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      3天內不再提示

      開源教程：基于ESP8266和機智云的智能雨林缸，成本低、高智能

      機智云 ? 2022-01-18 17:55 ? 次閱讀

      項目內容：

      1.燈光控制

      2.循環控制

      3.溫度采集

      4.溫度和噴淋自動控制（手動控制下加熱和噴淋可控，自動模式下加熱和噴淋不可控）

      5.狀態斷電記憶




      云端部署：

      本次設計以esp8266作為主控，SOC方案，利用賽博坦工具快速生成APP。

      1.創建產品, 進入開發者中心，點擊右上角，創建新產品，按照如圖所示創建新的產品。

      poYBAGHmg22AddwAAAIt2Gu6hro517.pngpoYBAGHmg92APc_wAABvRB92Ly8665.png


      2.創建數據點。

      poYBAGHmg_iADY2nAADYzG3nOl0085.pngpYYBAGHmg_iAd82NAAChPDVb_18874.png

      3.生成ESP8266_32M SOC代碼，下載到電腦備用。

      pYYBAGHmhBOATcIMAACE-JEYuAg504.png

      4.由左上角的體驗新版本切換到新版本開發者中心，點擊右上角+創建一個新的移動應用。

      pYYBAGHmhDeAWtIfAAEG4XtEY5w257.png

      5.點開創建好的應用，關聯設備到移動應用里面。其他參數根據自己需求進行更改

      pYYBAGHmhEiAZZuUAAG_-IeWuZo053.png

      6.回到新版本主頁，在左側選擇自己創建的產品，然后進行模組配置。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。

      pYYBAGHmhGyAHju8AAEuPuYehOs206.png

      7.進入應用頁面，進行控制頁面修改。

      pYYBAGHmhH2AWE7gAAI83Nvs18M333.png

      8.根據自己需求設置好控制模塊的大小以及圖標。其余參數根據自己的需求修改。級的每個頁面都需要保存。

      pYYBAGHmhI-AcL_OAALgrJId-0g646.png

      9.配置好所有參數過后，回到之前創建的移動應用里面，進行應用的構建，構建成功以后掃描后面的二維碼下載安裝到手機，到此云端部署完成。

      pYYBAGHmhJ6ADaT8AAFDRQzak-w936.png




      硬件接線：

      此項目不公開PCB，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）

      poYBAGHmhLeAHHEIAAAUK24z5nI430.png




      程序修改：

      1.本次采用IDE方式進行開發編譯（開發環境鏈接：https://pan.baidu.com/s/1TTIU-74mBxo9UqxLbX7Grw 提取碼：0htq，解壓過后即可使用，路徑不能有中文），將前面下載的代碼進行解壓，路徑不要含有中文。在IDE環境里面導入項目。導入步步驟易出錯，注意根據下圖中所示步驟進行導入。

      poYBAGHmhN-AFcZPAAGZW2v63I4153.pngpoYBAGHmhN-AE0blAAKRqndkAmQ677.pngpYYBAGHmhN-AHuMaAAFEelOGZAI919.png

      2.修改編譯參數，打開根目錄下面的Makefile文件，然后修改23到27行的內容。（注意：本教程代碼不可以在網頁上進行復制粘貼，由于編碼不一致可能會導致程序不能編譯，無法編譯需要重新解壓代碼從頭再來。代碼需要自己手打。每次輸入代碼過后需要保存以后編譯才會生效。）

      1. BOOT?=new
      2. APP?=1
      3. SPI_SPEED?=40
      4. SPI_MODE?=QIO
      5. SPI_SIZE_MAP?=6

      復制代碼


      poYBAGHlIKiAe696AAHW-ddw61w691.png.thumb.jpg

      3.按鍵部分無需修改，因為自動生成的代碼就是gpio14按鍵長按短按進行網絡配置。繼電器引腳的初始化我們寫在按鍵函數的初始化里面， 初始化為輸出模式。

      1. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),1);//燈光
      2. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),1);//加熱管
      3. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),1);//循環電機
      4. gpio16_output_conf();//噴淋電機

      復制代碼

      poYBAGHmhPeAN6iXAAHJtEpPR2M923.png

      4.在gizwits_product.c和gizwits_product.h增加全局變量。

      1. //flash相關
      2. #define sec 137 //137扇區，程序小于480K flash存儲的安全區域的起始地址137-1024扇區
      3. #define sec1 138 //138扇區，程序小于480K flash存儲的安全區域的起始地址137-1024扇區
      4. bool STATE[6] = {0,0,0,0,0,0};//開機各個開關狀態標識
      5. uint32_t Set_Temp=0; //溫度自動控制
      6. uint32_t Open_Time=0; //噴淋開時間
      7. uint32_t Off_Time=0; //噴淋關時間
      8. extern bool STATE[6]; //開機各個開關狀態標識
      9. extern uint32_t Set_Temp; //溫度自動控制
      10. extern uint32_t Open_Time; //噴淋開時間
      11. extern uint32_t Off_Time; //噴淋關時間

      復制代碼


      poYBAGHmhTOAZTspAAIzo71p7NU533.png

      \

      5.在gizwits_product.c的gizwitsEventProcess函數里面對開關狀態進行緩存。程序帶有注釋，此處不做截圖，具體參考下面的程序更改。（注意：此函數的是數據點下發過后，可寫類型的數據處理，會根據數據點的不同而不同。程序不能再網頁復制，會導致編碼不一致程序出錯）

      1. int8_t ICACHE_FLASH_ATTR gizwitsEventProcess(eventInfo_t *info, uint8_t *data, uint32_t len)
      2. {
      3. uint8_t i = 0;
      4. dataPoint_t * dataPointPtr = (dataPoint_t *)data;
      5. moduleStatusInfo_t * wifiData = (moduleStatusInfo_t *)data;
      6. if((NULL == info) || (NULL == data))
      7. {
      8. GIZWITS_LOG("!!! gizwitsEventProcess Error \n");
      9. return -1;
      10. }
      11. for(i = 0; i < info->num; i++)
      12. {
      13. switch(info->event)
      14. {
      15. case EVENT_Water_Cycle :
      16. currentDataPoint.valueWater_Cycle = dataPointPtr->valueWater_Cycle;
      17. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Water_Cycle %d \n", currentDataPoint.valueWater_Cycle);
      18. if(0x01 == currentDataPoint.valueWater_Cycle)
      19. {
      20. STATE[0]=1; //水循環打開
      21. }
      22. else
      23. {
      24. STATE[0]=0; //水循環關閉
      25. }
      26. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      27. break;
      28. case EVENT_Spray :
      29. currentDataPoint.valueSpray = dataPointPtr->valueSpray;
      30. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Spray %d \n", currentDataPoint.valueSpray);
      31. if(0x01 == currentDataPoint.valueSpray)
      32. {
      33. if(STATE[4]==0)
      34. {
      35. STATE[2]=1; //如果為手動模式，噴淋開關打開，否則不動作
      36. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      37. }
      38. }
      39. else
      40. {
      41. if(STATE[4]==0)
      42. {
      43. STATE[2]=0; //如果為手動模式，噴淋開關關閉，否則不動作
      44. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      45. }
      46. }
      47. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];//更新數據點，APP更新
      48. break;
      49. case EVENT_Lamp :
      50. currentDataPoint.valueLamp = dataPointPtr->valueLamp;
      51. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Lamp %d \n", currentDataPoint.valueLamp);
      52. if(0x01 == currentDataPoint.valueLamp)
      53. {
      54. STATE[1]=1; //燈光打開
      55. }
      56. else
      57. {
      58. STATE[1]=0; //燈光關閉
      59. }
      60. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      61. break;
      62. case EVENT_Heating :
      63. currentDataPoint.valueHeating = dataPointPtr->valueHeating;
      64. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Heating %d \n", currentDataPoint.valueHeating);
      65. if(0x01 == currentDataPoint.valueHeating)
      66. {
      67. if(STATE[4]==0)
      68. {
      69. STATE[3]=1; //如果為手動模式，加熱開關打開，否則不動作
      70. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      71. }
      72. }
      73. else
      74. {
      75. if(STATE[4]==0)
      76. {
      77. STATE[3]=0; //如果為手動模式，加熱開關關閉，否則不動作
      78. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      79. }
      80. }
      81. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];//更新數據點，APP更新
      82. break;
      83. case EVENT_mode:
      84. currentDataPoint.valuemode = dataPointPtr->valuemode;
      85. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_mode %d\n", currentDataPoint.valuemode);
      86. switch(currentDataPoint.valuemode)
      87. {
      88. case mode_VALUE0:
      89. STATE[4]=0; //手動模式
      90. break;
      91. case mode_VALUE1:
      92. STATE[4]=1; //自動模式
      93. break;
      94. default:
      95. break;
      96. }
      97. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      98. break;
      99. case EVENT_Set_Temperature:
      100. currentDataPoint.valueSet_Temperature= dataPointPtr->valueSet_Temperature;
      101. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Set_Temperature %d\n",currentDataPoint.valueSet_Temperature);
      102. Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature; //緩存設置溫度
      103. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      104. break;
      105. case EVENT_Spray_Open_Time:
      106. currentDataPoint.valueSpray_Open_Time= dataPointPtr->valueSpray_Open_Time;
      107. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Spray_Open_Time %d\n",currentDataPoint.valueSpray_Open_Time);
      108. Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;//緩存設置開時間
      109. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      110. break;
      111. case EVENT_Spray_Off_Time:
      112. currentDataPoint.valueSpray_Off_Time= dataPointPtr->valueSpray_Off_Time;
      113. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Spray_Off_Time %d\n",currentDataPoint.valueSpray_Off_Time);
      114. Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;//緩存設置關時間
      115. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
      116. break;

      復制代碼


      6. 接下來我們處理斷電開機之后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，后續教程及程序會有存儲體現。初始化主要修改userInit函數。

      1. void ICACHE_FLASH_ATTR userInit(void)
      2. {
      3. gizMemset((uint8_t *)¤tDataPoint, 0, sizeof(dataPoint_t));
      4. //flash相關
      5. uint32 value;
      6. //定義數組addr_case1
      7. uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;//四字節對齊
      8. uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;//四字節對齊
      9. //讀取flash數據，sec*4*1024就是讀取起始地址，就是具體的字節地址
      10. spi_flash_read(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
      11. spi_flash_read(sec1*4*1024, (uint32*)addr_case2, sizeof(addr_case2));
      12. if(addr_case1[0]==1) STATE[0]=1; //水循環
      13. else STATE[0]=0;
      14. if(addr_case1[1]==1) STATE[1]=1; //燈光
      15. else STATE[1]=0;
      16. if(addr_case1[2]==1) STATE[2]=1; //噴淋
      17. else STATE[2]=0;
      18. if(addr_case1[3]==1) STATE[3]=1; //加熱
      19. else STATE[3]=0;
      20. if(addr_case2[0]==1) STATE[4]=1; //模式
      21. else STATE[4]=0;
      22. currentDataPoint.valueSet_Temperature = (uint32_t)addr_case2[1];
      23. currentDataPoint.valueSpray_Open_Time = (uint32_t)addr_case2[2];
      24. currentDataPoint.valueSpray_Off_Time = (uint32_t)addr_case2[3];
      25. currentDataPoint.valueWater_Cycle = STATE[0];
      26. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
      27. currentDataPoint.valueLamp = STATE[1];
      28. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
      29. currentDataPoint.valuemode = STATE[4];
      30. currentDataPoint.valueTemperature = 0;
      31. Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature;
      32. Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;
      33. Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;
      34. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循環
      35. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//燈光
      36. }

      復制代碼


      7.在gizwits_product.c新增DS18B20驅動函數。由于程序太長此處不再截圖。

      1. /************************
      2. * 函 數 名 : Ds18b20Init
      3. * 函數功能 : 初始化
      4. * 輸 入 : 無
      5. * 輸 出 : 初始化成功返回1，失敗返回0
      6. ************************/
      7. uint8 Ds18b20Init() {
      8. int i;
      9. PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U, FUNC_GPIO4);
      10. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0); //將總線拉低480us~960us
      11. os_delay_us(642); //延時642us
      12. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后拉高總線，如果DS18B20做出反應會將在15us~60us后總線拉低
      13. while (GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4))) //等待DS18B20拉低總線
      14. {
      15. os_delay_us(500);
      16. os_delay_us(500);
      17. i++;
      18. if (i > 5) //等待>5MS
      19. {
      20. return 0;//初始化失敗
      21. }
      22. }
      23. return 1;//初始化成功
      24. }
      25. /************************
      26. * 函 數 名 : Ds18b20WriteByte
      27. * 函數功能 : 向18B20寫入一個字節
      28. * 輸 入 : dat
      29. * 輸 出 : 無
      30. ************************/
      31. void Ds18b20WriteByte(uint8 dat) {
      32. int i, j;
      33. for (j = 0; j < 8; j++) {
      34. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0); //每寫入一位數據之前先把總線拉低1us
      35. i++;
      36. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), dat & 0x01); //然后寫入一個數據，從最低位開始
      37. os_delay_us(70); //延時68us，持續時間最少60us
      38. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后釋放總線，至少1us給總線恢復時間才能接著寫入第二個數值
      39. dat >>= 1;
      40. }
      41. }
      42. /************************
      43. * 函 數 名 : Ds18b20ReadByte
      44. * 函數功能 : 讀取一個字節
      45. * 輸 入 : 無
      46. * 輸 出 : byte
      47. ************************/
      48. uint8 Ds18b20ReadByte() {
      49. uint8 byte, bi;
      50. int i, j;
      51. for (j = 8; j > 0; j--) {
      52. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0); //先將總線拉低1us
      53. i++;
      54. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后釋放總線
      55. i++;
      56. i++; //延時6us等待數據穩定
      57. bi = GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4)); //讀取數據，從最低位開始讀取
      58. /*將byte左移一位，然后與上右移7位后的bi，注意移動之后移掉那位補0。*/
      59. byte = (byte >> 1) | (bi << 7);
      60. os_delay_us(48); //讀取完之后等待48us再接著讀取下一個數
      61. }
      62. return byte;
      63. }
      64. /************************
      65. * 函 數 名 : Ds18b20ChangTemp
      66. * 函數功能 : 讓18b20開始轉換溫度
      67. * 輸 入 : 無
      68. * 輸 出 : 無
      69. ************************/
      70. void Ds18b20ChangTemp() {
      71. Ds18b20Init();
      72. os_delay_us(500);
      73. os_delay_us(500);
      74. Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳過ROM操作命令
      75. Ds18b20WriteByte(0x44); //溫度轉換命令
      76. // 延時100ms 等待轉換成功，而如果你是一直刷著的話，就不用這個延時了
      77. }
      78. /************************
      79. * 函 數 名 : Ds18b20ReadTempCom
      80. * 函數功能 : 發送讀取溫度命令
      81. * 輸 入 : 無
      82. * 輸 出 : 無
      83. ************************/
      84. void Ds18b20ReadTempCom() {
      85. Ds18b20Init();
      86. os_delay_us(500);
      87. os_delay_us(500);
      88. Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳過ROM操作命令
      89. Ds18b20WriteByte(0xbe); //發送讀取溫度命令
      90. }
      91. /************************
      92. * 函 數 名 : Ds18b20ReadTemp
      93. * 函數功能 : 讀取溫度
      94. * 輸 入 : 無
      95. * 輸 出 : temp
      96. ************************/
      97. float Ds18b20ReadTemp() {
      98. float temp = 0;
      99. uint8 tmh, tml;
      100. uint32_t temp1;
      101. Ds18b20ChangTemp(); //先寫入轉換命令
      102. Ds18b20ReadTempCom(); //然后等待轉換完后發送讀取溫度命令
      103. tml = Ds18b20ReadByte(); //讀取溫度值共16位，先讀低字節
      104. tmh = Ds18b20ReadByte(); //再讀高字節
      105. temp1 = tmh;
      106. temp1 <<= 8;
      107. temp1 |= tml;
      108. temp = temp1*0.0625;
      109. temp = ((temp+0.005)*100)/100;//保留2位小數，四舍五入
      110. return temp;
      111. }

      復制代碼


      在gizwits_product.c新增溫度傳感器的函數**。

      1. uint8 Ds18b20Init();
      2. void Ds18b20WriteByte(uint8 dat);
      3. uint8 Ds18b20ReadByte();
      4. void Ds18b20ChangTemp();
      5. void Ds18b20ReadTempCom();
      6. float Ds18b20ReadTemp();

      復制代碼


      pYYBAGHlIKmAehdtAAJfKSiZrWE732.png.thumb.jpg

      8.在gizwits_product.c的userHandle函數里面對GPIO輸出點，溫度采集，flash存儲以及邏輯控制進行編寫。此處不在截圖。

      1. void ICACHE_FLASH_ATTR userHandle(void)
      2. {
      3. //flash相關
      4. uint32 value;
      5. //定義數組addr_case1
      6. uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
      7. uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;
      8. LOCAL float tempvalue;//采集溫度
      9. LOCAL uint32_t opentime=0;//開計時
      10. LOCAL uint32_t offtime=0;//關計時
      11. LOCAL bool onoff=0;//開關狀態，0關，1開
      12. os_delay_us(642);
      13. LOCAL uint8_t temp_time=0;//溫度采集間隔時間
      14. if(temp_time<=1)temp_time++;
      15. else
      16. {
      17. temp_time=0;
      18. tempvalue = Ds18b20ReadTemp();
      19. currentDataPoint.valueTemperature = tempvalue;
      20. }
      21. if(STATE[4])//自動模式下噴淋和加熱控制
      22. {
      23. //加熱溫度控制
      24. if(tempvalue<(float)Set_Temp) STATE[3]=1;
      25. else STATE[3]=0;
      26. //噴淋控制
      27. if(onoff)//開狀態
      28. {
      29. if(opentime>0) opentime--;
      30. else
      31. {
      32. onoff=0;//切換關狀態
      33. offtime=Off_Time*60;//賦值關閉時間
      34. STATE[2]=0;
      35. }
      36. }
      37. else if(onoff==0)//關狀態
      38. {
      39. if(offtime>0) offtime--;
      40. else
      41. {
      42. onoff=1;//切換開狀態
      43. opentime=Open_Time*60;//賦值打開時間
      44. STATE[2]=1;
      45. }
      46. }
      47. gpio16_output_set(!STATE[2]);//噴淋
      48. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加熱
      49. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
      50. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
      51. }
      52. else //手動模式
      53. {
      54. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加熱
      55. gpio16_output_set(!STATE[2]);//噴淋
      56. }
      57. if(STATE[6]==1) //狀態改變
      58. {
      59. STATE[6]=0;//清除狀態
      60. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循環
      61. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//燈光
      62. //flash存儲數據前轉換數據
      63. addr_case1[0] = (uint8)STATE[0];
      64. addr_case1[1] = (uint8)STATE[1];
      65. addr_case1[2] = (uint8)STATE[2];
      66. addr_case1[3] = (uint8)STATE[3];
      67. addr_case2[0] = (uint8)STATE[4];
      68. addr_case2[1] = (uint8)currentDataPoint.valueSet_Temperature;
      69. addr_case2[2] = (uint8)currentDataPoint.valueSpray_Open_Time ;
      70. addr_case2[3] = (uint8)currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;
      71. //擦除要寫入的Flash扇區
      72. spi_flash_erase_sector(sec);
      73. //寫入數據，sec*4*1024就是寫入起始地址,就是具體的字節地址
      74. spi_flash_write(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
      75. //擦除要寫入的Flash扇區
      76. spi_flash_erase_sector(sec1);
      77. //寫入數據，sec*4*1024就是寫入起始地址,就是具體的字節地址
      78. spi_flash_write(sec1*4*1024, (uint32*)addr_case2, sizeof(addr_case2));
      79. }
      80. system_os_post(USER_TASK_PRIO_2, SIG_UPGRADE_DATA, 0);
      81. }

      復制代碼


      9.修改完代碼之后ctrl+B進行編譯固件編譯。

      pYYBAGHmhhGAAChsAAJNDHgZeH0563.png

      10.利用樂鑫燒錄軟件將生成的固件燒錄到ESP8266里面。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才是下載模式。

      poYBAGHmhiiAf0MUAABp0iR5ryo906.pngpYYBAGHmhiiAWnq3AAFDL3Bf62E354.pngpYYBAGHmhiiAV8ftAAFUrLnqBmo525.png

      11.程序燒錄完成之后通過按鍵長按觸發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。綁定后進入設備即可進行采集和控制

      pYYBAGHmhkKAZQ2NAAOgZ35Uhzc468.pngpoYBAGHmhkOAW3dOAAgX2to6Gh0943.png

      12.實物展示展示

      poYBAGHmhlKAYJKPACS-WlYa--M371.png


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