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本作品为首届立创商城电子制作节优秀作品之一,经作者护航小牛人(立创社区昵称)授权发布并标注原创,转载请注明出处,未经允许不得用作商业用途。原文链接:
一、作品简介
1.前言:
自从ESP8266wifi模块上市以来,由于其低成本,高性能的特点,越来越受到各个公司的关注,初期个人也花了很多的时间去学习ESP8266的wifi固件编写,由于长期做外包设计,接触到需要定制开发wifi固件的相关公司比较多,也就积累了一定的资源和开发经验,发现近来开发wifi开关的公司挺多,于是产生了开发一个WIFI开发板即可用于初学者学习,也可以供给相关需要开发wifi插座或温湿度检测的公司做为demo样机使用。于是设计了该块wifi开发套件,通过该控制板可以快速学习ESP8266 基于Ecpipse编译平台的SDK固件二次开发,也可以学习最近比较流行的Ardunio平台编程开发。配套有工程源码,视频教程。基于该WIFI控制板写了一套可以采集温湿度,光照强度,远程控制继电器开关,实现了MQTT协议接口,目前可以连接第三方www.tlink.io云服务器平台(根据需要,也可以实现与其它物联网云平台的远程监控)。可以通过该源码深入学习物联网智能软硬件产品的开发,同时利用该源码也可以实现自己产品的商用,缩短研发周期,快速将自己的产品推向市场。配套有原理图,工程源码,视频教程等。可以让没有相关开发经验的WiFi开发人员快速上手。实现自己的wifi通信功能需求。
2.使用场景举例:农场、室内等
该WIFI通讯控制板上集成了温湿度传感器,光照传感器,一路继电器开关信号可以将该WiFi模块放到蔬菜大棚中,手机APP端或手机微信公众账号下,都可以实时远程查看当前蔬菜大棚中的温度、湿度、光照环境是否满足蔬菜的正常生长,如当环境中湿度偏低,干燥时,可以通过手机端远程控制打开控制板的继电器开关,继电器开关控制小型电机自动对蔬菜就行喷水,当湿度满足要求时,自动或手动远程手机操作关闭喷水电机,实现智能化大棚蔬菜种植管理。
以上仅为个别使用案例,类似的物联网智能化管理需求很多。
3.硬件外设简介:
该模块采用ESP8266 Wifi模块设计,外围功能如下图所示:
硬件部分
该WIFI控制板,采用了ESP8266-12F的模块,除了模块上焊接的外设以外,ESP8266其余可扩展接口都已插针的形式引出,方便后续扩展外设使用。
WIFI固件部分:
(1)基于Eclipse开发平台一套完整的C语言例程源码,十几个例程,涵盖了ESP8266核心开发的常用功能。
常用主要包括:
WIFI工作在AP模式下:ESP8266作为Tcp Client 客户端模式通信,ESP8266作为Tcp Server服务器模式通信,实现点对点AP模式下WIFI通讯固件开发。
WIFI工作在station模式下(添加到路由器中):ESP8266作为Tcp Client 客户端模式通信,ESP8266作为Tcp Server服务器模式通信,ESP8266作为UDP通信,以及8266常规外设的使用例程等。
(2)基于Arduino开发平台的物联网手机云平台实现温度、湿度、光照、远程继电器控制的工程源代码,集成MQTT协议。
手机端APP及微信公众号
手机端APP,微信公众号软件,支持android和apple手机以及电脑端监测和控制。
二、系统构架图
三、原理图
四、PCB线路板图及实物图
五、软件部分的描述
配备完整的开发环境资料,源码,视频教程等。
基于SDK开发的Eclipse平台工程源码:
配套Arduino工程源码:
该工程源码可以采集温湿度,光照强度,远程控制继电器开关,实现了MQTT协议接口,可以连接第三方www.tlink.io 云服务器平台。可以通过该源码深入学习物联网智能软硬件产品的开发,同时利用该源码也可以实现自己产品的商用,缩短研发周期,快速将自己的产品推向市场。
手机APP、微信、电脑端远程监控
该wifi开发板支持MQTT协议,支持手机端App、微信、电脑端网页三种监控和控制方式。三种方式界面显示统一,可通过任何一种方式实现远程监控和控制。
六、作品演示
以下为手机端实际监控界面,手机截图展示:
1.该物联网模块手机端实现的监控界面如下所以,可以显示当前温度、当前环境湿度、当前光照强度,手机实现远程开关控制,通过开关可以控制家里的用电设备。
2.可以远程查看温度曲线图。
3.可以查看环境湿度变化曲线图。
4.可以查看光照强度变化曲线图。
5.可以远程控制继电器接通关断,实现家电设备远程控制。
6.控制中心:
7.可以添加触发器,触发器可选择微信、邮箱或短信。当达到触发条件时,会根据您的选择发送一条消息到手机端(微信、邮件或短信的方式)。
8.如果添加的触发器为温度值报警,则当温度超过设定值时,将会发送一条微信到手机端,如下所示:
六、总结
从事嵌入式软硬件开发已经将近10个年头,从板子的原理图到PCB设计,对于一个老兵来说,还是非常顺利的,PCB是在嘉立创打的样板,第一次打了十片,并都已手工焊接出成品,全部测试通过,大部分的元器件也是嘉立创平台采购。
软件部分,工作量就非常大了,前期花了很多时间去研究ESP8266的固件开发,也走了不少弯路,主要原因为该芯片面市不久,很多资料当时还不完善,学习起来非常痛苦,经过了两个月的断断续续的学习后,算是把整套开发都玩熟了。也才开发了该套wifi套件。
在此非常感谢嘉立创提供了这么好的PCB生产及元器件商城平台,给我们工程师产品设计提供了方便。平台提供的贴片业务也已经让公司的样板在使用,大大提高了效率,后续很多板子也准备在该平台贴片。
七、致谢:
非常感谢立创商城平台主办的该次活动,希望该技术论坛慢慢发展壮大,给国内的工程师一个很好的技术交流,互助学习的平台。
「关于」立创商城(WWW.SZLCSC.COM)成立于2011年,致力于为客户提供一站式电子元器件线上采购服务,成交量全国领先。自建6000多平米现代化元器件仓库,现货库存超40000种。本文由经作者授权发布并标注原创,转载请注明出处。
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