开源教程：基于ESP8266和机智云的智能雨林缸，成本低、高智能

孟加拉球

项目内容：

1.灯光控制

2.循环控制

3.温度采集

4.温度和喷淋自动控制（手动控制下加热和喷淋可控，自动模式下加热和喷淋不可控）

5.状态断电记忆

云端部署：

本次设计以esp8266作为主控，SOC方案，利用赛博坦工具快速生成APP。

1.创建产品, 进入开发者中心，点击右上角，创建新产品，按照如图所示创建新的产品。

2.创建数据点。

3.生成ESP8266_32M SOC代码，下载到电脑备用。

4.由左上角的体验新版本切换到新版本开发者中心，点击右上角+创建一个新的移动应用。

5.点开创建好的应用，关联设备到移动应用里面。其他参数根据自己需求进行更改

6.回到新版本主页，在左侧选择自己创建的产品，然后进行模组配置。配置成乐鑫模组，注意只需要修改模组就行，热点参数无需更改。

7.进入应用页面，进行控制页面修改。

8.根据自己需求设置好控制模块的大小以及图标。其余参数根据自己的需求修改。级的每个页面都需要保存。

9.配置好所有参数过后，回到之前创建的移动应用里面，进行应用的构建，构建成功以后扫描后面的二维码下载安装到手机，到此云端部署完成。

硬件接线：

此项目不公开PCB，可以自己购买4路继电器，及防水温度传感器DS18B20探头，ESP12S小系统板。

继电器----GPIO13（加热管）GPIO12（循环电机）GPIO16（喷淋电机）GPIO5（灯光）

配网按键----GPIO14(按下低电平)

温度传感器----GPIO4（传感器需要上拉电阻）

程序修改：

       1.本次采用IDE方式进行开发编译（开发环境链接：https://pan.baidu.com/s/1TTIU-74mBxo9UqxLbX7Grw 提取码：0htq，解压过后即可使用，路径不能有中文），将前面下载的代码进行解压，路径不要含有中文。在IDE环境里面导入项目。导入步步骤易出错，注意根据下图中所示步骤进行导入。

       2.修改编译参数，打开根目录下面的Makefile文件，然后修改23到27行的内容。（注意：本教程代码不可以在网页上进行复制粘贴，由于编码不一致可能会导致程序不能编译，无法编译需要重新解压代码从头再来。代码需要自己手打。每次输入代码过后需要保存以后编译才会生效。）

• BOOT?=new
• APP?=1
• SPI_SPEED?=40
• SPI_MODE?=QIO
• SPI_SIZE_MAP?=6
  

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       3.按键部分无需修改，因为自动生成的代码就是gpio14按键长按短按进行网络配置。继电器引脚的初始化我们写在按键函数的初始化里面， 初始化为输出模式。

• GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),1);//灯光
•     GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),1);//加热管
•     GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),1);//循环电机
•     gpio16_output_conf();//喷淋电机
  

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4.在gizwits_product.c和gizwits_product.h增加全局变量。

• //flash相关
• #define sec 137 //137扇区，程序小于480K flash存储的安全区域的起始地址137-1024扇区
• #define sec1 138 //138扇区，程序小于480K flash存储的安全区域的起始地址137-1024扇区
• bool STATE[6] = {0,0,0,0,0,0};//开机各个开关状态标识
• uint32_t Set_Temp=0;   //温度自动控制
• uint32_t Open_Time=0;       //喷淋开时间
• uint32_t Off_Time=0;    //喷淋关时间
• extern bool STATE[6];   //开机各个开关状态标识
• extern uint32_t Set_Temp;    //温度自动控制
• extern uint32_t Open_Time; //喷淋开时间
• extern uint32_t Off_Time;     //喷淋关时间
  

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       5.在gizwits_product.c的gizwitsEventProcess函数里面对开关状态进行缓存。程序带有注释，此处不做截图，具体参考下面的程序更改。（注意：此函数的是数据点下发过后，可写类型的数据处理，会根据数据点的不同而不同。程序不能再网页复制，会导致编码不一致程序出错）

• int8_t ICACHE_FLASH_ATTR gizwitsEventProcess(eventInfo_t *info, uint8_t *data, uint32_t len)
• {
•     uint8_t i = 0;
•     dataPoint_t * dataPointPtr = (dataPoint_t *)data;
•     moduleStatusInfo_t * wifiData = (moduleStatusInfo_t *)data;
•     if((NULL == info) || (NULL == data))
•     {
•         GIZWITS_LOG("!!! gizwitsEventProcess Error \n");
•         return -1;
•     }
•     for(i = 0; i < info->num; i++)
•     {
•         switch(info->event)
•         {
•         case EVENT_Water_Cycle :
•             currentDataPoint.valueWater_Cycle = dataPointPtr->valueWater_Cycle;
•             GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Water_Cycle %d \n", currentDataPoint.valueWater_Cycle);
•             if(0x01 == currentDataPoint.valueWater_Cycle)
•             {
•                    STATE[0]=1;   //水循环打开
•             }
•             else
•             {
•                    STATE[0]=0;   //水循环关闭
•             }
•             STATE[6]=1;//flash存储状态
•             break;
•         case EVENT_Spray :
•             currentDataPoint.valueSpray = dataPointPtr->valueSpray;
•             GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Spray %d \n", currentDataPoint.valueSpray);
•             if(0x01 == currentDataPoint.valueSpray)
•             {
•                    if(STATE[4]==0)
•                             {
•                           STATE[2]=1;   //如果为手动模式，喷淋开关打开，否则不动作
•                           STATE[6]=1;//flash存储状态
•                             }
•             }
•             else
•             {
•                    if(STATE[4]==0)
•                    {
•                           STATE[2]=0; //如果为手动模式，喷淋开关关闭，否则不动作
•                           STATE[6]=1;//flash存储状态
•                    }
•             }
•             currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];//更新数据点，APP更新
•             break;
•         case EVENT_Lamp :
•             currentDataPoint.valueLamp = dataPointPtr->valueLamp;
•             GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Lamp %d \n", currentDataPoint.valueLamp);
•             if(0x01 == currentDataPoint.valueLamp)
•             {
•                    STATE[1]=1;   //灯光打开
•             }
•             else
•             {
•                    STATE[1]=0;   //灯光关闭
•             }
•             STATE[6]=1;//flash存储状态
•             break;
•         case EVENT_Heating :
•             currentDataPoint.valueHeating = dataPointPtr->valueHeating;
•             GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Heating %d \n", currentDataPoint.valueHeating);
•             if(0x01 == currentDataPoint.valueHeating)
•             {
•                    if(STATE[4]==0)
•                    {
•                           STATE[3]=1;   //如果为手动模式，加热开关打开，否则不动作
•                           STATE[6]=1;//flash存储状态
•                    }
•             }
•                      else
•                      {
•                             if(STATE[4]==0)
•                             {
•                                    STATE[3]=0; //如果为手动模式，加热开关关闭，否则不动作
•                                    STATE[6]=1;//flash存储状态
•                             }
•                      }
•                      currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];//更新数据点，APP更新
•             break;
•         case EVENT_mode:
•             currentDataPoint.valuemode = dataPointPtr->valuemode;
•             GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_mode %d\n", currentDataPoint.valuemode);
•             switch(currentDataPoint.valuemode)
•             {
•             case mode_VALUE0:
•                    STATE[4]=0;   //手动模式
•                 break;
•             case mode_VALUE1:
•                    STATE[4]=1;   //自动模式
•                 break;
•             default:
•                 break;
•             }
•             STATE[6]=1;//flash存储状态
•             break;
•         case EVENT_Set_Temperature:
•             currentDataPoint.valueSet_Temperature= dataPointPtr->valueSet_Temperature;
•             GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Set_Temperature %d\n",currentDataPoint.valueSet_Temperature);
•             Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature;     //缓存设置温度
•             STATE[6]=1;//flash存储状态
•             break;
•         case EVENT_Spray_Open_Time:
•             currentDataPoint.valueSpray_Open_Time= dataPointPtr->valueSpray_Open_Time;
•             GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Spray_Open_Time %d\n",currentDataPoint.valueSpray_Open_Time);
•             Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;//缓存设置开时间
•             STATE[6]=1;//flash存储状态
•             break;
•         case EVENT_Spray_Off_Time:
•             currentDataPoint.valueSpray_Off_Time= dataPointPtr->valueSpray_Off_Time;
•             GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Spray_Off_Time %d\n",currentDataPoint.valueSpray_Off_Time);
•             Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;//缓存设置关时间
•             STATE[6]=1;//flash存储状态
•             break;
  

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6. 接下来我们处理断电开机之后开关以及各项参数的初始化。主要是利用flash读取获取参数。数据状态存放在flash，后续教程及程序会有存储体现。初始化主要修改userInit函数。

• void ICACHE_FLASH_ATTR userInit(void)
• {
•     gizMemset((uint8_t *)¤tDataPoint, 0, sizeof(dataPoint_t));
•     //flash相关
•        uint32 value;
•        //定义数组addr_case1
•        uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;//四字节对齐
•        uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;//四字节对齐
•        //读取flash数据，sec*4*1024就是读取起始地址，就是具体的字节地址
•        spi_flash_read(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
•        spi_flash_read(sec1*4*1024, (uint32*)addr_case2, sizeof(addr_case2));
•        if(addr_case1[0]==1) STATE[0]=1;      //水循环
•               else STATE[0]=0;
•        if(addr_case1[1]==1) STATE[1]=1;      //灯光
•               else STATE[1]=0;
•        if(addr_case1[2]==1) STATE[2]=1;      //喷淋
•               else STATE[2]=0;
•        if(addr_case1[3]==1) STATE[3]=1;      //加热
•               else STATE[3]=0;
•        if(addr_case2[0]==1) STATE[4]=1;      //模式
•               else STATE[4]=0;
•        currentDataPoint.valueSet_Temperature = (uint32_t)addr_case2[1];
•        currentDataPoint.valueSpray_Open_Time = (uint32_t)addr_case2[2];
•        currentDataPoint.valueSpray_Off_Time = (uint32_t)addr_case2[3];
•        currentDataPoint.valueWater_Cycle = STATE[0];
•        currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
•        currentDataPoint.valueLamp = STATE[1];
•        currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
•        currentDataPoint.valuemode = STATE[4];
•        currentDataPoint.valueTemperature = 0;
•        Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature;
•        Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;
•        Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;
•        GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循环
•        GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//灯光
• }
  

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7.在gizwits_product.c新增DS18B20驱动函数。由于程序太长此处不再截图。

• /************************
• * 函 数 名         : Ds18b20Init
• * 函数功能            : 初始化
• * 输    入         : 无
• * 输    出         : 初始化成功返回1，失败返回0
• ************************/
• uint8 Ds18b20Init() {
•        int i;
•        PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U, FUNC_GPIO4);
•        GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0);            //将总线拉低480us~960us
•        os_delay_us(642);         //延时642us
•        GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1);     //然后拉高总线，如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低
•        while (GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4))) //等待DS18B20拉低总线
•        {
•               os_delay_us(500);
•               os_delay_us(500);
•               i++;
•               if (i > 5)   //等待>5MS
•                             {
•                      return 0;  //初始化失败
•               }
•        }
•        return 1;  //初始化成功
• }
• /************************
• * 函 数 名         : Ds18b20WriteByte
• * 函数功能            : 向18B20写入一个字节
• * 输    入         : dat
• * 输    出         : 无
• ************************/
• void Ds18b20WriteByte(uint8 dat) {
•        int i, j;
•        for (j = 0; j < 8; j++) {
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0);                 //每写入一位数据之前先把总线拉低1us
•               i++;
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), dat & 0x01);                //然后写入一个数据，从最低位开始
•               os_delay_us(70); //延时68us，持续时间最少60us
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1);     //然后释放总线，至少1us给总线恢复时间才能接着写入第二个数值
•               dat >>= 1;
•        }
• }
• /************************
• * 函 数 名         : Ds18b20ReadByte
• * 函数功能            : 读取一个字节
• * 输    入         : 无
• * 输    出         : byte
• ************************/
• uint8 Ds18b20ReadByte() {
•        uint8 byte, bi;
•        int i, j;
•        for (j = 8; j > 0; j--) {
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0);     //先将总线拉低1us
•               i++;
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1);       //然后释放总线
•               i++;
•               i++;   //延时6us等待数据稳定
•               bi = GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4));    //读取数据，从最低位开始读取
•               /*将byte左移一位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉那位补0。*/
•               byte = (byte >> 1) | (bi << 7);
•               os_delay_us(48); //读取完之后等待48us再接着读取下一个数
•        }
•        return byte;
• }
• /************************
• * 函 数 名         : Ds18b20ChangTemp
• * 函数功能            : 让18b20开始转换温度
• * 输    入         : 无
• * 输    出         : 无
• ************************/
• void Ds18b20ChangTemp() {
•        Ds18b20Init();
•        os_delay_us(500);
•        os_delay_us(500);
•        Ds18b20WriteByte(0xcc);             //跳过ROM操作命令
•        Ds18b20WriteByte(0x44);         //温度转换命令
• //     延时100ms 等待转换成功，而如果你是一直刷着的话，就不用这个延时了
• }
• /************************
• * 函 数 名         : Ds18b20ReadTempCom
• * 函数功能            : 发送读取温度命令
• * 输    入         : 无
• * 输    出         : 无
• ************************/
• void Ds18b20ReadTempCom() {
•        Ds18b20Init();
•        os_delay_us(500);
•        os_delay_us(500);
•        Ds18b20WriteByte(0xcc);      //跳过ROM操作命令
•        Ds18b20WriteByte(0xbe);     //发送读取温度命令
• }
• /************************
• * 函 数 名         : Ds18b20ReadTemp
• * 函数功能            : 读取温度
• * 输    入         : 无
• * 输    出         : temp
• ************************/
• float Ds18b20ReadTemp() {
•        float temp = 0;
•        uint8 tmh, tml;
•        uint32_t temp1;
•        Ds18b20ChangTemp();                    //先写入转换命令
•        Ds18b20ReadTempCom();                 //然后等待转换完后发送读取温度命令
•        tml = Ds18b20ReadByte();          //读取温度值共16位，先读低字节
•        tmh = Ds18b20ReadByte();         //再读高字节
•        temp1 = tmh;
•        temp1 <<= 8;
•        temp1 |= tml;
•        temp = temp1*0.0625;
•        temp = ((temp+0.005)*100)/100;//保留2位小数，四舍五入
•        return temp;
• }
  

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在gizwits_product.c新增温度传感器的函数**。

• uint8 Ds18b20Init();
• void Ds18b20WriteByte(uint8 dat);
• uint8 Ds18b20ReadByte();
• void Ds18b20ChangTemp();
• void Ds18b20ReadTempCom();
• float Ds18b20ReadTemp();
  

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       8.在gizwits_product.c的userHandle函数里面对GPIO输出点，温度采集，flash存储以及逻辑控制进行编写。此处不在截图。

• void ICACHE_FLASH_ATTR userHandle(void)
• {
•        //flash相关
•        uint32 value;
•        //定义数组addr_case1
•        uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
•        uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;
•        LOCAL float tempvalue;//采集温度
•        LOCAL uint32_t opentime=0;//开计时
•        LOCAL uint32_t offtime=0;//关计时
•        LOCAL bool onoff=0;//开关状态，0关，1开
•        os_delay_us(642);
•        LOCAL uint8_t temp_time=0;//温度采集间隔时间
•        if(temp_time<=1)temp_time++;
•        else
•        {
•               temp_time=0;
•               tempvalue = Ds18b20ReadTemp();
•               currentDataPoint.valueTemperature = tempvalue;
•        }
•        if(STATE[4])//自动模式下喷淋和加热控制
•        {
•               //加热温度控制
•               if(tempvalue<(float)Set_Temp) STATE[3]=1;
•                      else STATE[3]=0;
•               //喷淋控制
•               if(onoff)//开状态
•               {
•                      if(opentime>0) opentime--;
•                      else
•                      {
•                             onoff=0;//切换关状态
•                             offtime=Off_Time*60;//赋值关闭时间
•                             STATE[2]=0;
•                      }
•               }
•               else if(onoff==0)//关状态
•               {
•                      if(offtime>0) offtime--;
•                      else
•                      {
•                             onoff=1;//切换开状态
•                             opentime=Open_Time*60;//赋值打开时间
•                             STATE[2]=1;
•                      }
•               }
•               gpio16_output_set(!STATE[2]);//喷淋
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加热
•               currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
•               currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
•        }
•        else //手动模式
•        {
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加热
•               gpio16_output_set(!STATE[2]);//喷淋
•        }
•        if(STATE[6]==1)     //状态改变
•        {
•               STATE[6]=0;//清除状态
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循环
•               GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//灯光
•               //flash存储数据前转换数据
•               addr_case1[0] = (uint8)STATE[0];
•               addr_case1[1] = (uint8)STATE[1];
•               addr_case1[2] = (uint8)STATE[2];
•               addr_case1[3] = (uint8)STATE[3];
•               addr_case2[0] = (uint8)STATE[4];
•               addr_case2[1] = (uint8)currentDataPoint.valueSet_Temperature;
•               addr_case2[2] = (uint8)currentDataPoint.valueSpray_Open_Time ;
•               addr_case2[3] = (uint8)currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;
•               //擦除要写入的Flash扇区
•               spi_flash_erase_sector(sec);
•               //写入数据，sec*4*1024就是写入起始地址,就是具体的字节地址
•               spi_flash_write(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
•               //擦除要写入的Flash扇区
•               spi_flash_erase_sector(sec1);
•               //写入数据，sec*4*1024就是写入起始地址,就是具体的字节地址
•               spi_flash_write(sec1*4*1024, (uint32*)addr_case2, sizeof(addr_case2));
•        }
•     system_os_post(USER_TASK_PRIO_2, SIG_UPGRADE_DATA, 0);
• }
  

[color=rgb(0, 0, 0) !important]复制代码

9.修改完代码之后ctrl+B进行编译固件编译。

10.利用乐鑫烧录软件将生成的固件烧录到ESP8266里面。参数参考下图，注意参数不能有错。下载硬件接线如下表下载模式。记住通电瞬间就要保持这个状态才是下载模式。

11.程序烧录完成之后通过按键长按触发airlink配网（或短按触发softap配网），在APP选择对应的配网进行网络配置及绑定设备。绑定后进入设备即可进行采集和控制

12.实物展示展示

https://v.youku.com/v_show/id_XNTgzNTI0NzIzMg==.html?spm=a2hbt.13141534.0.13141534