在生活中,我们可以使用WIFI智能插座,来远程控制家电设备。例如,远程开热水器,远程打开空调,窗帘等。其实这些设备的原理就是将WIFI插座注册到云服务器上,然后通过手机的APP来访问云服务,来控制WIFI插座。
第一:基本硬件介绍
需要一个ESP8266串口转WIFI模块以及需要加上一个USB-TTL模块。USB线可以接入电脑,使用串口调试此模块。
注意:如果使用其他wifi模块,需要刷接入云的固件才能接入服务器。
第二:测试WIFI模块功能
要实现物联网的功能,需要使用ESP8266 WIFI模块。先测试WIFI模块是否能够正常使用, 是否能够正常连接服务器。
在云端对设备先进行设计,取好名字和设备号。
使用WIFI模块串口通信的波特率为115200,在Ubuntu上设置WIFI模块时,一般串口名称为“ttyUSB0”,默认是没有 权限访问这个/dev/ttyUSB0 设备的。所以我们需要使用下面的指令修改权限。
sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0
第三:代码实现的具体方法
#include "esp8266.h" #include <unistd.h> #include <QDebug> Esp82266::Esp82266(QWidget *parent) { Q_UNUSED(parent) /* 串口对象,用于与 Esp8266 模块通信 */ serialPort = new QSerialPort(this); /* 定时器对象,用于定时发送设备在线的心跳包 */ timer = new QTimer(); /* led 对象,用于串口接收到云发过来的数据,然后控制板子的 LED */ led = new Led(this); /* 设置串口名 */ #if __arm__ serialPort->setPortName("ttymxc2"); #else serialPort->setPortName("ttyUSB0"); #endif /* 设置波特率 */ serialPort->setBaudRate(115200); /* 设置数据位数 */ serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8); /* 设置奇偶校验 */ serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity); /* 设置停止位 */ serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); /* 设置流控制 */ serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); if (!serialPort->open(QIODevice::ReadWrite)) qDebug()<<"串口无法打开!可能正在被使用!"<<endl; else { qDebug()<<"串口打开成功!"<<endl; } /* 开始连接云 */ connectToClound(); connect(serialPort, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(serialPortReadyRead())); connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimerTimeOut())); } void Esp82266::serialPortReadyRead() { /* 接收缓冲区中读取数据 */ QByteArray buf = serialPort->readAll(); QString temp = QString(buf); readData.append(temp); qDebug()<<temp<<endl; if (readData.contains("ready")) { /* 如果复位成功 */ sendCmdToEsp8266("AT+CWMODE=1"); readData.clear(); } if (readData.contains("OK") && readData.contains("AT+CWMODE")) { qDebug()<<"设置 STA 模式成功"<<endl; sendCmdToEsp8266("AT+CWJAP=\"ALIENTEK-YF\",\"15902020353\""); qDebug()<<"开始连接 WIFI"<<endl; readData.clear(); } if (temp.contains("WIFI GOT IP")) { qDebug()<<"连接 WIFI 成功"<<endl; sleep(2); /* 原子云的设备号及密码 */ sendCmdToEsp8266("AT+ATKCLDSTA=\"02314701717851074890\",\"12345678\""); qDebug()<<"开始连接云请等待"<<endl; } if (temp.contains("CLOUD CONNECTED")) { qDebug()<<"连接云成功"<<endl; sleep(2); /* 15s 就发送一次心跳包 */ timer->start(15000); } if (temp == "开") led->setLedState(true); else if (temp == "关") led->setLedState(false); } Esp82266::~Esp82266() { serialPort->close(); delete timer; timer = nullptr; } void Esp82266::sendCmdToEsp8266(QString cmd) { cmd = cmd + "\r\n"; QByteArray data = cmd.toUtf8(); serialPort->write(data); } void Esp82266::connectToClound() { /* 重启模块,注意若已经连接上原子云, * 需要重新上电或者短接 RST 脚来复位模块 */ sendCmdToEsp8266("AT+RST"); } void Esp82266::sleep(int second) { usleep(second * 1000000); } void Esp82266::sendTextMessage(QString message) { serialPort->write(message.toLatin1()); } void Esp82266::onTimerTimeOut() { sendTextMessage("online"); qDebug()<<"发送设备在线心跳包"<<endl; }
分析:添加路由器的WiFi热点以及密码,以及云端的设备编号和密码
第四:云端API接口与实现
在与云端进行通信的时候,必须先熟悉云端的API接口。网络端的常见的云端API通信流程图。
在编写QT应用实现的时候,应该把重点放在HTTP与WEBSocket方向上。一些账号信息与设备信息是通过HTTPS协议接口获取的,通信用WebSocket协议接口。
#include "webapi.h" #include <QUuid> #include <QRegularExpression> Webapi::Webapi(QObject *parent) { this->setParent(parent); /* 数组清空 */ groupID.clear(); deviceID.clear(); deviceNumber.clear(); timer = new QTimer(); connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimerTimeOut())); networkAccessManager = new QNetworkAccessManager(this); orgURL = "https://cloud.alientek.com/api/orgs"; /* 请填写自己的 token 信息!!! */ api_token = "bf591984c8fa417584d18f6328e0ef73"; /* 获取账号机构列表 */ getOrgURL(); QUuid uuid = QUuid::createUuid(); random_token = uuid.toString(); webSocket = new QWebSocket(); /* 需要加一些安全配置才能访问 https */ QSslConfiguration config; config.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone); config.setProtocol(QSsl::TlsV1SslV3); webSocket->setSslConfiguration(config); connect(webSocket, SIGNAL(connected()), this, SLOT(webSocketConnected())); connect(webSocket, SIGNAL(binaryMessageReceived(QByteArray)), this, SLOT(onBinaryMessageReceived(QByteArray))); } Webapi::~Webapi() { delete timer; delete webSocket; webSocket = nullptr; } void Webapi::getOrgURL() { getDataFromWeb(QUrl(orgURL)); } /* 获取设备分组列表 */ void Webapi::getGroupListUrl() { getDataFromWeb(QUrl(groupListUrl)); } /* 获取设备的信息 */ void Webapi::getDevOfGroupUrl() { getDataFromWeb(QUrl(devOfGroupUrl)); } /* 获取设备连接状态 */ void Webapi::getConStateUrl() { getDataFromWeb(QUrl(conStateUrl)); } /* 从云服务器获取数据 */ void Webapi::getDataFromWeb(QUrl url) { /* 网络请求 */ QNetworkRequest networkRequest; /* 需要加一些安全配置才能访问 https */ QSslConfiguration config; config.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone); config.setProtocol(QSsl::TlsV1SslV3); networkRequest.setSslConfiguration(config); /* 设置访问的地址 */ networkRequest.setUrl(url); /* 网络响应 */ networkRequest.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/json;charset=UTF-8"); /* 参数二为原子云帐号的 token 信息,填写自己的 */ networkRequest.setRawHeader("token", api_token.toLatin1()); QNetworkReply *newReply = networkAccessManager->get(networkRequest); connect(newReply, SIGNAL(finished()), this, SLOT(replyFinished())); connect(newReply, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readyReadData())); }
项目代码可参考如下连接:
https://download.csdn.net/download/weixin_41114301/85875381
01_smarthome 项目下:
1、 webapi 文件夹为云平台的应用程序,主要用来与原子云通信。
2、Headers 文件夹为界面设计的头文件。
3、Sources 文件夹为界面设计的源文件。 esp8266 项目下:
4、led 文件夹为 I.MX6U 开发板控制 LED 的接口程序。
5、Headers 文件夹为 esp8266 通信的头文件。
6、Sources 文件夹为 esp8266 通信的源文件(使用串口通信)。
第五:运行结果