【物联网】Arduino Uno开发板连接阿里云实现云端远程控制LED灯开关_小哈里_arduino物联网远程控制

irpas 02-07 2815

文章目录 1 思维图概览2 阿里云—>ESP8266 部分3 ESP8266—>ArduinoUno开发板部分4 ArduinoUno开发板—>LED灯部分5 云端体验控制

1 思维图概览

需要实现的有

ESP8266通过wifi与阿里云进行通信ESP8266与Arduino Uno开发板的通信Arduino Uno开发板与LED灯的通信 #mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .label text,#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node rect,#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node circle,#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node ellipse,#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node polygon,#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-ZSpgyxlEdloVmytQ :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} wifi 物理连接物理连接 ESP8266 阿里云物联网平台 ArduinoUno开发板 LED灯

2 阿里云—>ESP8266 部分

参考昨天的文章

【阿里云】物联网平台配置ESP8266真实设备AT串口连接，支持MQTT协议通信 https://blog.csdn.net/qq_33957603/article/details/124575451

参考的AT指令

AT+RST AT+RESTORE AT+CWMODE=1 AT+CIPSNTPCFG=1,8,"ntp1.aliyun.com" AT+CWJAP="WiFi名字","WiFi密码" AT+MQTTUSERCFG=0,1,"NULL","用户名","密码",0,0,"" AT+MQTTCLIENTID=0,"ClienId" //clientId第二个参数注意每个逗号后加分隔符“\”，例如：t|securemode=3\,signmethod=hmacsha1\, AT+MQTTCONN=0,"连接域名",1883,1 //连接域名中的端口号已经被提到后面了，所以删去“:1883” 3 ESP8266—>ArduinoUno开发板部分

ArduinoUno软件官网下载

https://`/en/software

串口接受到的云端数据（含物模型格式）

+MQTTSUBRECV:0,"/sys/xxxxxx/xxx/thing/service/property/set",100,{"method":"thing.service.property.set","id":"xxxxx","params":{"powerstate":1},"version":"1.0.0"}

参考代码 AT指令部分请用阿里云连接ESP8266的部分进行替换

/* 连接LOT的AT指令,可修改WIFI和三元组 */ //#define AT_1 "AT+RST" //AT重启指令暂时不用 //#define AT_2 "AT+RESTORE" #define AT_3 "AT+CWMODE=1" #define AT_4 #define AT_5 #define AT_6 #define AT_7 #define AT_8 #include <ArduinoJson.h> //JOSN字符串库 #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial softSerial1(10,11); //定义软串口1与音乐播放器模块通信 const int LED = 7; //灯的引脚 int Json_isTopic(String espjson); void Serial_Transfer(); int Aliyun_Connect(); String Json_Extraction(String espjson); int Json_Parse(String Json,int* LightSwitch); String espstring; int LightSwitch = 0; void setup() { Serial.begin(9600); //与电脑连接的硬串口一般不建议连接其他设备 softSerial1.begin(9600); //定义为softSerial1串口专门与esp8266连接 "AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0"已经把esp8266波特率改成9600 softSerial1.listen(); pinMode(LED,OUTPUT); //小灯泡引脚设置 Aliyun_Connect(); //阿里云连接函数 } void loop() { if(softSerial1.available()){ //注意串口容易丢失数据，要保证loop函数准确 espstring = softSerial1.readString(); //使用.readString()可以直接读取全部串口内容，可以不需要循环了(但是实际上有点不稳定，需要一个循环) Serial.println(espstring); Json_isTopic(espstring); } } int Json_isTopic(String espjson){ int left = 0; for(int i = 0; i < espjson.length(); i++){ if(espjson[i]=='{'){ left = i; break; } } espjson = espjson.substring(left,espjson.length() - 1); Serial.println(espjson); if(espjson == "ERRER"){return -1;} Json_Parse(espjson,&LightSwitch); //读取Json字符串变量 Serial.println(LightSwitch); digitalWrite(LED,LightSwitch); return 0; } /* AT反馈字符串提取JSON字符串函数 */ //String Json_Extraction(String espjson){ //从espjson里提取出Json字符串再return回去赋值，如果错误则出"ERRER" // int Json_Left = 0; int Json_Right = 0; int Json_Bracket = 1; //定义Json字符串的左边界、右边界、括号数量变量 // while(Json_Left < espjson.length() - 1 and espjson[Json_Left] != '{'){Json_Left +=1;} //历遍espjson直到第一个'{'后将位置赋值给Json_Left // if(Json_Left >= espjson.length() - 1){return "ERRER";} // else{ // for(Json_Right = Json_Left + 1;Json_Right < espjson.length();Json_Right++){ //从Json_Left+1开始历遍espjson，到Json_Bracket（括号数量）为0时停止，位置赋值给Json_Right // if(espjson[Json_Right] == '{'){Json_Bracket += 1;} // else if(espjson[Json_Right] == '}'){Json_Bracket -= 1;} // if(Json_Bracket == 0){break;} // } // if(Json_Right < espjson.length()){ // return espjson.substring(Json_Left,Json_Right+1); //.substring(Json_Left,Json_Right+1)提取出可能的JSON字符串并return出 // } // } // return "ERRER"; //} int Json_Parse(String Json,int* LightSwitch){ // Brightness为临时控制下语音播放模块 StaticJsonDocument<200> jsonBuffer; //创建一个名为jsonBuffer的JSON变量 DeserializationError error = deserializeJson(jsonBuffer, Json); //使用Json字符串构建JSON变量并赋值于jsonBuffer if (error){ //构建错误就报错 Serial.print(F("deserializeJson() failed: ")); Serial.println(error.f_str()); return -1; } *LightSwitch = jsonBuffer["params"]["powerstate"]; return 0; } /* 函数AT结果反馈Serial */ void Serial_Transfer(){ //主要用于测试连接结果简单粗暴！ char s_A; while(!softSerial1.available()){} //神技！可以保证信息传输到位 while(softSerial1.available() > 0){ s_A = char(softSerial1.read()); delay(2); //延时很关键，串口读取可能过快 Serial.print(s_A); } return 0; } /* LOT服务器连接代码 */ int Aliyun_Connect(){ // 返回数：yes为0，no为-1 String s_AT = ""; // s_AT只用于判断是否连接LOT服务器 Serial.print("是否开始连接LOT服务器:(yes/no):\t\t"); while(s_AT != "yes"){ //输入(yes/no)判断是否连接服务器,yes只需要保证前三个为yes即可,注意需要/r/n及串口监视器的NL AND CL模式 if(Serial.available() > 0){ s_AT += char(Serial.read()); delay(2); //很关键，串口读取可能过快 }else{ if(s_AT == "no\r\n"){ Serial.println("no\n不连接服务器将启用部分功能请尽快连接服务器\n"); return -1; }s_AT = ""; } } Serial.println("yes\n开始连接LOT服务器请稍等！\n"); softSerial1.println(AT_3); Serial_Transfer(); softSerial1.println(AT_4); Serial_Transfer(); softSerial1.println(AT_5); Serial_Transfer(); Serial_Transfer(); Serial_Transfer(); //连接WIFI时，它有三次不同的回答，注意来三次应对 softSerial1.println(AT_6); Serial_Transfer(); softSerial1.println(AT_7); Serial_Transfer(); softSerial1.println(AT_8); Serial_Transfer(); Serial_Transfer(); //第一次发“+MQTT.....1” 第二次才是OK，这不同步 Serial.println("\nLOT服务器连接完成！\n"); while(softSerial1.read() >= 0){} //最后清理干净各串口 while(Serial.read() >= 0){} return 0; }

4 ArduinoUno开发板—>LED灯部分硬件部分自行配置，详细参考Arduino教程 5 云端体验控制在阿里云物联网控制台的在线调试中修改灯泡的开关即可, 数据会以物模型的形式发送到ESP8266，然后经过Arduino代码解析json，提取有用的信息，控制硬件实现LED灯的开关。