智能雨林缸,顧名思義,是指在魚缸內養雨林植物,與傳統的水族缸不同的是智能雨林缸,具備的功能更多,能夠自動調節光照、溫溼度等環境因素,讓植物生長的更好。
本次通過ESP8266和機智雲物聯網平臺,進行PCB設計,以最低成本自己開發智能控制器,實現智能雨林缸智能監測溫溼度,通過手機App遠程控制照明、噴水、噴霧、風扇調節,與此同時還設有手機控制功能、自動調節功能,以便更好的照顧雨林植物。
硬件部分:
可以自己購買4路繼電器,及防水溫度傳感器DS18B20探頭,ESP12S小系統板。
繼電器----GPIO13(加熱管)GPIO12(循環電機)GPIO16(噴淋電機)GPIO5(燈光)
配網按鍵----GPIO14(按下低電平)
溫度傳感器----GPIO4(傳感器需要上拉電阻)
軟件部分:
在機智雲AIoT開發平臺創建“智能雨林缸”產品
登錄dev.gizwits,創建產品
創建數據功能點。爲後MCU代碼移植、App控制提供基礎。
生成基於ESP8266SOC方式的代碼包,以便後續代碼移植
進行APP開發
使用機智雲進行APP開發有多種方式,諸如使用機智雲開源框架、機智雲代碼自動生成工具,這兩種方式涉及到Java語言或Swift語言,我未選用。
而是採用了機智雲賽博坦工具,無代碼,只需要進行在線配置就能開發出一款個性化的App。具體而言需要進行如下操作。
通過dev.gizwits切換至機智雲的新版開發平臺,創建【移動應用】
創建好移動應用後,關聯設備到移動應用裏面。其他參數根據自己需求進行更改
之後,回到機智雲新版開發平臺主頁,選擇自己創建“智能雨林缸”,然後進入如下頁面。將【產品開發-模組信息】:配置成樂鑫模組,注意只需要修改模組就行,熱點參數無需更改。
接下來,進入【應用頁面-控制頁面】:進行App頁面修改,可以根據自己需求設置好控制模塊的大小以及圖標。其餘參數根據自己的需求修改。注意:每個頁面都需要保存。
App控制頁面定義完成後,接下來需要進行參數配置,點擊【構建應用】,進行應用【應用證書】配置,最後再進行【應用構建】
當應用構建“成功”後,可以下載此App安裝到手機上。這樣一箇個性化的“智能雨林缸”App就開發完成了。
ESP8266接入機智雲AIoT開發平臺,實現功能控制、聯網等
這是進行開發的最重要的步驟之一。爲了讓“智能雨林缸”的控制器具有聯網功能,讓App能夠實現遠程控制,需要對基於ESP8266SOC方案生成的代碼包進行移植,最後要將移植後的代碼燒寫至ESP8266上。
由於涉及的代碼較多,我只進行簡要說明,更具體的操作步驟、代碼請參考機智雲社區。
先將ESP8266SOC代碼包進行解壓縮,接下來進行移植
1、採用IDE方式進行開發編譯:解壓過後即可使用,路徑不能有中文。
2、修改編譯參數:打開根目錄下面的Makefile文件,然後修改23到27行的內容。
3、按鍵部分無需修改,因爲自動生成的代碼就是gpio14按鍵長按短按進行網絡配置。但繼電器引腳的初始化我們寫在按鍵函數的初始化裏面,初始化爲輸出模式。
4、在gizwits_product.c和gizwits_product.h增加全局變量。
5、在gizwits_product.c的gizwitsEventProcess函數里面對開關狀態進行緩存。
6、處理斷電開機之後開關以及各項參數的初始化。主要是利用flash讀取獲取參數。數據狀態存放在flash,後續教程及程序會有存儲體現。初始化主要修改userInit函數。
7、在gizwits_product.c新增DS18B20驅動函數、溫度傳感器的函數。
8、在gizwits_product.c的userHandle函數里面對GPIO輸出點,溫度採集,flash存儲以及邏輯控制進行編寫。
9、修改完代碼之後ctrl+B進行編譯固件編譯。
10、利用樂鑫燒錄軟件將生成的固件燒錄到ESP8266裏面。
參數參考下圖,注意參數不能有錯。
下載硬件接線如下表下載模式。
記住通電瞬間就要保持這個狀態纔是下載模式。
11、程序燒錄完成之後,通過按鍵長按觸發airlink配網(或短按觸發softap配網),在APP選擇對應的配網進行網絡配置及綁定設備。綁定後進入設備即可進行採集和控制。
12、實物展示展示
作爲水族圈的一員,養過觀賞魚、玩過自然水景,現在自己動手做一箇“智能雨林缸”特別有成就感,機智雲物聯網平臺和ESP8266的改造成本又低,真是太棒了。
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