在選題之后直接開始面向CSDN編程（bushi），因?yàn)橹悄芗揖拥姆较蛱珡V，大多數(shù)都是基于STM32單片機(jī)制作的，也有部分51單片機(jī)。但因?yàn)檫x題原因，我需要找到Arduino單片機(jī)的例程，關(guān)于這一部分又雜又亂，所以我只能把所有看起來有用的東西全部收藏，然后在后面著手制作的時(shí)候拿出來看。

最后的成品狀態(tài)如下圖：

總而言之呢，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)功能，這幾個(gè)功能應(yīng)付一下畢設(shè)應(yīng)該是沒問題的：

1）在手機(jī)端單獨(dú)控制每個(gè)控制端的開關(guān)。

2）在手機(jī)端查看傳感器數(shù)據(jù)。

3）監(jiān)測(cè)到火焰自動(dòng)報(bào)警、開窗、開門。

4）監(jiān)測(cè)到下雨自動(dòng)關(guān)窗。

5）在進(jìn)行操作時(shí)有聲音提示。

6）按鍵實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)模式和手動(dòng)模式切換的功能。

7）在白天回家開門時(shí)自動(dòng)開門、開窗；在夜晚回家時(shí)自動(dòng)開門、開燈、開窗；離家時(shí)自動(dòng) 關(guān)燈、關(guān)窗。

8）多種模式選擇，包括正常模式、睡覺模式、電影模式、下雨模式、自動(dòng)模式。

9）自動(dòng)模式實(shí)現(xiàn)傳感器與家具聯(lián)動(dòng)，根據(jù)傳感器設(shè)置的值自動(dòng)開關(guān)家具。

功能不算很多，也不是很高大上，同時(shí)還是有略微的幾個(gè)bug（畢竟誰不會(huì)寫bug呢），但是基本運(yùn)行完全沒問題，具有很強(qiáng)的參考意義。

1

機(jī)智云平臺(tái)的配置

要制作智能家居系統(tǒng)，大家的第一想法就是遠(yuǎn)程控制，其次就是設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)。

所以要解決遠(yuǎn)程控制這個(gè)問題，有很多方式，比如自己架設(shè)服務(wù)器、使用平臺(tái)提供的服務(wù)等，對(duì)于這一系列教程來說，我們就要使用最簡(jiǎn)單的方式快速的開發(fā)自己的智能家居系統(tǒng)，因此我選擇了機(jī)智云平臺(tái)。

選擇機(jī)智云的原因就是它提供了一系列的服務(wù)，就像自動(dòng)代碼生成服務(wù)，云端服務(wù)等。我們只需要自己設(shè)置數(shù)據(jù)點(diǎn)（硬件的數(shù)據(jù)范圍、名稱），它就可以一鍵生成硬件端的配置代碼以及手機(jī)APP控制端的源碼，可以說是非常方便了。

關(guān)于機(jī)智云平臺(tái)的簡(jiǎn)介我就不在這里多說了，有想深入了解的小伙伴可以自行查閱百度或者機(jī)智云開發(fā)文檔。下面直接進(jìn)入正題，我的教程全部依照我自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行講解。

首先需要注冊(cè)一個(gè)機(jī)智云賬號(hào)：https://www.gizwits.com/，注冊(cè)之后進(jìn)入開發(fā)者中心，點(diǎn)擊創(chuàng)建新產(chǎn)品，進(jìn)入如下界面并選擇：

創(chuàng)建完成后即可自動(dòng)進(jìn)入項(xiàng)目管理界面，

左側(cè)工具欄中，基本信息包含了產(chǎn)品名字，產(chǎn)品類型，通訊方式以及Product Key，Product Secret 。

數(shù)據(jù)點(diǎn)是項(xiàng)目中使用到的硬件模塊的各種信息，這部分信息需要自己創(chuàng)建數(shù)據(jù)點(diǎn)，在后續(xù)自動(dòng)生成代碼時(shí)就會(huì)自動(dòng)把數(shù)據(jù)的get、set、send生成好，差不多就這個(gè)意思。

虛擬設(shè)備是模擬調(diào)試，數(shù)據(jù)點(diǎn)創(chuàng)建好之后可以在網(wǎng)頁中實(shí)時(shí)的模擬數(shù)據(jù)的上傳和數(shù)據(jù)的讀取，可以用來判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)設(shè)置的是否正確。

再到服務(wù)一欄，應(yīng)用配置就是對(duì)APP安裝包文件的配置，在這里生成一個(gè)ios或者安卓的安裝應(yīng)用程序，可以在其中添加QQ\微信登錄選項(xiàng)（需要自己去申請(qǐng)api接口key），

應(yīng)用開發(fā)就是生成APP的源碼包的地方，這個(gè)地方在APP篇會(huì)在講解，最開始調(diào)試可以使用機(jī)智云提供的默認(rèn)APP。

MCU開發(fā)是這篇需要用到的，自動(dòng)生成的硬件端代碼。

首先對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行配置：

進(jìn)入數(shù)據(jù)點(diǎn)一欄后，點(diǎn)擊新建數(shù)據(jù)點(diǎn)，根據(jù)自己的設(shè)備進(jìn)行選擇，比如說我現(xiàn)在要添加一個(gè)LED燈，標(biāo)識(shí)名（自己定）我就填寫LED_Bedroom，大家也知道要控制一個(gè)LED燈，通常使用1，0表示開和關(guān)，因此我們需要設(shè)置一個(gè)可寫的數(shù)據(jù)點(diǎn)，來寫入開關(guān)信息,數(shù)據(jù)類型選擇布爾就可以個(gè)，只需要ture和false值就好。完成后點(diǎn)擊添加，這樣我們就添加進(jìn)了第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

接下來我們添加一個(gè)光照傳感器的數(shù)據(jù)點(diǎn)，光照傳感器的運(yùn)行模式就是將模塊中的光照數(shù)值傳入開發(fā)板中，因此光照傳感器的讀寫類型設(shè)為只讀即可，數(shù)據(jù)類型選擇數(shù)值，經(jīng)過資料查詢發(fā)現(xiàn)光照傳感器的數(shù)值范圍為1-65535，分辨率的意思就是保留幾位小數(shù)，根據(jù)光照傳感器的最大參數(shù)自行設(shè)定即可。

接下來創(chuàng)建一個(gè)枚舉類型的數(shù)據(jù)點(diǎn)，用來設(shè)置不同的模式，我在自己的項(xiàng)目中設(shè)置了正常模式、睡覺模式、電影模式、下雨模式和自動(dòng)模式五種模式，用來一鍵切換。如下：

常用的數(shù)據(jù)點(diǎn)設(shè)置就是這樣，根據(jù)自己使用的模塊設(shè)置即可，在數(shù)據(jù)點(diǎn)主界面可以編輯中文名稱，會(huì)顯示在最后生成的APP中。我的數(shù)據(jù)點(diǎn)設(shè)置如下：

數(shù)據(jù)點(diǎn)設(shè)置完成之后一定要保存，否則刷新會(huì)消失。

接下來就可以自動(dòng)生成代碼了，在左側(cè)工具欄選擇基本信息，點(diǎn)擊顯示Product Secret，復(fù)制顯示出來的代碼，再選擇左側(cè)工具欄的MCU開發(fā)，并將剛才復(fù)制的Secret粘貼上，并如下選擇：

點(diǎn)擊生成代碼包，稍等片刻即可下載。此時(shí)就可以放一邊備用了，關(guān)于機(jī)智云的配置就結(jié)束了。

2

ESP8266-01S的固件燒錄

我們選擇了機(jī)智云平臺(tái)，因此我們要給它燒錄進(jìn)相應(yīng)的固件——Gagent固件，下載地址：

https://download.gizwits.com/zh-cn/p/92/94

下載這個(gè)即可。

下載好之后就可以進(jìn)行燒錄的，因?yàn)镋SP8266-01s并沒有USB接口，因此我們需要一個(gè)下載器燒錄模塊，usb轉(zhuǎn)ttl模塊，型號(hào)為cp2102，長這個(gè)樣子：

使用時(shí)需要下載驅(qū)動(dòng)，這里讀者可以自己去搜索安裝。同時(shí)我們需要下載固件燒錄工具，flash_download_tool_v3.8.5，這里讀者可以自己去搜索安裝。以及需要下載機(jī)智云的Gagent_Debugger_v3.2.3軟件，用來燒寫好后進(jìn)行調(diào)試固件。

https://download.gizwits.com/zh-cn/p/98/119

下面是連線說明，連線不夠用可以借助面包板：

USB轉(zhuǎn)TTL的RX連接ESP8266-01s的TX

USB轉(zhuǎn)TTL的TX連接ESP8266-01s的RX

USB轉(zhuǎn)TTL的3v3連接ESP8266-01s的3v3

ESP8266-01s的IO0接地！

ESP8266-01s的EN接高（接到3v3即可）

USB轉(zhuǎn)TTL的GND連接ESP8266-01s的GND

ESP8266的gpio0端口控制著模塊的工作模式，GPIO0為低時(shí)是下載（燒錄）模式，正常時(shí)為工作模式，因此燒錄完成之后將此線拔掉在上電即可正常工作。

在這里需要注意，ESP8266-01s模塊需要非常標(biāo)準(zhǔn)的3.3v供電，千萬不要接到非3.3供電接口。

準(zhǔn)備工作正式完成，下面我們就可以開始準(zhǔn)備燒錄固件了，

首先打開下載好的flash_download_tool_v3.8.5，選擇Developer Mode：

選擇ESP8266 DownloadTool，

打開后如下圖選擇：

第一行中的文件選擇剛才下載好的ESP8266-01s的Gagent固件（GAgent_00ESP826_04020034_8MbitUser1_combine），之后將usb轉(zhuǎn)ttl插入電腦，選擇好COM端口，點(diǎn)擊START就可以燒寫了，其中可能燒寫失敗或者連接失敗很多次，可以嘗試更換電腦、USB端口、多試幾次進(jìn)行燒寫，直到Success為止。

此時(shí)固件燒寫完成了，下面進(jìn)行調(diào)試：

打開剛才下載的Gagent_Debugger_v3.2.3，轉(zhuǎn)到配置左邊的配置框

點(diǎn)擊右下角新增，將機(jī)智云網(wǎng)頁中的 product key 和 product secret 復(fù)制進(jìn)去，

添加成功后選擇模擬 mcu 選項(xiàng)卡，

此時(shí)可以看到上一篇中添加的數(shù)據(jù)點(diǎn)在右邊顯示了出，

此時(shí)將ESP8266-01s的IO0線拔掉不要接，再次將USB轉(zhuǎn)TTL模塊插入電腦中，在Debugger軟件中選擇好串口和波特率，點(diǎn)擊打開串口，即可進(jìn)行調(diào)試，此時(shí)也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的連接，但是需要配合機(jī)智云平臺(tái)提供的軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，如果有興趣的小伙伴可以自己試一下，在后面也會(huì)講。

點(diǎn)擊左下角的Airlink即可進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)配置，在機(jī)智云的軟件中選擇添加設(shè)備，選擇好樂鑫ESP8266即可自動(dòng)搜索，搜索到就是正常的網(wǎng)絡(luò)連接信息，填寫即可。

ESP8266-01s固件燒錄以及配置就完成了。

3

開發(fā)板與模塊的連接

首先主控板使用的是Arduino uno R3，無線模塊使用的是ESP8266-01s，在前面的文章已經(jīng)介紹過了，其次就是各種模塊了。介紹的所有模塊的連接都是按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的針腳號(hào)進(jìn)行連接，后面讀者可以自己設(shè)置針腳自己連接。在初步連接時(shí)可以使用面包板驗(yàn)證可行性（就是測(cè)試一下能不能運(yùn)行，并且能不能成功顯示數(shù)據(jù)）。

我也會(huì)在模塊下方貼出我自己在網(wǎng)上找的并且應(yīng)用的使用代碼。

1）DHT11 溫濕度傳感器模塊

3pin，3.3v或者5v供電都可以，中間是數(shù)據(jù)口，代碼中需要設(shè)置端口為INPUT，接在D2口。

#include//這里需要自己下載DHT.h庫，并放入文檔/\Arduino\libraries文件夾下byteDHTPIN=2;//定義端口#defineDHTTYPEDHT11//溫濕度功能定義DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE);//初始化//溫濕度傳感器獲取數(shù)據(jù)void DHT11_Read_Data(unsigned char * temperature, unsigned char * humidity){
*temperature=(unsignedchar)dht.readTemperature();*humidity=(unsignedchar)dht.readHumidity();return;}

2）低電平觸發(fā)的有源蜂鳴器

3pin，接3.3v或者5v都可以，5v更響（沒必要2333），中間是數(shù)據(jù)口，要在代碼中設(shè)置端口為OUTPUT，并初始化為高電平HIGH，接在D3口。使用代碼（ps：使用時(shí)記得加延時(shí) ）：

#define buzzerIO     3  //定義端口號(hào)
digitalWrite(buzzerIO, LOW); //輸出低電平，響
digitalWrite(buzzerIO, HIGH; //輸出高電平，不向

3）SG90 舵機(jī) 360度/180度

舵機(jī)有360度舵機(jī)和180度舵機(jī)，360度就是能360度來回轉(zhuǎn)圈，180度只能轉(zhuǎn)到設(shè)定的角度。

3pin，紅色正極，棕色負(fù)極，黃色數(shù)據(jù)，3.3v和5v都可以帶動(dòng)，但是3.3v會(huì)有干擾問題導(dǎo)致360度設(shè)定一致時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)不一致，所以建議用5v（因?yàn)楹孟褚O(shè)計(jì)什么濾波電路，我并不會(huì)23333）。

360度是模擬窗簾，180度模擬門，360度端口接到D5，180度接到D4。

360度舵機(jī)使用代碼：

#include   //庫文件自行下載
Servo myServo1;  //定義舵機(jī)1 （180度）
ServomyServo2;//定義舵機(jī)2（360度）
byte posdoor = 0; //180舵機(jī)端口
byteposcurtain=0;//360度舵機(jī)端口
setup(){  //初始化函數(shù)
myServo1.attach(DoorPin);  //設(shè)置180度舵機(jī)端口
myServo1.write(0);//在180度舵機(jī)中：0為0度，里面的參數(shù)為度數(shù)，設(shè)置多少度就會(huì)轉(zhuǎn)到多少度。
 myServo2.attach(curtainPin);  //設(shè)置360度舵機(jī)端口
 myServo2.write(90); //在360度舵機(jī)中：參數(shù)90為停止，0和180為正反轉(zhuǎn)。
}
myServo2.write(0); // 正轉(zhuǎn)360度舵機(jī)
delay(2000); //延時(shí)2000ms，此時(shí)一直在轉(zhuǎn)動(dòng)，如果不設(shè)置下一條代碼就停
myServo2.write(90);//停止轉(zhuǎn)動(dòng)360度舵機(jī)myServo1.write(120); //180舵機(jī)轉(zhuǎn)到120度方向
myServo1.write(0);  //180度舵機(jī)轉(zhuǎn)到0度方向

5pin，其中一個(gè)沒用，接3.3v電源，走的I2C通道（雖然我看了半天沒看懂這個(gè)協(xié)議），SCL接SCL，SDA接SDA，這里要注意接觸不良問題，在最后的程序中因?yàn)榻佑|不良經(jīng)常導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程直接卡死，當(dāng)時(shí)找不到原因傷透了腦筋。

使用代碼：

#include#defineADDRESS_BH1750FVI0x23//ADDR="L"forthismodule#define ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE 0x20
byte buff[2];
//光照傳感器獲取數(shù)據(jù)intBH1750_read(){ Wire.beginTransmission(ADDRESS_BH1750FVI); //獲取傳感器地址
 Wire.write(ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE);  //設(shè)置開始模式
 Wire.endTransmission();
 Wire.requestFrom(ADDRESS_BH1750FVI, 2); //讓主機(jī)從傳感器獲取2位字節(jié)的數(shù)據(jù)
 highByte = Wire.read(); //獲取高位字節(jié)
 lowByte = Wire.read(); // 獲取低位字節(jié) sensorOut = (highByte << 8) | lowByte;
 illuminance = sensorOut / 1.2;
returnilluminance;}

走的是模擬接口也就是A的那一排，3.3v供電，模塊上的D端口可以不接，A0接開發(fā)板的A0。

使用代碼：

#defineRainIOA0//雨滴傳感器讀取數(shù)據(jù) int value = analogRead(RainIO); //value值就是當(dāng)前的數(shù)據(jù)

6）火焰?zhèn)鞲衅?/span>

3.3v供電，模塊的D0接板子的D13，可以調(diào)節(jié)上面的旋鈕來調(diào)整靈敏度，調(diào)整到打火機(jī)在旁邊打火時(shí)出現(xiàn)警報(bào)即可。

使用代碼：

#define   fireIO            13
intvalue=digitalRead(fireIO);

當(dāng)示數(shù)為1時(shí)，代表檢測(cè)到火焰，為0時(shí)表示沒有火焰。

7）繼電器+風(fēng)扇

風(fēng)扇買最小的需要電壓最小的即可，同時(shí)需要電池盒對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行供電。繼電器就是一個(gè)電磁開關(guān)，有電時(shí)閉合，沒電時(shí)打開。在圖中左邊是開關(guān)接口（或許可以這么說），右邊是開發(fā)板控制端。

右邊需要接開發(fā)板，3.3v或5v供電，中間是數(shù)據(jù)接口，接開發(fā)板的D10.

風(fēng)扇與電池盒串聯(lián)，在將其中一條線接到繼電器左邊中間的接口，另一條線接到左邊或右邊的端口，兩個(gè)端口區(qū)別就是一個(gè)是低電平觸發(fā)一個(gè)是高電平觸發(fā)，可以看作“雙開門”的樣子。

8）LED燈

LED燈用了三個(gè)，分別用作廚房、臥室、客廳的燈光模擬，長腿是正，短腿是負(fù)，接反了不亮，同時(shí)所有燈我都串聯(lián)了一個(gè)電阻，親測(cè)直接接5v會(huì)立即燒壞，所以不管3.3還是5v我都串聯(lián)了10k電阻。

9）key按鍵

對(duì)角接線，左上角接地，右下角接開發(fā)板D12口。

至此接線部分就全部完成了，關(guān)于代碼部分在這里確實(shí)不詳細(xì)，因?yàn)槲覐木W(wǎng)上copy下來的代碼在我的程序中多多少少都做了更改，網(wǎng)上也是有完整的運(yùn)行代碼，讀者可以自己去搜索。

代碼的合并、編寫及燒錄可以至B站（ID：一頓晚上飯）查看。