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【esp8266】史上最详细的Arduino uno R3接入机智云教程

2023-11-03

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;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_LED_ONOFF))
{
    myGizwits.read(EVENT_LED_ONOFF,&varR_LED_OnOff);//Address for storing data
//判断动作是开/关，做灯相应处理
}

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；
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