Arduino智能家居-设备程序开发

设备程序开发

宝宅的设备基于ESP8266 WIFI芯片开发，esp8266 具有以下优势：

• WIFI通信。
• 多种封装、价格便宜（淘宝上最便宜的还不到￥10)
• 官方开放SDK，可做二次开发，文档和资料非常详细。

不过使用用官方提供的SDK做二次开发还是存在一定难度的，这不符合宝宅的初衷！

在这里非常感谢@Ivan Grokhotkov大神，他为我们提供了简单易用的 Arduino IDE for ESP8266，让这件事情变的简单了很多，他将arduino IDE和esp8266 sdk 整合到了一块，我们完全可以像开发arduino那样开发esp8266程序，而且可以复用现有的几乎所有的arduino三方库，非常方便，介绍文档， Github 。

宝宅为了进一步简化智能家居的开发难度，在此基础上提供了 BaoZhai库，开放者无需关心具体的通讯细节，只需要调用 BaoZhai库提供的相关API即可 ，Github。下载后将 BaoZhai目录放到 “libraries” 目录后重启arduino 就可以用了。

建议直接下载已经编译好的 Windows 下的 Arduino IDE for ESP8266，已经包含 BaoZhai库和其他常用的arduino 三方库，[下载地址][6]。

准备工作

1.选购适合你的esp8266模块吧

esp8266 官方的封装：

esp-201 全IO口引出版

Nodemcu版：

研发时建议选择esp-01、esp-201或Nodemcu，NodeMcu类似arduino UNO，全IO口输出，不需要额外的下载器和供电，USB连接电脑就可以用Arduino IDE for ESP8266给它下载程序和调试了，缺点是价格相对高，体积大，不适合放到小的空间内。
esp-01、esp-201 可以连接2.54mm杜邦线，免去焊接，通过简单的插接就可以与下载器、电源和其他传感器连接，不同之处是eps-01只引出重要的8个引脚，esp-201全IO口引出。 使用esp-01和esp-201 开发时需要一个USB转TTL的模块用作下载器，建议FT232RL芯片，且全IO引出：

[文档][11] 详细介绍了下FT232RL模块 与 esp8266 的连接方法。
另外，你还需要一款3.3v 的电源模块，因为esp8266芯片对电源的要求是3.3V and >= 250mA，这里推荐AC220V转5v和3.3v 700ma 的电源模块（购买时可以要求卖家焊接引脚），既可以用于调试供电，也可以用于后续设备的长期供电，当然有条件的可以使用可调的直流稳压电源用做调试供电。
电源模块：

2.购买一些辅助工具，你会用的着的

泡沫板：

杜邦线：

淘宝上类似的实用工具套装：

BaoZhai API

BaoZhai库的核心API 2个，回调函数4个，我们来看一下。

BaoZhai.begin( devicename,ssid,pass,on_reg,on_unreg,on_get,on_set );

作用：初始库 BaoZhai库

    devicename：设备名称，自定义，不能为空，注意同个网关下不能出现同名
    ssid：WIFI账号
    pass：WIFI密码
    on_reg：与网关连接成功回调函数
    on_unreg：与网关断开连接回调函数
    on_get：网关请求获取数据，如获取开关当前状态
    on_set：网关请求改变数据，如设置开关当前状态

示例代码：

//初始化宝宅
BaoZhai.begin( "switch", "xxxx", "123", on_reg, on_unreg, on_get, on_set );

BaoZhai.sendVal( sensorname, value );

作用：向网关发送某个传感器的数据

    sensorname：传感器名称，自定义，可以为空
    value：传感器数据

示例代码：

//发送通过dht22传感器取到的温度和湿度数据（逗号间隔）
BaoZhai.sendVal( "dht22", "24.5,85.2" );

on_reg()

作用：与网关连接成功时回调函数

示例代码：

void on_reg( )
{
  //初始化开关状态（高电位关）
  digitalWrite(SWITCH_PIN, HIGH);
  switch_status = HIGH;
}

on_unreg()

作用：与网关断开连接时回调函数

示例代码：

void on_unreg()
{
  //初始化开关状态（高电位关）
  digitalWrite(SWITCH_PIN, HIGH);
  switch_status = HIGH;
}

onget( sensorname )

作用：来自网关的数据获取请求回调函数

    sensorname：要请求数据的传感器名称，可以为空

示例代码：

void on_get( const String& sensorname )
{ 
    String value;   
    if ( sensorname=="dht22" )  //dht22温湿度传感器
    {
         value = dht_humidity;
         value += ",";
         value += dht_temperature;
    }
    else if ( sensorname=="ppd42" ) //ppd42空气质量传感器
    {
        value = concentration;
    }
    //回应请求数据
    BaoZhai.sendVal( sensorname, value );
}

onset( sensorname,value )

作用：来自网关的数据获取请求回调函数

    sensorname：要请求改变数据的传感器名称，可以为空
    value：要请求改变的数据

示例代码：

void on_set( const String& sensorname,
             const String& value )
{
    if ( sensorname=="315send" ) //315MHz 发送
    {
      int s = value.indexOf(',');
      if ( s!=-1 )
      {
          String tmp  = value.substring(0,s);
          //获取发送内容
          unsigned long code_num = (unsigned long)tmp.toInt();
          tmp = value.substring(s+1); 
          //获取内容长度
          unsigned long bit_num = (unsigned long)tmp.toInt();             
          send_Switch.send( code_num,bit_num ); //发送    
          BaoZhai.sendVal( sensorname, value ); //回应发送结果
      }      
    }
}

起航，实现继电器控制（智能插座）

• ESP8266连接电脑，上电（不明白的请阅读文档 ）。
• 运行 arduino.exe 打开 Arduino IDE for ESP8266 集成开发环境。
• 选择　“文件”->“示例”->“BaoZhai”->“switch” 示例Demo。
• 选择 “工具”->“板...”->对应的ESP8266版本，如果是esp-01和esp-201请选择“Generic ESP8266 module”。
• 在代码中配置好你的无线路由器的账号的密码，将代码另存为一份。
• 点击编译上传按钮。

改造好的智能插座：

其他设备

客厅温湿度、空气质量、人体红外和315Mhz发射/接收设备:

改造好的饮水机：

红外学习设备，可以遥控家里的电视、功放机、空调和风扇等可以通过红外控制的家电：

家庭能耗监控，可以获取电压、电流和功率等数据：

改造好的WIFI玩具车：

资料

[Arduino IDE for ESP8266 介绍][24]
[Arduino IDE for ESP8266 支持硬件][25]
[ESP8266 官方论坛][26]
[Arduino精华，很详细的arduino教程，其中很多例子可以直接在esp8266上使用][27]
[Arduino官方教程][28]
[Nodemcu官方网站][29]