人人都可以DIY的Arduino UNO智能灯（三）

bigfanofloT · 发表于 2017-6-13 20:24:26

本帖最后由 Genius 于 2017-6-15 11:33 编辑

前面说到了设备联网，接下来是进行MCU端的开发。本节详细的描述了如何使用下载的MCU工程，如何根据自动生成的代码提示去填充用户业务相关的代码。

关于MCU代码自动生成的原理：
借助MCU代码自动生成工具，自动生成的代码已经根据用户定义的产品数据点信息，并针对STM32、esp8266等平台，生成了对应的机智云串口协议层代码，用户只需要调用相应的API接口或添加相应的逻辑处理即可。代码框架如下图所示：

其原理是：自动生成的代码实现了机智云通信协议的解析与封包、传感器数据与通信数据的转换逻辑，并封装成了简单的API，且提供了多种平台的实例代码。当设备收到云端或APP端的数据后，程序会将数据转换成对应的事件并通知到应用层，开发者只需要在对应的事件处理逻辑中添加传感器的控制函数，就可以完成产品的开发。

五、MCU端编程

Step1：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

Step2: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。

Step3：WS2812B是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点，只需占用MCU一个IO即可驱动。我们先安装WS2812B型RGBLED的驱动库Adafruit_NeoPixel，下载地址为https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel，这个库的使用说明可以参考https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/arduino-library

把它解压后拷贝到ArduinoIDE安装目录的\libraries文件夹下，例如我的目录是D:\Arduino\libraries

先不用急着添加应用代码，先在simpleTry.ino中添加一下硬件模块底层驱动的测试代码（可下载高清大图查看）：

RGB LED测试OK的话是这样子的效果：

Step4：我们把networkConfig.ino中的部分代码（按键驱动等，处理配网问题）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。然后需要根据注释填充数据点代码，1是手机端APP控制RGB LED亮灭，2是手机端APP单独控制RGB LED的RGB颜色值，3是手机端APP一键控制RGB LED的组合颜色值，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（下载高清大图放大查看效果更好哦~），左边为我们在开发者中心下载的工程文件simpleTry.ino，右边为修改好后的，作为一个对比，可以清晰的知道需要添加的用户代码。

第30~149行蓝色方框为与按键触发配网有关的代码。

第168~191行为WIFI状态处理有关代码，定义了2个按键key1、key2分别来触发不同的配网方式，板载黄色LED连接到了管脚13，我们把它作为配网操作过程的状态提示，本次采用的方式是：通过手机APP辅助，长按key2 5秒后板载LED亮起，WIFI模块连接路由器成功后则熄灭，关于这些按键和WIFI状态处理的代码是从networkConfig.ino拷贝来的。

第11~16行代码定义RGB LED使用的管脚和个数以及创建了piexls对象；

第20~28行是自己利用Adafruit_NeoPixel类方法编写的一个能够控制所有RGB LED的函数；

第154~162行初始化了RGB LED、板载LED、按键。

一个重要问题是，很多人会问，我生成了MCU工程后，要到哪里添加代码呢？怎么修改呢？

第195~231行，黄色方框注释内容就是自动生成的，用于帮助用户填充业务代码。

第232~256行代码基本就是黄色方框代码的拷贝，这就是我们在云端创建的用于描述产品功能的数据点在MCU代码里的表达方式，因为对于控制LED，需要保持颜色变量值不被销毁，所以我们把定义的数据点相关5个变量加了static关键字使之成为静态变量，当然你也可以直接把它们放到函数外面作为全局变量。

第258~266行实现的是开启/关闭红色灯的功能。

第268~274行实现的是设定LED组合颜色的功能。

第276行实现的是设定LED红色值、设定LED绿色值、设定LED蓝色值的功能。

Step5:至此MCU端代码修改完毕，编译并烧录代码到Arduino UNO板卡；