史上最详细的Arduino uno R3接入机智云教程

bigfanofloT · 发表于 2017-5-22 09:41:22

本帖最后由 Genius 于 2017-5-23 17:44 编辑

http://club.gizwits.com/thread-6728-1-1.html

前言：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。
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	ATmega328P
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。

Step9:修改好后，编译并烧录代码到Arduino UNO板卡；

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；

工程源码：

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本文PDF：

史上最详细的Arduino接入机智云教程，2个示例助你理解智能硬件开发流程.pdf.pdf (2.02 MB, 下载次数: 2490)

bigfanofloT · 发表于 2017-5-25 14:50:10

peter58 发表于 2017-5-25 14:09
请问下，开启LED后，过几分钟就自已关闭了，是怎么回事呢？

你指哪里

bigfanofloT · 发表于 2017-5-25 17:37:14

peter58 发表于 2017-5-25 17:22
在请教一个问题。我新建的设备从定义了做了数据点，然后修改程序后下载到arduino里，怎么配置网络还是以前 ...

你仔细看看哦，按k2不能清除原来配置的

bigfanofloT · 发表于 2017-5-30 19:35:46

kayman 发表于 2017-5-30 19:10
编译出错啊，真的很醉啊

什么错误？截图看下，你把下载的文件里面的Gizwits文件夹拷贝到Arduino IDE安装路径了吗

bigfanofloT · 发表于 2017-8-2 17:35:25

TINA 发表于 2017-8-2 17:33
simpleTry 修改后error: 'VALUE_ADCVALUE' was not declared in this scopesimpleTry.ino:196:27: error: ' ...

这个和云端的数据点是对应的,你修改自己的代码，以生成loop里面注释掉的提示为准

bigfanofloT · 发表于 2017-8-2 19:16:24

TINA 发表于 2017-8-2 17:46
那按照帖子修改simpleTry 的内容后，是不是只需要在protocol.h的typedef enum 中**两个变量，即simpleTry ...

不需要去protocol.h里找，loop函数里面注释掉的部分告诉了你怎么改，你看看我那个对比图

bigfanofloT · 发表于 2017-8-20 08:50:45

Yuri_Chen 发表于 2017-8-19 15:40
你好，我自己尝试了一下也成功了，但是发现你的代码里有个问题。loop里面的bool varR_LED_OnOff = 0应该去 ...

加static关键字也可以，这个是看场景的，比如，有的你要实现点击按钮触发一次，就这样用

bigfanofloT · 发表于 2017-9-12 16:52:09

Yuri_Chen 发表于 2017-9-12 15:32
我在arduino uno上实现了，我想问下底板换成arduino mega2560怎么实现啊？需要移植修改哪些文件？ ...

Gizwits直接复用就行了，

bigfanofloT · 发表于 2017-9-14 13:30:41

南戈发表于 2017-9-14 12:57
第八步的simpleTry.ino工程文件可以直接用你附件里面的这个工程源码吗？

用你自己的，每个产品的数据点不一样

bigfanofloT · 发表于 2017-9-14 14:56:15

南戈发表于 2017-9-14 14:21
楼主大大我修改完后编译错误代码如下这是怎么回事
Arduino:1.7.8 (Windows 8.1), 板："Arduino Uno"

你没装java环境？

bigfanofloT · 发表于 2017-9-14 18:59:48

南戈发表于 2017-9-14 17:17
额，好像是没装，直接安装java可以吗？

可以啊，你百度下java环境的安装方法

bigfanofloT · 发表于 2017-11-30 09:17:18

dzern 发表于 2017-11-25 00:17
最后没有连接上，显示没有搜索到设备，
我想问几个问题
1.烧完固件后，要不要让esp8266连一下wifi？（我用 ...

1.不用的，后面使用按键来触发进入联网模式，需要手机app辅助
2.不需要登陆
3.是的，联网就是通过手机告诉wifi模块这个路由器的账号和密码，连接后，你手机通过广域网也能控制
4.可以的

bigfanofloT · 发表于 2017-12-3 12:22:53

驴小毛发表于 2017-12-1 19:37
出现错误，simpleTry.ino:198:19: error: 'VALUE_ADCVALUE' was not declared in this scope simpleTry.ino ...

你要按照教程步骤在官网生成代码哦，数据点名字和教程一样哦

bigfanofloT · 发表于 2019-4-5 19:07:02

Lancaster 发表于 2019-4-5 12:31
烧好GAgent固件如果不接入MCU就会一直重启吗

不会

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