2020-02-10

基于Arduino IDE的esp8266模块的阿里云物联网平台实例

其实esp8266模块本来就可以当做一个单独的可联网单片机 …

前言:
对于简单项目一个8266就足以包揽联网+控制全套流程。
稍微复杂点的项目也可以利用8266+MCU的方式解决。这个时候，8266相比于单片机，则更接近于一个模块。不过方法和模块都一样罢了。
不过这两种都不需要对8266的底层了解太多，也不用像学stm8那样专门学一个8266.
所以人生苦短，我选Arduino

环境安装

首先下载安装和配置Arduino: https://www.arduino.cc/en/Main/Software?setlang=cn
然后在Arduino的文件->首选项中附加开发板管理器网址 http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

然后挂上梯子进入工具->开发板->开发板管理器等加载完毕后搜索esp8266并安装

将 ‘库文件’ 目录下的文件夹复制到arduino安装目录下的 ‘libraries’ 文件夹
即:C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries
或:C:\Program Files\Arduino\libraries

点击项目->加载库->管理库搜索并添加以下几个库:

crypto
PubSubClient

重启Arduino，打开后文附件中的项目。
对模块开发进行选择:

主要注意flash大小即可。其他按需求填写。如果是8266开发板，就按开发板选择。

硬件连接

8266开发板仅比此图多一个TTL

阿里云相关配置

阿里云: https://www.aliyun.com/
先注册登录实名制账号
搜索栏直接搜索物联网

新建产品

选择自定义品类

然后添加设备

设备名不能用中文！
再返回产品页点击查看

新建功能这里选择自定义功能这样自定义程度高

然后根据需求选择属性的标识符和数据类型
注意标识符！标识符在程序中起关键作用，需记下来！

然后发布更新

查看设备记下三件套填入附件中的源码

更改程序

全部附件
打开esp8266.ino

#include <ESP8266WiFi.h>//需要esp8266arduino开发环境
static WiFiClient espClient;

#include <AliyunIoTSDK.h>//引用阿里云IoT SDK
//需要安装crypto库、PubSubClient库

//设置产品和设备的信息，从阿里云设备信息里查看
#define PRODUCT_KEY     "a1gzTPvvRTT"                       //替换自己的PRODUCT_KEY
#define DEVICE_NAME     "test1"                             //替换自己的DEVICE_NAME
#define DEVICE_SECRET   "F8f1k60h3JyKk7G4hL74msFmNMDbK42e"  //替换自己的DEVICE_SECRET
#define REGION_ID       "cn-shanghai"                       //默认cn-shanghai

#define WIFI_SSID       "OpenWrt"                           //替换自己的WIFI名称(SSID)
#define WIFI_PASSWD     "qwertyuiop"                        //替换自己的WIFI密码

void setup()
{
  Serial.begin(9600);

  //Wifi初始化
  wifiInit(WIFI_SSID, WIFI_PASSWD);

  //初始化阿里云Iot，需传入 wifi 的 client，和设备产品信息
  AliyunIoTSDK::begin(espClient, PRODUCT_KEY, DEVICE_NAME, DEVICE_SECRET, REGION_ID);

  //将属性绑定回调函数，当远程修改此属性，则进入对应函数
  AliyunIoTSDK::bindData("Str", Str);
  //AliyunIoTSDK::bindData("Double", Double);
}

void loop()
{
  AliyunIoTSDK::loop();//必要函数
}


/******************************************************/
//Wifi初始化函数
/******************************************************/

void wifiInit(const char *ssid, const char *passphrase)
{
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, passphrase);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(1000);
    Serial.println("WiFi not Connect");
  }
  Serial.println("Connected to AP");
}


/******************************************************/
//数据处理回调函数
//
//云端下发的是什么类型的数据 JsonVariant就用什么类型的数据接收
//比如 云端下发字符串 则用' const char *received '接收
//
//时间日期型可以用字符串来接收
//AliyunIoTSDK::send("Str","Done.");可以返回Str的值
/******************************************************/

void Str (JsonVariant R)
{
  Serial.print("I Get :");
  const char *received = R["Str"];         //切勿忘记修改此处属性值
  Serial.println(received);
  //AliyunIoTSDK::send("Str","Done.");     //返回消息
}

//void Double (JsonVariant R)
//{
//  Serial.println("I Get :");
//  double received = R["Double"];           //切勿忘记修改此处属性值
//  Serial.println(received,6);              //输出到小数点后6位
//  AliyunIoTSDK::send("Double",received);   //返回消息，输出只有小数点后两位
//  AliyunIoTSDK::sendEvent("xxx");          //发送事件到阿里云平台
//}

其中宏定义部分:

#define PRODUCT_KEY     "a1gzTPvvRTT"                       //替换自己的PRODUCT_KEY
#define DEVICE_NAME     "test1"                             //替换自己的DEVICE_NAME
#define DEVICE_SECRET   "F8f1k60h3JyKk7G4hL74msFmNMDbK42e"  //替换自己的DEVICE_SECRET
#define REGION_ID       "cn-shanghai"                       //默认cn-shanghai

#define WIFI_SSID       "OpenWrt"                           //替换自己的WIFI名称(SSID)
#define WIFI_PASSWD     "qwertyuiop"                        //替换自己的WIFI密码

按照刚刚的三件套和你所连接的Wifi填写。

然后按照需求修改程序。

程序下载

短接 GPIO0 和 GND 上电 OK。
然后重新上电。

enjoy it.

AMQP服务器订阅

其实阿里云官方给的有Python的AMQP的示例程序，但是给的是Python2.7的我这里改成Python3的版本了，代码见下。

首先是环境配置

阿里云IOT Python3 AMQP代码

# encoding=utf-8
import sys
import logging
import time
import importlib
from proton.handlers import MessagingHandler
from proton.reactor import Container
import hashlib
import hmac
import base64

importlib.reload(sys)
logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
logger = logging.getLogger(__name__)
console_handler = logging.StreamHandler(sys.stdout)


def current_time_millis():
    return str(int(round(time.time() * 1000)))


def do_sign(secret, sign_content):
    m = hmac.new(secret, sign_content, digestmod=hashlib.sha1)
    return base64.b64encode(m.digest()).decode('utf-8')


class AmqpClient(MessagingHandler):
    def __init__(self):
        super(AmqpClient, self).__init__()

    def on_start(self, event):
        url = "amqps://${uid}.iot-amqp.${regionId}.aliyuncs.com"
        accessKey = "${YourAccessKeyID}"
        accessSecret = "${YourAccessKeySecret}"
        consumerGroupId = "${YourConsumerGroupId}"
        clientId = "${YourClientId}"
        signMethod = "hmacsha1"
        timestamp = current_time_millis()
        userName = clientId + "|authMode=aksign" + ",signMethod=" + signMethod \
                        + ",timestamp=" + timestamp + ",authId=" + accessKey \
                        + ",consumerGroupId=" + consumerGroupId + "|"
        signContent = "authId=" + accessKey + "&timestamp=" + timestamp
        passWord = do_sign(accessSecret.encode("utf-8"), signContent.encode("utf-8"))
        conn = event.container.connect(url, user=userName, password=passWord, heartbeat=60)
        self.receiver = event.container.create_receiver(conn)

    def on_connection_opened(self, event):
        logger.info("Connection established, remoteUrl: %s", event.connection.hostname)

    def on_connection_closed(self, event):
        logger.info("Connection closed: %s", self)

    def on_connection_error(self, event):
        logger.info("Connection error")

    def on_transport_error(self, event):
        if event.transport.condition:
            if event.transport.condition.info:
                logger.error("%s: %s: %s" % (
                    event.transport.condition.name, event.transport.condition.description,
                    event.transport.condition.info))
            else:
                logger.error("%s: %s" % (event.transport.condition.name, event.transport.condition.description))
        else:
            logging.error("Unspecified transport error")

    def on_message(self, event):
        message = event.message
        content = message.body.decode('utf-8')
        topic = message.properties.get("topic")
        message_id = message.properties.get("messageId")
        print("receive message: message_id=%s, topic=%s, content=%s" % (message_id, topic, content))
        event.receiver.flow(1)


Container(AmqpClient()).run()

对了阿里云官网上还有可视化安卓上位机生成器和Appinventor差不多自己折腾吧

参考链接:
阿里云Iot SDK: https://gitee.com/teetee/arduino-aliyun-iot-sdk
阿里云Iot Github: https://github.com/xinyu198736/arduino-aliyun-iot-sdk

emmmm… 我好像又水完了一篇博客？