基于点灯Blinker的ESP8266远程网络遥控LED

07-16 1354阅读

本文介绍基于ESP8266模块实现的远程点灯操作,手机侧APP选用的是点灯-Blinker,完整资料及软件见文末链接

一、ESP8266模块简介

ESP8266是智能家居等物联网场景下常用的数传模块,具有强大的功能,通过串口转WIFI的方式可实现远距离无线数据传输、远程控制、在线查询等基本物联网诉求!

下图是ESP8266-01模块,与之对应的还有ESP8266-01S,两者基本一致,只是后者内部集成了上拉电阻,ESP8266-01使用的时候CH_PD管脚需要手动接上拉电阻。

基于点灯Blinker的ESP8266远程网络遥控LED

管脚说明:

ESP8266-01S引脚图如下所示:

基于点灯Blinker的ESP8266远程网络遥控LED

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ESP8266-01S一共有8个引脚,详细说明如下:

序号管脚定义管脚说明
1GND模块地脚
2GPIO2普通GPIO管脚,和模块自带的蓝色LED的管脚电平正好反向
3GPIO0高电平时启动SPI FLASH,低电平时UART烧写模式
4GPIO3/RXDRXD管脚,不用于串口时可以复用为普通IO口
5VCC3V3(注意负载多的时候供电需要外接)
6RST复位脚,低电平复位
7CH_PD/EN高电平时工作,ESP8266-01需手动上拉3V3(01S内部集成上拉电阻)
8GPIO1/TXDTXD管脚,不用于串口时可以复用为普通IO口

二、 透传设置

注意:新拿到的ESP8266模块需要先进行透传设置,所谓透传就是要配置WIFI的路由信息,主要包括

(1)WiFi名称

(2)WiFi密码

只有透传设置完的模块才能正常联网数传/控制,WIFI名称和密码不变的情况下仅需透传一次即可,若WiFi信息更改需要重新透传设置,本文介绍基于USB转TTL模块的透传设置方法

所需硬件

(1)ESP8266-01S

(2)USB转TTL模块

USB转TTL模块(CH340T芯片) 某宝上实物如下,有试过其他USB转接模块下载失败,大家选择的时候需要注意

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所需软件

(1)Arduino IED 1.8.5以上(越高越好),本文是基于Arduino IED 1.8.19实现的。高版本的IDE自带有blinker头文件库、组件拓展包以及Generic 8266 moudle 烧录选项,低版本还需自己添加比较费事(安装包见文末链接)

(2)bilnker app 在手机网页搜索下载即可

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接线方式

ESP8266-01S和USB转TTL模块的接线方式如下,管脚不够可以借助面板板处理

ESP8266-01SUSB转TTL模块
VCC3V3
GNDGND
RXDTXD
TXDRXD
CH_PD/EN3V3(高电平有效,接3V3)

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操作步骤

(1)选择Generic ESP 8266 Moudle,具体操作如下图所示

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(2)选择AT固件文件“AT_Firmware_WIFI”,具体操作如下图所示

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“AT_Firmware_WIFI”这个固件程序就是我们透传所需要使用的文件,其封装后的代码相对比较简单,核心就是支持串口使用AT指令进行透传配置

#define BLINKER_AT_MQTT
#include 
void setup()
{
    Blinker.begin();
}
void loop()
{
    Blinker.run();
}

(3)点击下载,使用USB转TTL模块进行下载的话,接下来的步骤很关键,需要重点关注:

第一步:GPIO0下拉接GND

第二步:RST复位一下,Reset管脚接GND后移除

第三步:IDE页面点击上传程序按钮

上传程序界面

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程序上传中界面

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程序上传成功界面,最后一句表示程序上传成功需重启硬件

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第四步:下载完成后,移除GPIO0(由接地态变成悬空态)

第五步:RST复位一下,Reset管脚接GND后移除

注意:使用USB转TTL模块下载时都需要遵循上述流程

(4)串口助手界面AT指令调试,上传程序成功后,打开arduino IDE串口助手界面,波特率设置9600,显示BLINKER_WIFI则表示程序烧录成功

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在串口发送“AT”指令,返回“OK”,如下所示

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(5)透传指令调试

第一步:要求模块强制通过“wifi名”和“wifi密码”信息接入wifi

在串口发送以下指令,AT+BLINKER_WIFI=0,“API key”,“wifi名”,“wifi密码” 进行透传设置,其中API key需要在点灯blinker APP中获取

API key获取如下,先进入点灯blinker APP中,点击左上角三个横杠(如果新注册的没有设备需点击右上角+号进行添加设备)

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点击“设备管理”

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密钥就是我们需要的API key了

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获取到对应信息后,我们在串口发送透传指令如下(wifi可以使用家里的路由器或者手机热点,注意要是2.4GHz频段),发送成功的话会打印如下一堆配置信息

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第二步:连接BLINKER服务器

在串口发送:“AT+BLINKER_WIFI=1,API key” 指令,发送成功后的打印如下

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发送成功后,手机热点显示已经有设备连接上了,表明ESP8266-01s模块透传成功

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至此,整个模块的透传结束,后面就是正式开始我们的远程遥控点灯操作

三、 远程点灯(完整代码见文末链接)

基于上述第二步透传设置,我们已经配置好网络通道了,接下来就是讲解下如何实现远程点灯控制。

实现手机上blinker APP远程通过网络遥控点灯可分为两步,APP侧组建配置+ESP8266-01s侧代码烧录配置,下面分别进行讲解

第一步:APP侧组建配置

选择需要配置的设备,点击进入下一步界面

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进入这个页面后点击右上角的编辑按钮

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然后在弹出的页面下方选择添加“按键”这个组建

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按键添加后可以点击按键进入编辑模式,修改组建名为“btn-abc”,这个很关键,后续代码中会用到

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第二步:ESP8266-01s侧代码下载(完整代码见文末链接)

给ESP8266-01s直接下载程序,依然是使用USB-TTL模块,烧录方法参考上述透传设置

代码主要实现的功能是:在手机点灯blinker APP点击按键后,esp8266相连的灯会改变状态(亮/灭交替),且不受距离限制,只要有网络便可实现远程无线控制

部分核心配置代码解析如下:

(1)基础密钥及wifi信息配置

char auth[] = "Your Device Secret Key";//APP侧的API key,也就是密钥
char ssid[] = "Your WiFi network SSID or name";//wifi名称
char pswd[] = "Your WiFi network WPA password or WEP key";//wifi密码

(2)组建名称配置,也就是刚第一步中在手机APP侧配置的按键组建名称

// 新建组件对象
BlinkerButton Button1("btn-abc");

(3)具体控制执行函数,按键按下后,灯的状态发生翻转(ESP8266-01s自带的蓝灯或者GPIO2引出控制个LED灯)

// 按下按键即会执行该函数
void button1_callback(const String & state)
{
    BLINKER_LOG("get button state: ", state);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
}

至此,基于点灯Blinker的ESP8266-01s远程网络遥控LED的实践就介绍完了

四、 实验效果

附完整代码程序资料

百度网盘获取链接:https://pan.baidu.com/s/1r_e3uiTPuyK_FX7MRIIVJA?pwd=7p8j

提取码:7p8j

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