【基于机智云开发平台+Gokit】+ DIY一个环境监测仪

hhjjhh · 发表于 2021-11-7 20:27:20

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("°F Heat index: "));
Serial.print(hic);
Serial.print(F("°C "));
Serial.print(hif);
Serial.println(F("°F"));
}

复制代码

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>

复制代码

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：