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本帖最后由 hzy3774 于 2020-1-8 00:45 编辑

* 实验的对象是一个基于ESP8266的WiFi排插，目标是通过Arduino编程实现天猫精灵语音控制排插每个插孔的通断电功能。* 编写程序主要需关心的硬件配置是：ESP-12模块x1，轻触按键x1，220V插口x4，USB接口x2，Wifi信号LEDx1，电源LEDx1

* 实物如图

DSC04258.JPG (88.44 KB, 下载次数: 0)

2020-1-7 22:54 上传

* 先来看看最终效果吧，一看就明白怎么回事了。点击观看视频

* 模块与IO连接如图：

微信图片编辑_20200107233554.jpg (35.75 KB, 下载次数: 0)

2020-1-7 23:37 上传

* 下面开始写程序，首先是使用WifiManager库配网：

// 设置Wifi

WiFiManager wifiManager;

wifiManager.autoConnect();复制代码

* 之后是来初始化中断，因为插板上有一个按钮，使用中断来处理按钮事件，处理的逻辑是：如果插座全关的情况下按下按钮，则变为全开，否则就变为全关。

// 中断响应

ICACHE_RAM_ATTR void onKeyClick() {

// 全关的状态全部打开，否则都是全关闭

if ((portStatus & 0B1111000) == 0B1111000) {

portStatus &= 0B0000111;

} else {

portStatus |= 0B1111000;

}

refreshOutput();

}

void initPanelKey() {

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(5), onKeyClick, FALLING);

}复制代码

* 我们使用了一个变量portStatus来表示用到的所有插孔和LED的开关状态，这样我们只要修改portStatus，再调用refreshOutput()就可以改变所有输出IO状态：

//7个端口分别对应 K1, K2, K3, K4,USB,LED_WIFI, LED_ROUND

char swPorts[portNum] = {14, 12, 13, 4, 16, 0, 3};

//除了USB充电口，其他都是低电平有效

int portStatus = 0B0000110; //7个IO开关

//======================================

// 初始化插板

void initOutputMode() {

for (int i = 0; i < portNum; i++) {

pinMode(swPorts[i], OUTPUT);

}

}

// 根据开关状态刷新IO电平

void refreshOutput() {

int c = 1;

for (int i = portNum - 1; i >= 0; i--) {

digitalWrite(swPorts[i], (c & portStatus) ? HIGH : LOW);

c <<= 1;

}

}复制代码

* 有了中断，也可以修改IO输出状态，下面就是对接贝壳互联平台。

* 对接详情可以参考我的另一片帖子：ESP8266基于Arduino接入贝壳物联，使用天猫精灵控制WS2812B灯带

* 但是与其他单设备不同，我们一个设备上有4个开关，就会麻烦一点，我的做法是使用子设备：

* 先添加一个设备，设备的类型必须要选择万能遥控器，万能遥控器的子设备才会生效：

微信截图_20200108000733.png (50.39 KB, 下载次数: 0)

2020-1-8 00:09 上传

* 之后在子设备栏里添加4个子设备，当然，子设备的数量取决于主设备有多少路控制IO，这些子设备的ID会在之后编程中用到：

微信截图_20200108001109.png (52.23 KB, 下载次数: 0)

2020-1-8 00:11 上传

* 然后我们在手机天猫精灵APP里绑定账号之后，设备里一下子就会多出来4个设备：

* 在天猫精灵里可以给这些子设备设置不同的类型，冰箱，电视，空调啊，可以随意设置，不过设置了什么类型，到时候和天猫精灵语音控制的时候就要说对应的设备类型，比如：“天猫精灵，打开空调”

* 但是如果我想4路开关一起控制，那我就说“天猫精灵，打开万能遥控器”即可。

设置完成后，我们来继续写云平台相关代码：

* 一样的套路，在loop循环中，主要做两件事，定期向服务端发送心跳包，每个循环中收一下消息，再处理一下消息。

void loop() {

// 检测网络是否通畅

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(1000);

Serial.print(".");

}

// 检测是否连接到服务器

if (!client.connected()) {

if (!client.connect(host, httpPort)) {

Serial.println("connection failed");

delay(5000);

return;

}

}

// 检测是否需要发送心跳包

if (millis() - lastCheckInTime > postingInterval || lastCheckInTime == 0) {

Serial.println("Send HeartBeat!!");

sendHeartBeat();

}

// 检测是否收到服务器推送

if (client.available()) {

String inputString = client.readStringUntil('\n');

onMessageReceive(inputString);

}

}复制代码

* 发送心跳包的代码：

void sendHeartBeat() {

String msg = "{"M":"checkin","ID":"" + DEVICEID + "","K":"" + APIKEY + ""}\n";

client.print(msg);

lastCheckInTime = millis();

}复制代码

* 处理推送消息的代码：

void onMessageReceive(String msg) {

msg.trim();

Serial.println(msg);

if (msg.startsWith("{") && msg.endsWith("}")) {

DynamicJsonDocument doc(1024);

deserializeJson(doc, msg);

JsonObject obj = doc.as();

String M = obj["M"];

if (M == "say") {

String S = obj["S"];

String C = obj["C"];

int device = 0B1111000;

if (S == "D1160") {

device = 0B1000000;

} else if (S == "D1161") {

device = 0B0100000;

} else if (S == "D1162") {

device = 0B0010000;

} else if (S == "D1163") {

device = 0B0001000;

}

if (C == "play") {

portStatus &= ~device;

} else if (C == "stop") {

portStatus |= device;

}

refreshOutput();

} else if (M == "checkinok") {

portStatus &= 0B1111101;

refreshOutput();

}

}

}复制代码

解释一下消息处理部分的代码：我目前只处理了say和checkinok的消息。

* checkinok消息：由于刚起机连上网的时候，设备并不能马上连接上推送服务，一般要等待几十秒到数分钟才能链接完成，连接成功后云平台会发送checkinok消息，所以收到checkinok消息时，我们把WIFI_LED点亮，表示设备联网成功了。

* say消息：表示设备需要响应命令，两个参数比较重要：C和S，

S表示子设备的id，通过S便可以知道需要操作哪个子设备(为空的话表示操作所有设备)

C表示动作，play表示打开设备，stop表示关闭设备。

当然这些都是我根据串口打印消息内容猜测的，具体情况还要参考天猫精灵和贝壳互联的说明才比较准确。

完整的代码如下，需对应修改DEVICE ID和API KEY:

#include

#include

#include

//=============  此处必须修该============

String DEVICEID = "00000"; // 你的设备编号   ==

String  APIKEY = "000000000"; // 设备密码==

unsigned long lastCheckInTime = 0; //记录上次报到时间

const unsigned long postingInterval = 40000; // 每隔40秒向服务器报到一次

const char* host = "www.bigiot.net";

const int httpPort = 8181;

WiFiClient client;

//======插座控制端口=======

const int portNum = 7;

//7个端口分别对应 K1, K2, K3, K4,USB,LED_WIFI, LED_ROUND

char swPorts[portNum] = {14, 12, 13, 4, 16, 0, 3};

//除了USB充电口，其他都是低电平有效

int portStatus = 0B0000110; //7个IO开关

//======================================

// 初始化插板

void initOutputMode() {

for (int i = 0; i < portNum; i++) {

pinMode(swPorts[i], OUTPUT);

}

}

// 根据开关状态刷新IO电平

void refreshOutput() {

int c = 1;

for (int i = portNum - 1; i >= 0; i--) {

digitalWrite(swPorts[i], (c & portStatus) ? HIGH : LOW);

c <<= 1;

}

}

// 中断响应

ICACHE_RAM_ATTR void onKeyClick() {

// 全关的状态全部打开，否则都是全关闭

if ((portStatus & 0B1111000) == 0B1111000) {

portStatus &= 0B0000111;

} else {

portStatus |= 0B1111000;

}

refreshOutput();

}

void initPanelKey() {

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(5), onKeyClick, FALLING);

}

void setup() {

// 设置串口

Serial.begin(115200);

//初始化输出端口

initOutputMode();

refreshOutput();

//初始化按键中断

initPanelKey();

// 设置Wifi

WiFiManager wifiManager;

wifiManager.autoConnect();

}

void loop() {

// 检测网络是否通畅

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(1000);

Serial.print(".");

}

// 检测是否连接到服务器

if (!client.connected()) {

if (!client.connect(host, httpPort)) {

Serial.println("connection failed");

delay(5000);

return;

}

}

// 检测是否需要发送心跳包

if (millis() - lastCheckInTime > postingInterval || lastCheckInTime == 0) {

Serial.println("Send HeartBeat!!");

sendHeartBeat();

}

// 检测是否收到服务器推送

if (client.available()) {

String inputString = client.readStringUntil('\n');

onMessageReceive(inputString);

}

}

void onMessageReceive(String msg) {

msg.trim();

Serial.println(msg);

if (msg.startsWith("{") && msg.endsWith("}")) {

DynamicJsonDocument doc(1024);

deserializeJson(doc, msg);

JsonObject obj = doc.as();

String M = obj["M"];

if (M == "say") {

String S = obj["S"];

String C = obj["C"];

int device = 0B1111000;

if (S == "D1160") {

device = 0B1000000;

} else if (S == "D1161") {

device = 0B0100000;

} else if (S == "D1162") {

device = 0B0010000;

} else if (S == "D1163") {

device = 0B0001000;

}

if (C == "play") {

portStatus &= ~device;

} else if (C == "stop") {

portStatus |= device;

}

refreshOutput();

} else if (M == "checkinok") {

portStatus &= 0B1111101;

refreshOutput();

}

}

}

void sendHeartBeat() {

String msg = "{"M":"checkin","ID":"" + DEVICEID + "","K":"" + APIKEY + ""}\n";

client.print(msg);

lastCheckInTime = millis();

}复制代码

基于ESP8266的WiFi排插拆机加装USB调试板，改造成Arduino开发板结束