100);

SPI.begin(12, 13, 11, W5500_CS);

Ethernet.init(W5500_CS);

IPAddress ip(192, 168, 0, 50);

IPAddress gateway(192, 168, 0, 1);

IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);

Ethernet.begin(mac, ip, gateway, gateway, subnet);

Serial.print("IP: "); Serial.println(Ethernet.localIP());

// RS485

pinMode(RS_ENAMBLE_232_PIN, OUTPUT);

pinMode(RS_ENAMBLE_422_PIN, OUTPUT);

pinMode(RS_ENAMBLE_485_PIN, OUTPUT);

digitalWrite(RS_ENAMBLE_232_PIN, LOW);

digitalWrite(RS_ENAMBLE_422_PIN, LOW);

digitalWrite(RS_ENAMBLE_485_PIN, HIGH);

Serial2.begin(RS_BAUDRATE, SERIAL_8N1, RS_RX_PIN, RS_TX_PIN);

node.begin(1, Serial2);

node.preTransmission(preTransmission);

node.postTransmission(postTransmission);

Serial.println("System Ready");

pgConnect();

}

void loop() {

uint8_t result = node.readHoldingRegisters(43, 1);

if (result == node.ku8MBSuccess) {

uint16_t raw = node.getResponseBuffer(0);

float val = raw / 10.0;

Serial.print("Temp: "); Serial.println(val);

// DB 連線斷掉就重連

if (!client.connected()) {

Serial.println("Reconnecting...");

pgConnect();

}

// machine_id=10, tag_addr=43 ( Modbus register)

if (pgInsert(val, 10, 43)) {

Serial.println("Saved to DB!");

}

} else {

Serial.print("Modbus error: 0x");

Serial.println(result, HEX);

}

delay(2000);

}

成功後:

立日誌

2026年3月30日星期一

Raspberry Pi 做 PostgreSQL(Timescale) 讓真實溫度資料寫入到PostgreSQL - 繪製曲線圖

Step 1：安裝 Grafana（在 Raspberry Pi）

Step 2：啟動 Grafana

Step 3：打開瀏覽器

Step 4：登入

Step 5：連接 PostgreSQL（TimescaleDB）

其實我點擊save有遇到另一個問題

Grafana 需要密碼，但你的 postgres 沒有設定密碼（或錯誤）

找到這行：

local all postgres peer

改成：

local all postgres md5

------------------
找這行（如果有才改）：

host all all 127.0.0.1/32 peer

改成：

host all all 127.0.0.1/32 md5

重啟 PostgreSQL :

sudo systemctl restart postgresql
測試登入 :

測試登入 :

Step 6：做第一個圖

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Step 1：安裝 Grafana（在 Raspberry Pi）

Step 2：啟動 Grafana

Step 3：打開瀏覽器

Step 4：登入

Step 5：連接 PostgreSQL（TimescaleDB）

其實我點擊save有遇到另一個問題

Grafana 需要密碼，但你的 postgres 沒有設定密碼（或錯誤）

找到這行： local all postgres peer 改成： local all postgres md5------------------找這行（如果有才改）： host all all 127.0.0.1/32 peer 改成： host all all 127.0.0.1/32 md5

重啟 PostgreSQL :

sudo systemctl restart postgresql測試登入 :

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2026年3月30日星期一

找到這行：

local all postgres peer

改成：

local all postgres md5

------------------
找這行（如果有才改）：

host all all 127.0.0.1/32 peer

改成：

host all all 127.0.0.1/32 md5

sudo systemctl restart postgresql
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