开源教程:基于ESP8266和机智云的智能雨林缸,成本低、高智能

项目内容:

1.灯光控制

2.循环控制

3.温度采集

4.温度和喷淋自动控制(手动控制下加热和喷淋可控,自动模式下加热和喷淋不可控)

5.状态断电记忆

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云端部署:

本次设计以esp8266作为主控,SOC方案,利用赛博坦工具快速生成APP。

1.创建产品, 进入开发者中心,点击右上角,创建新产品,按照如图所示创建新的产品。

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2.创建数据点。

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3.生成ESP8266_32M SOC代码,下载到电脑备用。

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4.由左上角的体验新版本切换到新版本开发者中心,点击右上角 创建一个新的移动应用。

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5.点开创建好的应用,关联设备到移动应用里面。其他参数根据自己需求进行更改

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6.回到新版本主页,在左侧选择自己创建的产品,然后进行模组配置。配置成乐鑫模组,注意只需要修改模组就行,热点参数无需更改。

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7.进入应用页面,进行控制页面修改。

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8.根据自己需求设置好控制模块的大小以及图标。其余参数根据自己的需求修改。级的每个页面都需要保存。

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9.配置好所有参数过后,回到之前创建的移动应用里面,进行应用的构建,构建成功以后扫描后面的二维码下载安装到手机,到此云端部署完成。

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硬件接线:

此项目不公开PCB,可以自己购买4路继电器,及防水温度传感器DS18B20探头,ESP12S小系统板。

继电器—-GPIO13(加热管)gpio12(循环电机)GPIO16(喷淋电机)GPIO5(灯光)

配网按键—-GPIO14(按下低电平)

温度传感器—-GPIO4(传感器需要上拉电阻

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程序修改:

1.本次采用IDE方式进行开发编译(开发环境链接:https://pan.baidu.com/s/1TTIU-74mBxo9UqxLbX7Grw 提取码:0htq,解压过后即可使用,路径不能有中文),将前面下载的代码进行解压,路径不要含有中文。在IDE环境里面导入项目。导入步步骤易出错,注意根据下图中所示步骤进行导入。

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2.修改编译参数,打开根目录下面的Makefile文件,然后修改23到27行的内容。(注意:本教程代码不可以在网页上进行复制粘贴,由于编码不一致可能会导致程序不能编译,无法编译需要重新解压代码从头再来。代码需要自己手打。每次输入代码过后需要保存以后编译才会生效。)

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

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3.按键部分无需修改,因为自动生成的代码就是gpio14按键长按短按进行网络配置。继电器引脚的初始化我们写在按键函数的初始化里面, 初始化为输出模式。

  1. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),1);//灯光
  2. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),1);//加热管
  3. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),1);//循环电机
  4. gpio16_output_conf();//喷淋电机

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4.在gizwits_product.c和gizwits_product.h增加全局变量

  1. //flash相关
  2. #define sec 137 //137扇区,程序小于480K flash存储的安全区域的起始地址137-1024扇区
  3. #define sec1 138 //138扇区,程序小于480K flash存储的安全区域的起始地址137-1024扇区
  4. bool STATE[6] = {0,0,0,0,0,0};//开机各个开关状态标识
  5. uint32_t Set_Temp=0; //温度自动控制
  6. uint32_t Open_Time=0; //喷淋开时间
  7. uint32_t Off_Time=0; //喷淋关时间
  8. extern bool STATE[6]; //开机各个开关状态标识
  9. extern uint32_t Set_Temp; //温度自动控制
  10. extern uint32_t Open_Time; //喷淋开时间
  11. extern uint32_t Off_Time; //喷淋关时间

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5.在gizwits_product.c的gizwitsEventProcess函数里面对开关状态进行缓存。程序带有注释,此处不做截图,具体参考下面的程序更改。(注意:此函数的是数据点下发过后,可写类型的数据处理,会根据数据点的不同而不同。程序不能再网页复制,会导致编码不一致程序出错)

  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; //水循环打开
  21. }
  22. else
  23. {
  24. STATE[0]=0; //水循环关闭
  25. }
  26. STATE[6]=1;//flash存储状态
  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; //如果为手动模式,喷淋开关打开,否则不动作
  36. STATE[6]=1;//flash存储状态
  37. }
  38. }
  39. else
  40. {
  41. if(STATE[4]==0)
  42. {
  43. STATE[2]=0; //如果为手动模式,喷淋开关关闭,否则不动作
  44. STATE[6]=1;//flash存储状态
  45. }
  46. }
  47. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];//更新数据点,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; //灯光打开
  55. }
  56. else
  57. {
  58. STATE[1]=0; //灯光关闭
  59. }
  60. STATE[6]=1;//flash存储状态
  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; //如果为手动模式,加热开关打开,否则不动作
  70. STATE[6]=1;//flash存储状态
  71. }
  72. }
  73. else
  74. {
  75. if(STATE[4]==0)
  76. {
  77. STATE[3]=0; //如果为手动模式,加热开关关闭,否则不动作
  78. STATE[6]=1;//flash存储状态
  79. }
  80. }
  81. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];//更新数据点,APP更新
  82. break;
  83. case EVENT_mode:
  84. currentDataPoint.valuemode = dataPointPtr->valuemode;
  85. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_mode %dn", currentDataPoint.valuemode);
  86. switch(currentDataPoint.valuemode)
  87. {
  88. case mode_VALUE0:
  89. STATE[4]=0; //手动模式
  90. break;
  91. case mode_VALUE1:
  92. STATE[4]=1; //自动模式
  93. break;
  94. default:
  95. break;
  96. }
  97. STATE[6]=1;//flash存储状态
  98. break;
  99. case EVENT_Set_Temperature:
  100. currentDataPoint.valueSet_Temperature= dataPointPtr->valueSet_Temperature;
  101. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Set_Temperature %dn",currentDataPoint.valueSet_Temperature);
  102. Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature; //缓存设置温度
  103. STATE[6]=1;//flash存储状态
  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 %dn",currentDataPoint.valueSpray_Open_Time);
  108. Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;//缓存设置开时间
  109. STATE[6]=1;//flash存储状态
  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 %dn",currentDataPoint.valueSpray_Off_Time);
  114. Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;//缓存设置关时间
  115. STATE[6]=1;//flash存储状态
  116. break;

复制代码

6. 接下来我们处理断电开机之后开关以及各项参数的初始化。主要是利用flash读取获取参数。数据状态存放在flash,后续教程及程序会有存储体现。初始化主要修改userInit函数。

  1. void ICACHE_FLASH_ATTR userInit(void)
  2. {
  3. gizMemset((uint8_t *)¤tDataPoint, 0, sizeof(dataPoint_t));
  4. //flash相关
  5. uint32 value;
  6. //定义数组addr_case1
  7. uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;//四字节对齐
  8. uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;//四字节对齐
  9. //读取flash数据,sec*4*1024就是读取起始地址,就是具体的字节地址
  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; //水循环
  13. else STATE[0]=0;
  14. if(addr_case1[1]==1) STATE[1]=1; //灯光
  15. else STATE[1]=0;
  16. if(addr_case1[2]==1) STATE[2]=1; //喷淋
  17. else STATE[2]=0;
  18. if(addr_case1[3]==1) STATE[3]=1; //加热
  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]);//水循环
  35. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//灯光
  36. }

复制代码

7.在gizwits_product.c新增DS18B20驱动函数。由于程序太长此处不再截图。

  1. /************************
  2. * 函 数 名 : Ds18b20Init
  3. * 函数功能 : 初始化
  4. * 输 入 : 无
  5. * 输 出 : 初始化成功返回1,失败返回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); //将总线拉低480us~960us
  11. os_delay_us(642); //延时642us
  12. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后拉高总线,如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低
  13. while (GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4))) //等待DS18B20拉低总线
  14. {
  15. os_delay_us(500);
  16. os_delay_us(500);
  17. i ;
  18. if (i > 5) //等待>5MS
  19. {
  20. return 0; //初始化失败
  21. }
  22. }
  23. return 1; //初始化成功
  24. }
  25. /************************
  26. * 函 数 名 : Ds18b20Writebyte
  27. * 函数功能 : 向18B20写入一个字节
  28. * 输 入 : dat
  29. * 输 出 : 无
  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); //每写入一位数据之前先把总线拉低1us
  35. i ;
  36. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), dat & 0x01); //然后写入一个数据,从最低位开始
  37. os_delay_us(70); //延时68us,持续时间最少60us
  38. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后释放总线,至少1us给总线恢复时间才能接着写入第二个数值
  39. dat >>= 1;
  40. }
  41. }
  42. /************************
  43. * 函 数 名 : Ds18b20ReadByte
  44. * 函数功能 : 读取一个字节
  45. * 输 入 : 无
  46. * 输 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); //先将总线拉低1us
  53. i ;
  54. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后释放总线
  55. i ;
  56. i ; //延时6us等待数据稳定
  57. bi = GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4)); //读取数据,从最低位开始读取
  58. /*将byte左移一位,然后与上右移7位后的bi,注意移动之后移掉那位补0。*/
  59. byte = (byte >> 1) | (bi << 7);
  60. os_delay_us(48); //读取完之后等待48us再接着读取下一个数
  61. }
  62. return byte;
  63. }
  64. /************************
  65. * 函 数 名 : Ds18b20ChangTemp
  66. * 函数功能 : 让18b20开始转换温度
  67. * 输 入 : 无
  68. * 输 出 : 无
  69. ************************/
  70. void Ds18b20ChangTemp() {
  71. Ds18b20Init();
  72. os_delay_us(500);
  73. os_delay_us(500);
  74. Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令
  75. Ds18b20WriteByte(0x44); //温度转换命令
  76. // 延时100ms 等待转换成功,而如果你是一直刷着的话,就不用这个延时了
  77. }
  78. /************************
  79. * 函 数 名 : Ds18b20ReadTempCom
  80. * 函数功能 : 发送读取温度命令
  81. * 输 入 : 无
  82. * 输 出 : 无
  83. ************************/
  84. void Ds18b20ReadTempCom() {
  85. Ds18b20Init();
  86. os_delay_us(500);
  87. os_delay_us(500);
  88. Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令
  89. Ds18b20WriteByte(0xbe); //发送读取温度命令
  90. }
  91. /************************
  92. * 函 数 名 : Ds18b20ReadTemp
  93. * 函数功能 : 读取温度
  94. * 输 入 : 无
  95. * 输 出 : temp
  96. ************************/
  97. float Ds18b20ReadTemp() {
  98. float temp = 0;
  99. uint8 tmh, tml;
  100. uint32_t temp1;
  101. Ds18b20ChangTemp(); //先写入转换命令
  102. Ds18b20ReadTempCom(); //然后等待转换完后发送读取温度命令
  103. tml = Ds18b20ReadByte(); //读取温度值共16位,先读低字节
  104. tmh = Ds18b20ReadByte(); //再读高字节
  105. temp1 = tmh;
  106. temp1 <<= 8;
  107. temp1 |= tml;
  108. temp = temp1*0.0625;
  109. temp = ((temp 0.005)*100)/100;//保留2位小数,四舍五入
  110. return temp;
  111. }

复制代码

在gizwits_product.c新增温度传感器的函数**。

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

复制代码

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8.在gizwits_product.c的userHandle函数里面对GPIO输出点,温度采集,flash存储以及逻辑控制进行编写。此处不在截图。

  1. void ICACHE_FLASH_ATTR userHandle(void)
  2. {
  3. //flash相关
  4. uint32 value;
  5. //定义数组addr_case1
  6. uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
  7. uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;
  8. LOCAL float tempvalue;//采集温度
  9. LOCAL uint32_t opentime=0;//开计时
  10. LOCAL uint32_t offtime=0;//关计时
  11. LOCAL bool onoff=0;//开关状态,0关,1开
  12. os_delay_us(642);
  13. LOCAL uint8_t temp_time=0;//温度采集间隔时间
  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])//自动模式下喷淋和加热控制
  22. {
  23. //加热温度控制
  24. if(tempvalue<(float)Set_Temp) STATE[3]=1;
  25. else STATE[3]=0;
  26. //喷淋控制
  27. if(onoff)//开状态
  28. {
  29. if(opentime>0) opentime–;
  30. else
  31. {
  32. onoff=0;//切换关状态
  33. offtime=Off_Time*60;//赋值关闭时间
  34. STATE[2]=0;
  35. }
  36. }
  37. else if(onoff==0)//关状态
  38. {
  39. if(offtime>0) offtime–;
  40. else
  41. {
  42. onoff=1;//切换开状态
  43. opentime=Open_Time*60;//赋值打开时间
  44. STATE[2]=1;
  45. }
  46. }
  47. gpio16_output_set(!STATE[2]);//喷淋
  48. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加热
  49. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
  50. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
  51. }
  52. else //手动模式
  53. {
  54. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加热
  55. gpio16_output_set(!STATE[2]);//喷淋
  56. }
  57. if(STATE[6]==1) //状态改变
  58. {
  59. STATE[6]=0;//清除状态
  60. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循环
  61. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//灯光
  62. //flash存储数据前转换数据
  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. //擦除要写入的Flash扇区
  72. spi_flash_erase_sector(sec);
  73. //写入数据,sec*4*1024就是写入起始地址,就是具体的字节地址
  74. spi_flash_write(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
  75. //擦除要写入的Flash扇区
  76. spi_flash_erase_sector(sec1);
  77. //写入数据,sec*4*1024就是写入起始地址,就是具体的字节地址
  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. }

复制代码

9.修改完代码之后ctrl B进行编译固件编译。

开源教程:基于ESP8266和机智云的智能雨林缸,成本低、高智能

10.利用乐鑫烧录软件将生成的固件烧录到ESP8266里面。参数参考下图,注意参数不能有错。下载硬件接线如下表下载模式。记住通电瞬间就要保持这个状态才是下载模式。

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11.程序烧录完成之后通过按键长按触发airlink配网(或短按触发softap配网),在APP选择对应的配网进行网络配置及绑定设备。绑定后进入设备即可进行采集和控制

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12.实物展示展示

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