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hhjjhh 发表于 2021-11-7 20:27:20

【基于机智云开发平台+Gokit】+ DIY一个环境监测仪

很幸运获得了一块创客版gokit开发板，有空了学习了怎么将采集的环境传感器数据接入机智云平台，能够在手机app上查看数据控制。
板子资料链接：
http://docs.gizwits.com/zh-cn/deviceDev/Gokit3/GoKit3%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E6%89%8B%E5%86%8C.html

一、按键
功能扩展板上设计有三个可编程按键，用户可根据需要来使用。



按键KEY1、KEY2、KEY3依次连接到D6、D7、A1接口，按下为低电平。

二、DHT11温湿度传感器
扩展板上设计了一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器：DHT11。原理图如下：






DHT11连接到了D3接口。

该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性不卓越的长期稳定性。传感器包拪一个电阻式感湿元件和一个 NTC测温元件，并不一个高性能MCU连接。因此该产品具有品质卓越、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个 DHT11 传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在 OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，只需要1个GPIO即可驱动，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达 20 米以上，产品为 4 针单排引脚封装。
相关参数：精度湿度+-5%RH， 温度+-2℃，量程湿度20-90%RH， 温度0~50℃。
DHT11的驱动使用arduino提供的库即可：

测试代码如下：
// Example testing sketch for various DHT humidity/temperature sensors
// Written by ladyada, public domain

// REQUIRES the following Arduino libraries:
// - DHT Sensor Library: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
// - Adafruit Unified Sensor Lib: https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 3   // Digital pin connected to the DHT sensor
// Feather HUZZAH ESP8266 note: use pins 3, 4, 5, 12, 13 or 14 --
// Pin 15 can work but DHT must be disconnected during program upload.

// Uncomment whatever type you're using!
//#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11
#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22(AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

// Connect pin 1 (on the left) of the sensor to +5V
// NOTE: If using a board with 3.3V logic like an Arduino Due connect pin 1
// to 3.3V instead of 5V!
// Connect pin 2 of the sensor to whatever your DHTPIN is
// Connect pin 3 (on the right) of the sensor to GROUND (if your sensor has 3 pins)
// Connect pin 4 (on the right) of the sensor to GROUND and leave the pin 3 EMPTY (if your sensor has 4 pins)
// Connect a 10K resistor from pin 2 (data) to pin 1 (power) of the sensor

// Initialize DHT sensor.
// Note that older versions of this library took an optional third parameter to
// tweak the timings for faster processors.This parameter is no longer needed
// as the current DHT reading algorithm adjusts itself to work on faster procs.
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println(F("DHTxx test!"));

dht.begin();
}

void loop() {
// Wait a few seconds between measurements.
delay(2000);

// Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!
// Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
float h = dht.readHumidity();
// Read temperature as Celsius (the default)
float t = dht.readTemperature();
// Read temperature as Fahrenheit (isFahrenheit = true)
float f = dht.readTemperature(true);

// Check if any reads failed and exit early (to try again).
if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
    Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
    return;
}

// Compute heat index in Fahrenheit (the default)
float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);
// Compute heat index in Celsius (isFahreheit = false)
float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);

Serial.print(F("Humidity: "));
Serial.print(h);
Serial.print(F("%Temperature: "));
Serial.print(t);
Serial.print(F("°C "));
Serial.print(f);
Serial.print(F("°FHeat index: "));
Serial.print(hic);
Serial.print(F("°C "));
Serial.print(hif);
Serial.println(F("°F"));
}效果演示：



三、驱动RGB三色LED
扩展板上设计了一个RGB三色LED指示灯，通过P9813驱动，可以实现对LED的全色彩控制。原理图如下：





P9813 时钟和数据两个驱动管脚连接在 I2C 的总线上。

P9813 是一款全彩点光源 LED 驱劢芯片，采用 CMOS 工艺，提供三路恒流驱劢及256级灰度调制输出。采用双线传输方式(DATA不CLK)，内建再生，可提升传输距离。用于驱动显示灯光发换、各式字符发换、彩色动漫图案。根据不同控制器和客户不同形式要求，进行脱机或联机运行。
该芯片的特点：
IC 输入电压 5V～6.5V；内置LDO，4.5V稳压输出；
外置单电阻反馈模式，三路驱劢，每路驱动电流 0-45mA；
带有输入信号校验功能；
内置环振（1.2MHz）支持不间断 FREE－RUN 调制输出，维持画面静止功能；
最大串行输入数据时钟频率15MHz；
具有信号锁相再生，1MHz 数据传输速度下级联点光源可达 1024 个；
LED 驱动端口耐压 17V。

这里采用网友开源的代码驱动：
https://github.com/pjpmarques/ChainableLED
测试代码如下：
<blockquote>#include <ChainableLED.h>效果演示：





四、接入机智云平台
找到了帖子https://club.gizwits.com/forum.php?mod=viewthread&tid=6728&highlight=arduino
写的很详细，照着这个一步步做就成功接入机智云平台了。感谢网友的无私分享。

创建产品后依据模板导入数据点：

选择这个模板：

删除模板数据点里面不需要的，然后添加自己定义的：

生成arduino代码包：

下载这个代码包：

得到这样的文件：
examples文件夹，里面有2个文件夹networkConfig和simpleTry，进去后有networkConfig.ino、simpleTry.ino，这是arduino项目。
simpleTry.ino里面有机智云程序框架，networkConfig.ino里面有按键配置入网的方法。


将这些文件拷贝到这个目录（也可以将Gizwits整个目录拷贝到arduino的用户库文件目录）：

这里修改下头文件引用为""，如果将Gizwits整个目录拷贝到arduino的用户库文件目录那么不用修改。

机智云生成的代码框架，可以看到都帮我们把接口写好了，自己填充一下就行了：


我需要加入温湿度采集、按键控制、RGB LED控制、烟雾传感器数据读取，其中烟雾传感器使用模拟输入管脚A2读取。
最终代码如下：
/**
****************************************
* @file         Gizwits + ArduinoUnoR3 Library
* @brief      Datapoints handle , Gizwits Process
* @author       Gizwits
* @date         2017-08-01
* @version      V03030000
* @copyright    Gizwits
*
* @note         机智云.只为智能硬件而生
*               Gizwits Smart Cloudfor Smart Products
*               链接|增值ֵ|开放|中立|安全|自有|自由|生态
*               www.gizwits.com
*
****************************************/
#include "Gizwits.h"
#include <Wire.h>

#include <ChainableLED.h>
#define NUM_LEDS1

ChainableLED leds(A5, A4, NUM_LEDS);

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 3
#define DHTTYPE DHT11   
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

Gizwits myGizwits;

#define   KEY1            6
#define   KEY2            7
#define   KEY1_SHORT_PRESS1
#define   KEY1_LONG_PRESS   2
#define   KEY2_SHORT_PRESS4
#define   KEY2_LONG_PRESS   8
#define   NO_KEY            0
#define   KEY_LONG_TIMER    3
unsigned long Last_KeyTime = 0;

unsigned long gokit_time_s(void)
{
return millis() / 1000;
}

char gokit_key1down(void)
{
unsigned long keep_time = 0;
if (digitalRead(KEY1) == LOW)
{
    delay(100);
    if (digitalRead(KEY1) == LOW)
    {
      keep_time = gokit_time_s();
      while (digitalRead(KEY1) == LOW)
      {
      if ((gokit_time_s() - keep_time) > KEY_LONG_TIMER)
      {
          Last_KeyTime = gokit_time_s();
          return KEY1_LONG_PRESS;
      }
      } //until open the key

      if ((gokit_time_s() - Last_KeyTime) > KEY_LONG_TIMER)
      {
      return KEY1_SHORT_PRESS;
      }
      return 0;
    }
    return 0;
}
return 0;
}

char gokit_key2down(void)
{
unsigned long keep_time = 0;
if (digitalRead(KEY2) == LOW)
{
    delay(100);
    if (digitalRead(KEY2) == LOW)
    {
      keep_time = gokit_time_s();
      while (digitalRead(KEY2) == LOW) //until open the key
      {

      if ((gokit_time_s() - keep_time) > KEY_LONG_TIMER)
      {
          Last_KeyTime = gokit_time_s();
          return KEY2_LONG_PRESS;
      }
      }

      if ((gokit_time_s() - Last_KeyTime) > KEY_LONG_TIMER)
      {
      return KEY2_SHORT_PRESS;
      }
      return 0;
    }
    return 0;
}
return 0;
}

char gokit_keydown(void)
{
char ret = 0;
ret |= gokit_key2down();
ret |= gokit_key1down();
return ret;

}

void KEY_Handle(void)
{
/*Press for over than 3 second is Long Press*/
switch (gokit_keydown())
{
    case KEY1_SHORT_PRESS:
      myGizwits.setBindMode(WIFI_PRODUCTION_TEST);
      break;
    case KEY1_LONG_PRESS:
      myGizwits.setBindMode(WIFI_RESET_MODE);
      break;
    case KEY2_SHORT_PRESS:
      myGizwits.setBindMode(WIFI_SOFTAP_MODE);
      //Soft AP mode
      break;
    case KEY2_LONG_PRESS:
    leds.setColorRGB(0,0,255,0);
      myGizwits.setBindMode(WIFI_AIRLINK_MODE);
      //AirLink mode
      break;
    default:
      break;
}
}

void setup() {
leds.init();

pinMode(KEY1, INPUT_PULLUP);
pinMode(KEY2, INPUT_PULLUP);

dht.begin();

myGizwits.begin();

}

void wifiStatusHandle()
{
if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_SOFTAP))
{
}

if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_AIRLINK))
{
}

if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_STATION))
{
}

if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_CON_ROUTER))
{
    leds.setColorRGB(0,255,0,0);//连接路由器亮红色
}

if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_DISCON_ROUTER))
{
    leds.setColorRGB(0,0,0,0);//断开路由器灯灭
}

if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_CON_M2M))
{
    leds.setColorRGB(0,0,0,255);//连接云平台亮蓝色
}

if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_DISCON_M2M))
{
    leds.setColorRGB(0,0,0,0);//断开云平台灯灭
}
}

unsigned long previousMillis = 0;

void loop() {
float h,t;
unsigned long currentMillis = millis();
if (currentMillis - previousMillis >= 2000) {
    previousMillis = currentMillis;
h = dht.readHumidity();
t = dht.readTemperature();
if (isnan(h) || isnan(t)) {
    return;
}
}

long varW_Temperature = t;//Add Sensor Data Collection
myGizwits.write(VALUE_Temperature, varW_Temperature);
unsigned long varW_Humidity = h;//Add Sensor Data Collection
myGizwits.write(VALUE_Humidity, varW_Humidity);
unsigned long varW_SMOKE = analogRead(A20);//Add Sensor Data Collection
myGizwits.write(VALUE_SMOKE, varW_SMOKE);

bool varR_FAN_OnOff = 0;
if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_FAN_OnOff))
{
    myGizwits.read(EVENT_FAN_OnOff,&varR_FAN_OnOff);//Address for storing data

}

KEY_Handle();//key handle , network configure
wifiStatusHandle();//WIFI Status Handle
myGizwits.process();
}下载到arduino，然后长按KEY2绿灯亮，进入配网模式，一下子就成功了：app主页可以看到设备

数据展示：


视频演示：
https://www.ixigua.com/7027801591021306376

手机端录屏：
https://www.ixigua.com/7027801897272623135

原理图：


代码：


总结：机智云平台开发需要联网控制的智能硬件产品十分方便，开发十分迅速，官网文档中心、论坛资料丰富，即使没有接触过机智云的人也能快速上手。

admin 发表于 2021-11-8 10:34:27

谢谢分享呀，好机友;P

查看完整版本: 【基于机智云开发平台+Gokit】+ DIY一个环境监测仪