远程控制通讯--基于Arduino + ESP8266控制LED灯

Arduino是许多智能硬件爱好者的首选，使用简单快捷，而ESP8266模块也是当前最为热门的WIFI模块。本项目完成了Arduino使用EDP协议通过ESP8266 WIFI模块接入OneNET服务器，并通过在接入设备中创建的应用来实现远程控制LED灯。

【1】硬件连接：

准备元件：

Arduino UNO

ESP8266 WIFI模块

USB转TTL连接线

硬件连线：

Arduino UNO USB转TTL

D2-----------------RX

D3-----------------TX

GND---------------GND

Arduino UNO ESP8266

RX-----------------TX

TX-----------------RX

GND---------------GND

其中USB转TTL连接电脑用于调试打印输出，然后Arduino的串口连接ESP8266的串口。

实物连接如下如图所示：

【2】ESP8266配置和EDP上传数据介绍：

选用ESP8266串口WIFI模块，通过AT指令控制WIFI模块接入互联网，依次完成与接入互联网、与OneNet服务器建立TCP连接、传输数据等操作。

1）配置WIFI模块；

模块配置接入OneNet，依次发送如下几个命令到WIFI模块：

AT+CWMODE=3

AT+RST

AT+CIFSR

AT+CWJAP=“your ssid”，“password”

2）和OneNet服务器建立TCP连接，依次发送命令：

AT+CIPSTART=“TCP”，“183.230.40.39”，876 //和服务器建立TCP连接

AT+CIPMODE=1 //进入透明传输模式

AT+CIPSEND //开始传输

命令执行结果如下图所示：

【3】创建设备和应用：

添加产品并创建接入设备，详细创建步骤请查看：http://open.iot.10086.cn/doc/art243.html#66。其中数据传输协议选择EDP。

在设备中添加应用，创建一个开关控件，在右侧的属性中选择对应设备的switch0数据流 ·注意到属性中有开关开值和开关关值两个属性，分别默认为1，0，这里不做修改（因为代码中1为开，非1则为关） ·修改EDP命令内容为switch0：{v}（与代码对应，代码中会将冒号前的部分作为上传的数据流ID，而将冒号之后的部分作为上传是数据值） 这里的{v}是通配符当下发命令的时候，他将会被开关的开/关值取代，稍后我们将看到命令的内容。

编辑完成后点击保存应用。

【4】软件代码：

其中Arduino开发板的D13作为被控制的LED灯，在程序中添加设备ID和APIKey。

/*

采用外接电源单独供电，2 3口作为软串口接PC机作为调试端

1 0为串口，连接WIFI模块

*/

#include

#include "edp.c"

#define KEY "XpAhYrqhsZbk9eVqESnMJznDb3A=" //APIkey

#define ID "4051313" //设备ID

//#define PUSH_ID "680788"

#define PUSH_ID NULL

// 串口

#define _baudrate 115200

#define _rxpin 3

#define _txpin 2

#define WIFI_UART Serial

#define DBG_UART dbgSerial //调试打印串口

SoftwareSerial dbgSerial( _rxpin, _txpin ); // 软串口，调试打印

edp_pkt *pkt;

/*

* doCmdOk

* 发送命令至模块，从回复中获取期待的关键字

* keyword: 所期待的关键字

* 成功找到关键字返回true，否则返回false

*/

bool doCmdOk(String data, char *keyword)

{

bool result = false;

if (data != "") //对于tcp连接命令，直接等待第二次回复

{

WIFI_UART.println(data); //发送AT指令

DBG_UART.print("SEND: ");

DBG_UART.println(data);

}

if (data == "AT") //检查模块存在

delay(2000);

else

while (!WIFI_UART.available()); // 等待模块回复

delay(200);

if (WIFI_UART.find(keyword)) //返回值判断

{

DBG_UART.println("do cmd OK");

result = true;

}

else

{

DBG_UART.println("do cmd ERROR");

result = false;

}

while (WIFI_UART.available()) WIFI_UART.read(); //清空串口接收缓存

delay(500); //指令时间间隔

return result;

}

void setup()

{

char buf[100] = {0};

int tmp;

pinMode(13, OUTPUT); //WIFI模块指示灯

pinMode(8, OUTPUT); //用于连接EDP控制的发光二极管

WIFI_UART.begin( _baudrate );

DBG_UART.begin( _baudrate );

WIFI_UART.setTimeout(3000); //设置find超时时间

delay(3000);

DBG_UART.println("hello world!");

delay(2000);

while (!doCmdOk("AT", "OK"));

digitalWrite(13, HIGH); // 使Led亮

while (!doCmdOk("AT+CWMODE=3", "OK")); //工作模式

while (!doCmdOk("AT+CWJAP="PDCN","1234567890"", "OK"));

while (!doCmdOk("AT+CIPSTART="TCP","183.230.40.39",876", "CONNECT"));

while (!doCmdOk("AT+CIPMODE=1", "OK")); //透传模式

while (!doCmdOk("AT+CIPSEND", ">")); //开始发送

}

void loop()

{

static int edp_connect = 0;

bool trigger = false;

edp_pkt rcv_pkt;

unsigned char pkt_type;

int i, tmp;

char num[10];

/* EDP 连接 */

if (!edp_connect)

{

while (WIFI_UART.available()) WIFI_UART.read(); //清空串口接收缓存

packetSend(packetConnect(ID, KEY)); //发送EPD连接包

while (!WIFI_UART.available()); //等待EDP连接应答

if ((tmp = WIFI_UART.readBytes(rcv_pkt.data, sizeof(rcv_pkt.data))) > 0 )

{

rcvDebug(rcv_pkt.data, tmp);

if (rcv_pkt.data[0] == 0x20 && rcv_pkt.data[2] == 0x00 && rcv_pkt.data[3] == 0x00)

{

edp_connect = 1;

DBG_UART.println("EDP connected.");

}

else

DBG_UART.println("EDP connect error.");

}

packetClear(&rcv_pkt);

}

while (WIFI_UART.available())

{

readEdpPkt(&rcv_pkt);

if (isEdpPkt(&rcv_pkt))

{

pkt_type = rcv_pkt.data[0];

switch (pkt_type)

{

case CMDREQ:

char edp_command[50];

char edp_cmd_id[40];

long id_len, cmd_len, rm_len;

char datastr[20];

char val[10];

memset(edp_command, 0, sizeof(edp_command));

memset(edp_cmd_id, 0, sizeof(edp_cmd_id));

edpCommandReqParse(&rcv_pkt, edp_cmd_id, edp_command, &rm_len, &id_len, &cmd_len);

DBG_UART.print("rm_len: ");

DBG_UART.println(rm_len, DEC);

delay(10);

DBG_UART.print("id_len: ");

DBG_UART.println(id_len, DEC);

delay(10);

DBG_UART.print("cmd_len: ");

DBG_UART.println(cmd_len, DEC);

delay(10);

DBG_UART.print("id: ");

DBG_UART.println(edp_cmd_id);

delay(10);

DBG_UART.print("cmd: ");

DBG_UART.println(edp_command);

//数据处理与应用中EDP命令内容对应

//本例中格式为 datastream:[1/0]

sscanf(edp_command, "%[^:]:%s", datastr, val);

if (atoi(val) == 1)

digitalWrite(13, HIGH); // 使Led亮

else

digitalWrite(13, LOW); // 使Led灭

packetSend(packetDataSaveTrans(NULL, datastr, val)); //将新数据值上传至数据流

break;

default:

DBG_UART.print("unknown type: ");

DBG_UART.println(pkt_type, HEX);

break;

}

}

//delay(4);

}

if (rcv_pkt.len > 0)

packetClear(&rcv_pkt);

delay(150);

}

/*

* readEdpPkt

* 从串口缓存中读数据到接收缓存

*/

bool readEdpPkt(edp_pkt *p)

{

int tmp;

if ((tmp = WIFI_UART.readBytes(p->data + p->len, sizeof(p->data))) > 0 )

{

rcvDebug(p->data + p->len, tmp);

p->len += tmp;

}

return true;

}

/*

* packetSend

* 将待发数据发送至串口，并释放到动态分配的内存

*/

void packetSend(edp_pkt* pkt)

{

if (pkt != NULL)

{

WIFI_UART.write(pkt->data, pkt->len); //串口发送

WIFI_UART.flush();

free(pkt); //回收内存

}

}

void rcvDebug(unsigned char *rcv, int len)

{

int i;

DBG_UART.print("rcv len: ");

DBG_UART.println(len, DEC);

for (i = 0; i < len; i++)

{

DBG_UART.print(rcv[i], HEX);

DBG_UART.print(" ");

}

DBG_UART.println("");

}

【5】功能测试：

设备上电后，可以看到电脑串口打印输出的内容，首先连接OneNET服务器：

连接成功后，可以看到设备在线状态：

点击设备应用中的开关按钮，发送开关命令给设备：

设备接收命令后进行解析，并在串口打印输出：

当解析到数据流switch0的值为1时设备开灯，Arduino 开发板的D13被点亮，相反为0时灯灭。