基于ESPDuino的智慧物联开发宝典.pdf

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书资料大小：5.03M 资料格式：pdf 举报版权申诉

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第1页.png

第1页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第2页.png

第2页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第3页.png

第3页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第4页.png

第4页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第5页.png

第5页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第6页.png

第6页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第7页.png

第7页 / 共139页

zq8622-10281451-b10b4b56478431e180b10e6bf5e74a1d.pdf-第8页.png

第8页 / 共139页

第 1 章从Arduino 谈起

1.3.2引脚图原理图

Talk is cheap，JUST DO IT 基于 i E S P D u n o 的智慧物联开发宝典四博智联

序据美国国家大气监测组织说 2015 年是厄尔尼诺年，主要指海洋洋面温度异常增暖，从而造成地球大气环流异常的现象，这种现象会对地球自然生态带来消极影响。想想也是，一只巴西亚马逊的蝴蝶扇扇翅膀，就可能给大上海带来一场大风暴，何况海洋温度升高这一等一的全球大事？其实，人类社会未尝没有厄尔尼诺，尤其是科技、资本这类颜值很高的东东，给社会带来的改变说销魂蚀骨也不为过。幸运的是，人类自己总要把握自己命运的，是好是坏取决于人们努力的方向。2015 年的互联网+、大众创新、全民创业，以及物联网真正地开始落地，给相关产业的汪洋大海增温不少，所带来的是社会的厄尔尼诺还是新世界的起点，取决于我们的行动——那就是在这片热土中，务实而不虚夸，勤奋而非取巧，把热度变为踏踏实实的质感，形成产业的良性循环，在这个实体企业的寒冬中点亮未来高技术制造的明灯。因此，在我从师兄李洪刚博士那里了解到要做这样一本书时，一开始我就是赞同的。（句式没‐有‐错！）李博士做企业多年，其嵌入式和云计算平台的开发技术炉火纯青，更经历了中国科学院的学习与锤炼，在技术视野、市场把握、战略机遇等方面都已达到了更高的境界。他作为四博智联公司的联合创始人，主导了深圳四博智联公司的创立和发展。公司的硬件设计和研发则由尚留记博士负责，他和杨平博士均毕业于中国科学院自动化所，其中尚博以对国家核电控制事业精益求精的精神对待公司产品的设计，而杨博则主导了公司整个产品系列的固件程序开发和嵌入式设计。易称福作为中山大学的博士，同时也是中国科学院的博士后，因此，他需要做更重要的工作——市场拓展。四位博士的共同努力，使四博智联的产品日益壮大，在短时期内就获得国内外业界同行的关注。在这个历程中，苦于人们对物联网落地的困惑以及对技术门槛的畏惧，深感有必要把自身创业实践中的思想、技术、经验、教训拿出来分享，共同培育万众创新的大好局面，同时也成为鞭策自身向着更新、更高方向发展的一股力量。本人忝列公司的战略顾问，却往往问而不顾，甚是惭愧。在得知成书意向后，遂自告奋勇，参与捉刀代笔，希望能为开源社区和智能硬件的发展贡献绵薄之力。本书由李、杨二位博士草拟了大纲并提供了所用到的大部分源代码，本人对其进行了逐一测试，进一步验证了产品的有效性，并撰写了前两篇内容；尚博提供了杠杠的硬件环境，易博则以他专业的素养指导了很多具体写作的细节；最后又由李博撰写了第三篇内容并审阅了全书。在此，特为本书付梓做出了辛勤努力的同伴致以真挚的感谢——同伴们的精诚团结 I

与无私合作是这项任务能够按时完成的充要条件，当然也离不开 Arduino 和 github 开源社区的重要支持，在此一并谢过。最后，也是最重要的，向在各位背后默默付出，无条件支持我们的家人致以最高的敬意！何晨光博士中国科学院深圳先进技术研究院 2016 年 1 月 15 日于西丽大学城 II

前言欢迎来到“JUST DO IT”的世界！—— 我很喜欢这类科技应用书籍中最惯常出现的句式，虽然落了些俗套，但言简意赅，同高级编程语言中每次必讲的首课“Hello, World !”异曲同工。是的，本书就是本有关指导开源硬件开发和应用的“Hello, World”。在本书中你将能够接触到当下最流行的开源硬件系统——Arduino——特别适于各种小白级大咖们学习和掌握对硬件的编程与控制方法。基于此，本书立足于四博智联（Doit）自主开发的 ESPDuino 物联网开发环境，将传统的 Arduino 赋予了更加便利和丰富的功能，为当下风起云涌的物联世界又提供了一柄屠龙宝刀，感谢它给我们带来了更多的可能性。 ESPDuino 正如其名称所示，来源于两个词根 ESP 和 DUINO，前者指今年在物联网领域大行其道的 ESP8266 系列 WiFi 芯片，后者则指 Arduino。四博智联的 Doiter 们将其二者有机地结合起来，构造了自主的 SDK 环境，再辅以公司已有的久经考验的成熟云计算平台，在稳定性、开发效率、可扩展性等方面都有了大大的提高；同时，以长期致力于开源社区的分享精神初步构建的 ESPDuino 生态社区，形成了崭新的、独具特色的物联网开发环境。所以，无论你是小白还是大咖，无论是搞硬件还是软件，甚至无论你是哪个行业，只要对物联网感兴趣，都可以借助本书的脉络一试物联技术开发的风采，真正将传说中各种华丽丽的智能控制和物联网应用落在实处——毕竟，踩在大地上的感觉还是踏实许多。本书主要讲述 ESPDuino 在物联网的一些典型环境中，是如何达到的所需的技术要求的，并一步一步实现给大家看。在这一过程中，理论不会涉及太多，但关键原理会以简明易懂的方式进行阐述。阅读本书也许还需要具备一些初步的 C 语言编程知识，至于对电子硬件的了解，初中物理水平就够了（也许还可以更少）。本书重点是采用亲自实践的办法，用“HOW TO”的方式告诉你应该怎么做。在每一章的结束，你都可以掌握一些最有用的技术，最终，可以独立地开发一些物联网项目，这也是本书的目的。本书的内容分为主要三个部分：基础篇、进阶篇和产品篇。每一篇下又有若干章节，会独立讲授一些在物联开发中所遇到的问题和解决方案。所以，有一定基础的读者可以按需挑选相关内容来阅读。初学者建议按照章目顺序学习，由简到繁，这样可以形成技术的累积，构建自己的技术框架，以最少时间获得前人多年的技术开发经验，倘如此，真正是开卷有益。本书内容概述如下：一、基础篇从缘起讲述了 ESPDuino 的来龙去脉，手把手讲述了相应的开发环境，通过 III

一个读取服务器时钟的例子告诉我们硬件与外部世界是如何联系的。接着，会学习如何让硬件按照你想要的方式来控制，本篇末尾的“盲连接”直接帮你搞定了物联世界的“最后 500 米”。二、进阶篇则带你进入到你也许自以为很熟悉的 TCP/IP 网络，包括 Internet 的 Web 服务以及 Web 浏览器，包括很多细节。但本篇会告诉你为什么以及如何在底层协议上实现 ESPDuino 硬件为物联网环境提供服务的机制，这些服务都是“超视距”的，使读者知其然也知其所以然，因此也是最为有用的，不要错过。三、产品篇综合前两篇的各种技术，帮助你形成项目的基本技术框架。通过物联网的设备接入、和微信控制的有机结合、智能坦克小车的设计一直到 ESPDuino 的智能信息站、初级的智能机器人手臂的产品级开发实践，相信会为你的物联人生开拓更广阔的视野。尤其点赞的是，根据本篇内容，你会做出一模一样的智能产品，甚至更酷更炫——不怕你做不到，只怕你想不到！在学习过程中，实验所需的开发板、软件兴趣小组的信息以及开源社区的资源，包括本书的简易电子版，都可以在四博智联公司以及本书的官方网站上获得：www.doit.am，点进去又是一个大千世界！光说不练嘴把式，光练不说傻把式，又说又练才是真把式。西谚有云：Talk is cheap，那么大伙一起 Do 起来吧——Just Do IT！四博智联 Doiters 2016 年 1 月 15 日本书抛砖引玉，欢迎吐槽！ IV

目录 I III V 序前言目录一、基础篇 ....................................................................................................................................... 1 第 1 章从 Arduino 谈起................................................................................................................ 1 1.1 Arduino 的前世今生 ......................................................................................................... 1 1.1.1 Arduino 能做什么 .................................................................................................. 1 1.1.2 为什么选择它 ........................................................................................................ 2 1.1.3 优点？缺点？ ........................................................................................................ 4 1.2 ESP8266 是什么 ................................................................................................................ 4 1.2.1 ESP8266 特点 ......................................................................................................... 5 1.2.2 为什么要用 ESP8266 ............................................................................................. 6 1.2.3 ESP8266 使用场景 ................................................................................................. 7 1.3 什么是 ESPDuino .............................................................................................................. 7 1.3.1 强强联合就开挂 .................................................................................................... 7 1.3.2 ESPDuino 庐山真面 ............................................................................................... 8 1.3.3 学或者玩，Just Do It ............................................................................................. 9 第 2 章如何安装 ESPDuino 开发环境 ....................................................................................... 10 2.1 欲善其事必利其器 ......................................................................................................... 10 2.1.1 安装 ESPDuino 开发环境 .................................................................................... 10 2.1.2 搭建 ESPDuino 环境第二种方法 ........................................................................ 16 2.1.3 要点及注意事项 .................................................................................................. 18 2.1.4 常见问题 .............................................................................................................. 18 2.2 样例程序 ........................................................................................................................ 19 2.2.1 程序功能 .............................................................................................................. 19 2.3 源码分析 ........................................................................................................................ 22 第 3 章键控 LED 灯，闪闪告诉你............................................................................................. 24 3.1 引言 ................................................................................................................................ 24 3.2 物料准备 ........................................................................................................................ 24 3.2.1 硬件 ...................................................................................................................... 24 3.2.2 软件 ...................................................................................................................... 25 3.3 三个不同的闪灯示例 ..................................................................................................... 25 3.3.1 自动闪烁 .............................................................................................................. 25 3.3.2 按键控制 .............................................................................................................. 25 3.3.3 中断方式 .............................................................................................................. 27 第 4 章 PWM，你也做得到 ....................................................................................................... 29 4.1 PWM 的原理 .................................................................................................................. 29 4.2 实验效果 ........................................................................................................................ 29 4.3 源码分析 ........................................................................................................................ 30 第 5 章 Soft AP—连上我就对了 ................................................................................................. 31 5.1 什么是 Soft AP 模式 ....................................................................................................... 31 V

5.2 实验效果 ........................................................................................................................ 32 5.3 源码分析 ........................................................................................................................ 33 第 6 章 STA 连接—我要连… ....................................................................................................... 35 6.1 什么是 STA 模式 ............................................................................................................. 35 6.2 连接过程 ........................................................................................................................ 35 6.2.1 STA 连接 WiFi 路由器 .......................................................................................... 35 6.2.2 实验效果 .............................................................................................................. 36 6.2.3 源码分析 .............................................................................................................. 37 6.3 AP+STA 共存模式 .......................................................................................................... 38 6.3.1 AP+STA 工作原理 .............................................................................................. 38 6.3.2 实验效果 .............................................................................................................. 38 6.3.3 源码分析 .............................................................................................................. 39 第 7 章 Scan WiFi—众里寻他千百度 ......................................................................................... 41 7.1 我扫故我在 .................................................................................................................... 41 7.2 试验效果 ........................................................................................................................ 41 7.3 源码分析 ........................................................................................................................ 42 第 8 章从 SmartConfig 到 AirKiss ............................................................................................... 43 8.1 SmartConfig 的作用........................................................................................................ 43 8.1.1 为什么会有 SmartConfig ..................................................................................... 43 8.1.2 SmartConfig 工作流程： ..................................................................................... 43 8.1.3 SmartConfig 工作原理 ......................................................................................... 44 8.1.4 实现细节 .............................................................................................................. 45 8.2 SmartConfig ESPDuino .................................................................................................... 46 8.2.1 工作流程 .............................................................................................................. 46 8.2.2 源码分析 .............................................................................................................. 47 8.3 手机设置 ........................................................................................................................ 48 8.3.1 通过专用 app 设置 .............................................................................................. 48 8.3.2 通过微信设置 ...................................................................................................... 52 二、进阶篇 ..................................................................................................................................... 55 第 9 章 TCP Server/TCP Client ..................................................................................................... 55 9.1 TCP Server ....................................................................................................................... 55 9.1.1 实验步骤 .............................................................................................................. 55 9.1.2 源码分析 .............................................................................................................. 58 9.2 TCP Client ........................................................................................................................ 59 9.2.1 实验步骤 .............................................................................................................. 59 9.2.2 具体方法 .............................................................................................................. 60 9.2.3 源码分析 .............................................................................................................. 70 第 10 章 UDP 服务 ........................................................................................................................ 72 10.1 UDP Server ...................................................................................................................... 72 10.2 实验步骤 ........................................................................................................................ 72 10.3 源码分析 ........................................................................................................................ 76 第 11 章 WebServer，远程控制硬件 ........................................................................................... 78 11.1 连接人和硬件的桥梁 ..................................................................................................... 78 11.2 实验步骤 ........................................................................................................................ 78 VI

11.3 源码分析 ........................................................................................................................ 81 第 12 章通过 Web OTA 升级固件 ............................................................................................... 85 12.1 什么是 web OTA ............................................................................................................. 85 12.2 实验步骤 ........................................................................................................................ 85 12.2.1 设置固件环境参数 .............................................................................................. 85 12.2.2 使用 STA 模式 ...................................................................................................... 89 12.2.3 使用 AP 模式 ....................................................................................................... 91 12.3 源码分析 ........................................................................................................................ 93 第 13 章一个准产品的例子 ......................................................................................................... 95 13.1 产品概述 ........................................................................................................................ 95 13.2 功能描述 ........................................................................................................................ 95 13.3 实验步骤 ........................................................................................................................ 96 13.4 项目结构分析 .............................................................................................................. 108 13.4.1 主程序分析 ........................................................................................................ 108 13.4.2 HTTP 服务器配置 .............................................................................................. 110 13.4.3 网络任务处理 .................................................................................................... 111 13.4.4 协议解析 ............................................................................................................ 112 13.4.5 头文件处理 ........................................................................................................ 113 13.5 所用技术小结 .............................................................................................................. 115 三、产品篇 ................................................................................................................................... 116 第 14 章 DoIT 智能控制三色灯 .................................................................................................. 116 14.1 产品概述 ...................................................................................................................... 116 第 15 章微信控制智能小车 ....................................................................................................... 116 第 16 章 ESPDuino MP3 ............................................................................................................... 118 第 17 章 ESPDuino WiFi 屏智能信息站 ...................................................................................... 119 第 18 章 ESPDuino 机械臂 ......................................................................................................... 120 附录‐ESP8266 Arduino 核心说明 ....................................................................................................... 122 致谢 129 VII

分享到：

赞收藏

资料库

基于ESPDuino的智慧物联开发宝典.pdf

相关推荐

开发技术

热门标签

最新资料