史上最详细的Arduino uno R3接入机智云教程
原文地址 http://club.gizwits.com/thread-6728-1-1.html
本文使用arduino UNO板卡和esp8266无线WIFI模块实现了通过手机APP远程监测单片机系统采集的数据和控制一个LED的亮灭,读者将体验到使用机智云智能硬件自助开发平台的MCU代码自动生成工具生成工程,简化开发的强大功能。
第一步 创建新产品
第二步 创建数据点
第三步 MCU开发-----独立MCU方案------选择arduino uno R3-------下载文件
第四步 将文件Gizwitss拷贝至arduino的libraries库文件里
第五步 打开两个例程------------将两例程结合生成最终代码
第六步 给esp8266下载固件(先下载固件下载软件)
第七步 按图连接arduino与esp8266(4线)
第八步 打开机智云APP搜索设备
成功!
一、硬件准备 名称 |
数量 |
Arduino UNO R3板卡 |
1块 |
正点原子ESP8266 WiFi模块 |
1个 |
10K电位器 |
1个 |
轻触按键 |
2个 |
电阻510欧姆 |
1个 |
发光二极管 |
1个 |
杜邦线 |
若干 |
接线图如下:
A0读取模拟电压输入;
Key1接到D6;
Key2接到D7;
LED接到D4;
实物图如下:
视频演示:
二、Arduino和机智云简介
Arduino是一个开发各类设备,让你比台式电脑更能充分感知和控制物理世界的生态系统。它是一个基于一系列单片机电路板的开源物理计算平台,一个编写用于Arduino和Genuino开发板的软件开发环境和一个拥有活跃开发者和用户社区。Arduino不仅仅是一个单片机、IDE(集成开发环境)或开源库。它本着让使用者快速上手的态度,将传统单片机开发中复杂的硬件设计、繁琐的寄存器配置和杂乱的硬件驱动全部简化,并使用C/C++作为编程语言,优雅地将C/C++的类、多态、继承和重载渗入到硬件开发中。本次使用的是型号为Arduino UNO R3的开发板。
技术规格如下表:
微处理器 |
|
工作电压 |
5V |
输入电压(推荐) |
7-12V |
输入电压(限值) |
6-20V |
数字输入/输出引脚 |
14路(其中6路可用于PWM输出)
|
PWM数字I/ O引脚
|
6 |
模拟输入引脚 |
6 |
每路输入/输出引脚的直流电流 |
20 mA |
3.3V引脚的直流电流
|
50 mA |
闪存存储器 |
32KB,其中引导程序占用0.5KB
|
SRAM |
2 KB (ATmega328P) |
EEPROM |
1 KB (ATmega328P) |
时钟频率 |
16 MHz |
长 |
68.6 mm |
宽 |
53.4 mm |
重 |
25 g |
Arduino开发环境搭建:
参考官方教程即可:https://www.arduino.cc/en/Guide/Windows?setlang=cn
机智云平台是致力于物联网、智能硬件云服务的开放平台。机智云专注于提供智能云服务及物联网的软硬件解决方案,帮助传统硬件厂商产品升级,快速实现硬件智能化。要实现硬件的智能化,除了硬件本身外,还需要实现:智能云平台、手机APP、联网模块,每一个领域都需要专业的团队来支撑。机智云提供完整的解决方案,让厂商或开发者只需要专注于自身产品硬件。以最小的成本和风险实现硬件智能化,获得产品最大的增值。
三、让设备具备联网能力
ESP8266无线WiFi模块是一个串口透传模块,我们把它连接到Arduino UNO R3板卡的串口即可,注意Tx、Rx要交叉连接。
上图是机智云智能硬件设备接入原理,为了实现和机智云服务器的交互,必须先给无线WIFI模块烧录机智云开发的GAgent固件,烧写教程查看此帖:
http://club.gizwits.com/thread-3551-1-1.html
四、Let’s Go!
准备工作做好后,我们就可以开始奇妙的开发之旅啦~
Step1:在机智云开发者中心创建一个产品,给它起个名字,选择WiFi方案,然后点击保存按钮,这样你的产品就在机智云那里“登记”了。
Step2:接着我们创建数据点,数据点即设备产品的功能的抽象,用于描述产品功能及其参数,本次我们需要实现监测Arduino板卡读取的模拟电压和控制LED的亮灭2个功能,因此要建立2个数据点。点击新建按钮;
Step3:首先建立控制LED亮灭的数据点,要在手机APP上远程控制LED的亮灭,可抽象为手机APP通过网络推送一个二进制量(只有0和1两个值)给设备端。
然后修改下显示名称,这个显示名称是显示在手机APP上的;
点击确定按钮,然后点击应用使更改生效;
Step4:同样的建立在手机APP上显示Arduino板卡采集的模拟电压值数据点。此功能可抽象为设备端通过网络推送一个数值量给手机APP。
点击确定保存更改;
点击应用使更改生效;
最后,我们得到如下2个数据点;
Step5:数据点建立好后,在MCU开发栏目,选择独立MCU方案,硬件平台为ArduinoUNOR3,点击生成代码包即可生成工程。
稍等几秒,很快就能生成完毕;
工程生成好后,我们下载它;
Step6:解压下载的工程,找到Gizwits文件夹,把它复制/移动到ArduinoIDE安装目录下的libraries文件夹下。例如我的是D:\Arduino\libraries
Step7:接下来找到工程目录下的examples文件夹,里面有2个文件夹networkConfig和simpleTry,进去后有同名的Arduino文件,后缀名为.ino。
使用ArduinoIDE打开这2个文件:
simpleTry.ino是本次项目工程,里面有程序框架,以及告知了用户在哪里填充接入机智云的代码;networkConfig.ino是配置入网的例程,因为常见的智能硬件产品是没有键盘和显示屏的,因此需要一种技术来让它获取路由器的SSID和密码,首选是通过手机APP辅助。这里简单的介绍一下方法,通过一个按键来触发设备进入配网模式,然后手机APP把SSID和密码广播给设备,原理如下图:
这里需要说明的是,机智云开发的配网方案有2种,取名为AirLink和SoftAP,设备第一次联网是要进行配置的,以后它就记住了这个路由器的SSID和密码,无需配置,除非更改了SSID、密码等情况发生,就需要重新进行配网操作。
Step8:我们把networkConfig.ino中的部分代码拷贝到本次项目的工程simpleTry.ino中,注意凡是串口打印调试的都要注释掉,因为我们的Arduino UNO R3只有一个串口,要用来和WiFi模块通信。需要根据注释填充2个数据点代码,1是手机端控制LED亮灭,2是板卡采集模拟电压推送到手机APP,具体的接口都给出了详细的注释,我们直接填充就可以啦~
如下图(下载高清大图查看效果更好哦~),左边为我们下载的工程文件simpleTry.ino,右边为修改好后的,作为一个对比,蓝色方框为与配网有关的代码,是从networkConfig.ino拷贝来的,红色方框为与远程点灯有关的代码,橙色方框为与推送模拟电压到手机APP有关代码。
举例:控制LED开关(bool型)
bool varR_LED_OnOff = 0; |
Step9:修改好后,编译并烧录代码到Arduino UNO板卡;
若程序编译不过去,则使用低版本IDE或换台电脑。
Step10:下载机智云调试APP,调试步骤参考视频或者官网文档中心;