開源教程：基于ESP8266和機智云的智能雨林缸，成本低、高智能

項目內容：

1.燈光控制

2.循環控制

3.溫度采集

4.溫度和噴淋自動控制（手動控制下加熱和噴淋可控，自動模式下加熱和噴淋不可控）

5.狀態斷電記憶

云端部署：

本次設計以esp8266作為主控，SOC方案，利用賽博坦工具快速生成APP。

1.創建產品, 進入開發者中心，點擊右上角，創建新產品，按照如圖所示創建新的產品。

2.創建數據點。

3.生成ESP8266_32M SOC代碼，下載到電腦備用。

4.由左上角的體驗新版本切換到新版本開發者中心，點擊右上角+創建一個新的移動應用。

5.點開創建好的應用，關聯設備到移動應用里面。其他參數根據自己需求進行更改

6.回到新版本主頁，在左側選擇自己創建的產品，然后進行模組配置。配置成樂鑫模組，注意只需要修改模組就行，熱點參數無需更改。

7.進入應用頁面，進行控制頁面修改。

8.根據自己需求設置好控制模塊的大小以及圖標。其余參數根據自己的需求修改。級的每個頁面都需要保存。

9.配置好所有參數過后，回到之前創建的移動應用里面，進行應用的構建，構建成功以后掃描后面的二維碼下載安裝到手機，到此云端部署完成。

硬件接線：

此項目不公開PCB，可以自己購買4路繼電器，及防水溫度傳感器DS18B20探頭，ESP12S小系統板。

繼電器----GPIO13（加熱管）GPIO12（循環電機）GPIO16（噴淋電機）GPIO5（燈光）

配網按鍵----GPIO14(按下低電平)

溫度傳感器----GPIO4（傳感器需要上拉電阻）

程序修改：

1.本次采用IDE方式進行開發編譯（開發環境鏈接：https://pan.baidu.com/s/1TTIU-74mBxo9UqxLbX7Grw 提取碼：0htq，解壓過后即可使用，路徑不能有中文），將前面下載的代碼進行解壓，路徑不要含有中文。在IDE環境里面導入項目。導入步步驟易出錯，注意根據下圖中所示步驟進行導入。

2.修改編譯參數，打開根目錄下面的Makefile文件，然后修改23到27行的內容。（注意：本教程代碼不可以在網頁上進行復制粘貼，由于編碼不一致可能會導致程序不能編譯，無法編譯需要重新解壓代碼從頭再來。代碼需要自己手打。每次輸入代碼過后需要保存以后編譯才會生效。）

1. BOOT?=new
   
2. APP?=1
   
3. SPI_SPEED?=40
   
4. SPI_MODE?=QIO
   
5. SPI_SIZE_MAP?=6

復制代碼

3.按鍵部分無需修改，因為自動生成的代碼就是gpio14按鍵長按短按進行網絡配置。繼電器引腳的初始化我們寫在按鍵函數的初始化里面， 初始化為輸出模式。

1. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),1);//燈光
   
2. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),1);//加熱管
   
3. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),1);//循環電機
   
4. gpio16_output_conf();//噴淋電機

復制代碼

4.在gizwits_product.c和gizwits_product.h增加全局變量。

1. //flash相關
   
2. #define sec 137 //137扇區，程序小于480K flash存儲的安全區域的起始地址137-1024扇區
   
3. #define sec1 138 //138扇區，程序小于480K flash存儲的安全區域的起始地址137-1024扇區
   
4. bool STATE[6] = {0,0,0,0,0,0};//開機各個開關狀態標識
   
5. uint32_t Set_Temp=0; //溫度自動控制
   
6. uint32_t Open_Time=0; //噴淋開時間
   
7. uint32_t Off_Time=0; //噴淋關時間
   
8. extern bool STATE[6]; //開機各個開關狀態標識
   
9. extern uint32_t Set_Temp; //溫度自動控制
   
10. extern uint32_t Open_Time; //噴淋開時間
    
11. extern uint32_t Off_Time; //噴淋關時間

復制代碼

\

5.在gizwits_product.c的gizwitsEventProcess函數里面對開關狀態進行緩存。程序帶有注釋，此處不做截圖，具體參考下面的程序更改。（注意：此函數的是數據點下發過后，可寫類型的數據處理，會根據數據點的不同而不同。程序不能再網頁復制，會導致編碼不一致程序出錯）

1. int8_t ICACHE_FLASH_ATTR gizwitsEventProcess(eventInfo_t *info, uint8_t *data, uint32_t len)
   
2. {
   
3. uint8_t i = 0;
   
4. dataPoint_t * dataPointPtr = (dataPoint_t *)data;
   
5. moduleStatusInfo_t * wifiData = (moduleStatusInfo_t *)data;
   
6. if((NULL == info) || (NULL == data))
   
7. {
   
8. GIZWITS_LOG("!!! gizwitsEventProcess Error \n");
   
9. return -1;
   
10. }
    
11. for(i = 0; i < info->num; i++)
    
12. {
    
13. switch(info->event)
    
14. {
    
15. case EVENT_Water_Cycle :
    
16. currentDataPoint.valueWater_Cycle = dataPointPtr->valueWater_Cycle;
    
17. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Water_Cycle %d \n", currentDataPoint.valueWater_Cycle);
    
18. if(0x01 == currentDataPoint.valueWater_Cycle)
    
19. {
    
20. STATE[0]=1; //水循環打開
    
21. }
    
22. else
    
23. {
    
24. STATE[0]=0; //水循環關閉
    
25. }
    
26. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
27. break;
    
28. case EVENT_Spray :
    
29. currentDataPoint.valueSpray = dataPointPtr->valueSpray;
    
30. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Spray %d \n", currentDataPoint.valueSpray);
    
31. if(0x01 == currentDataPoint.valueSpray)
    
32. {
    
33. if(STATE[4]==0)
    
34. {
    
35. STATE[2]=1; //如果為手動模式，噴淋開關打開，否則不動作
    
36. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
37. }
    
38. }
    
39. else
    
40. {
    
41. if(STATE[4]==0)
    
42. {
    
43. STATE[2]=0; //如果為手動模式，噴淋開關關閉，否則不動作
    
44. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
45. }
    
46. }
    
47. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];//更新數據點，APP更新
    
48. break;
    
49. case EVENT_Lamp :
    
50. currentDataPoint.valueLamp = dataPointPtr->valueLamp;
    
51. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Lamp %d \n", currentDataPoint.valueLamp);
    
52. if(0x01 == currentDataPoint.valueLamp)
    
53. {
    
54. STATE[1]=1; //燈光打開
    
55. }
    
56. else
    
57. {
    
58. STATE[1]=0; //燈光關閉
    
59. }
    
60. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
61. break;
    
62. case EVENT_Heating :
    
63. currentDataPoint.valueHeating = dataPointPtr->valueHeating;
    
64. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_Heating %d \n", currentDataPoint.valueHeating);
    
65. if(0x01 == currentDataPoint.valueHeating)
    
66. {
    
67. if(STATE[4]==0)
    
68. {
    
69. STATE[3]=1; //如果為手動模式，加熱開關打開，否則不動作
    
70. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
71. }
    
72. }
    
73. else
    
74. {
    
75. if(STATE[4]==0)
    
76. {
    
77. STATE[3]=0; //如果為手動模式，加熱開關關閉，否則不動作
    
78. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
79. }
    
80. }
    
81. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];//更新數據點，APP更新
    
82. break;
    
83. case EVENT_mode:
    
84. currentDataPoint.valuemode = dataPointPtr->valuemode;
    
85. GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_mode %d\n", currentDataPoint.valuemode);
    
86. switch(currentDataPoint.valuemode)
    
87. {
    
88. case mode_VALUE0:
    
89. STATE[4]=0; //手動模式
    
90. break;
    
91. case mode_VALUE1:
    
92. STATE[4]=1; //自動模式
    
93. break;
    
94. default:
    
95. break;
    
96. }
    
97. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
    
98. break;
    
99. case EVENT_Set_Temperature:
    
100. currentDataPoint.valueSet_Temperature= dataPointPtr->valueSet_Temperature;
     
101. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Set_Temperature %d\n",currentDataPoint.valueSet_Temperature);
     
102. Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature; //緩存設置溫度
     
103. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
     
104. break;
     
105. case EVENT_Spray_Open_Time:
     
106. currentDataPoint.valueSpray_Open_Time= dataPointPtr->valueSpray_Open_Time;
     
107. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Spray_Open_Time %d\n",currentDataPoint.valueSpray_Open_Time);
     
108. Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;//緩存設置開時間
     
109. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
     
110. break;
     
111. case EVENT_Spray_Off_Time:
     
112. currentDataPoint.valueSpray_Off_Time= dataPointPtr->valueSpray_Off_Time;
     
113. GIZWITS_LOG("Evt:EVENT_Spray_Off_Time %d\n",currentDataPoint.valueSpray_Off_Time);
     
114. Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;//緩存設置關時間
     
115. STATE[6]=1;//flash存儲狀態
     
116. break;

復制代碼

6. 接下來我們處理斷電開機之后開關以及各項參數的初始化。主要是利用flash讀取獲取參數。數據狀態存放在flash，后續教程及程序會有存儲體現。初始化主要修改userInit函數。

1. void ICACHE_FLASH_ATTR userInit(void)
   
2. {
   
3. gizMemset((uint8_t *)¤tDataPoint, 0, sizeof(dataPoint_t));
   
4. //flash相關
   
5. uint32 value;
   
6. //定義數組addr_case1
   
7. uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;//四字節對齊
   
8. uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;//四字節對齊
   
9. //讀取flash數據，sec*4*1024就是讀取起始地址，就是具體的字節地址
   
10. spi_flash_read(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
    
11. spi_flash_read(sec1*4*1024, (uint32*)addr_case2, sizeof(addr_case2));
    
12. if(addr_case1[0]==1) STATE[0]=1; //水循環
    
13. else STATE[0]=0;
    
14. if(addr_case1[1]==1) STATE[1]=1; //燈光
    
15. else STATE[1]=0;
    
16. if(addr_case1[2]==1) STATE[2]=1; //噴淋
    
17. else STATE[2]=0;
    
18. if(addr_case1[3]==1) STATE[3]=1; //加熱
    
19. else STATE[3]=0;
    
20. if(addr_case2[0]==1) STATE[4]=1; //模式
    
21. else STATE[4]=0;
    
22. currentDataPoint.valueSet_Temperature = (uint32_t)addr_case2[1];
    
23. currentDataPoint.valueSpray_Open_Time = (uint32_t)addr_case2[2];
    
24. currentDataPoint.valueSpray_Off_Time = (uint32_t)addr_case2[3];
    
25. currentDataPoint.valueWater_Cycle = STATE[0];
    
26. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
    
27. currentDataPoint.valueLamp = STATE[1];
    
28. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
    
29. currentDataPoint.valuemode = STATE[4];
    
30. currentDataPoint.valueTemperature = 0;
    
31. Set_Temp = currentDataPoint.valueSet_Temperature;
    
32. Open_Time = currentDataPoint.valueSpray_Open_Time;
    
33. Off_Time = currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;
    
34. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循環
    
35. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//燈光
    
36. }

復制代碼

7.在gizwits_product.c新增DS18B20驅動函數。由于程序太長此處不再截圖。

1. /************************
   
2. * 函 數 名 : Ds18b20Init
   
3. * 函數功能 : 初始化
   
4. * 輸 入 : 無
   
5. * 輸 出 : 初始化成功返回1，失敗返回0
   
6. ************************/
   
7. uint8 Ds18b20Init() {
   
8. int i;
   
9. PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U, FUNC_GPIO4);
   
10. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0); //將總線拉低480us~960us
    
11. os_delay_us(642); //延時642us
    
12. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后拉高總線，如果DS18B20做出反應會將在15us~60us后總線拉低
    
13. while (GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4))) //等待DS18B20拉低總線
    
14. {
    
15. os_delay_us(500);
    
16. os_delay_us(500);
    
17. i++;
    
18. if (i > 5) //等待>5MS
    
19. {
    
20. return 0;//初始化失敗
    
21. }
    
22. }
    
23. return 1;//初始化成功
    
24. }
    
25. /************************
    
26. * 函 數 名 : Ds18b20WriteByte
    
27. * 函數功能 : 向18B20寫入一個字節
    
28. * 輸 入 : dat
    
29. * 輸 出 : 無
    
30. ************************/
    
31. void Ds18b20WriteByte(uint8 dat) {
    
32. int i, j;
    
33. for (j = 0; j < 8; j++) {
    
34. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0); //每寫入一位數據之前先把總線拉低1us
    
35. i++;
    
36. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), dat & 0x01); //然后寫入一個數據，從最低位開始
    
37. os_delay_us(70); //延時68us，持續時間最少60us
    
38. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后釋放總線，至少1us給總線恢復時間才能接著寫入第二個數值
    
39. dat >>= 1;
    
40. }
    
41. }
    
42. /************************
    
43. * 函 數 名 : Ds18b20ReadByte
    
44. * 函數功能 : 讀取一個字節
    
45. * 輸 入 : 無
    
46. * 輸 出 : byte
    
47. ************************/
    
48. uint8 Ds18b20ReadByte() {
    
49. uint8 byte, bi;
    
50. int i, j;
    
51. for (j = 8; j > 0; j--) {
    
52. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 0); //先將總線拉低1us
    
53. i++;
    
54. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4), 1); //然后釋放總線
    
55. i++;
    
56. i++; //延時6us等待數據穩定
    
57. bi = GPIO_INPUT_GET(GPIO_ID_PIN(4)); //讀取數據，從最低位開始讀取
    
58. /*將byte左移一位，然后與上右移7位后的bi，注意移動之后移掉那位補0。*/
    
59. byte = (byte >> 1) | (bi << 7);
    
60. os_delay_us(48); //讀取完之后等待48us再接著讀取下一個數
    
61. }
    
62. return byte;
    
63. }
    
64. /************************
    
65. * 函 數 名 : Ds18b20ChangTemp
    
66. * 函數功能 : 讓18b20開始轉換溫度
    
67. * 輸 入 : 無
    
68. * 輸 出 : 無
    
69. ************************/
    
70. void Ds18b20ChangTemp() {
    
71. Ds18b20Init();
    
72. os_delay_us(500);
    
73. os_delay_us(500);
    
74. Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳過ROM操作命令
    
75. Ds18b20WriteByte(0x44); //溫度轉換命令
    
76. // 延時100ms 等待轉換成功，而如果你是一直刷著的話，就不用這個延時了
    
77. }
    
78. /************************
    
79. * 函 數 名 : Ds18b20ReadTempCom
    
80. * 函數功能 : 發送讀取溫度命令
    
81. * 輸 入 : 無
    
82. * 輸 出 : 無
    
83. ************************/
    
84. void Ds18b20ReadTempCom() {
    
85. Ds18b20Init();
    
86. os_delay_us(500);
    
87. os_delay_us(500);
    
88. Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳過ROM操作命令
    
89. Ds18b20WriteByte(0xbe); //發送讀取溫度命令
    
90. }
    
91. /************************
    
92. * 函 數 名 : Ds18b20ReadTemp
    
93. * 函數功能 : 讀取溫度
    
94. * 輸 入 : 無
    
95. * 輸 出 : temp
    
96. ************************/
    
97. float Ds18b20ReadTemp() {
    
98. float temp = 0;
    
99. uint8 tmh, tml;
    
100. uint32_t temp1;
     
101. Ds18b20ChangTemp(); //先寫入轉換命令
     
102. Ds18b20ReadTempCom(); //然后等待轉換完后發送讀取溫度命令
     
103. tml = Ds18b20ReadByte(); //讀取溫度值共16位，先讀低字節
     
104. tmh = Ds18b20ReadByte(); //再讀高字節
     
105. temp1 = tmh;
     
106. temp1 <<= 8;
     
107. temp1 |= tml;
     
108. temp = temp1*0.0625;
     
109. temp = ((temp+0.005)*100)/100;//保留2位小數，四舍五入
     
110. return temp;
     
111. }

復制代碼

在gizwits_product.c新增溫度傳感器的函數**。

1. uint8 Ds18b20Init();
   
2. void Ds18b20WriteByte(uint8 dat);
   
3. uint8 Ds18b20ReadByte();
   
4. void Ds18b20ChangTemp();
   
5. void Ds18b20ReadTempCom();
   
6. float Ds18b20ReadTemp();

復制代碼

8.在gizwits_product.c的userHandle函數里面對GPIO輸出點，溫度采集，flash存儲以及邏輯控制進行編寫。此處不在截圖。

1. void ICACHE_FLASH_ATTR userHandle(void)
   
2. {
   
3. //flash相關
   
4. uint32 value;
   
5. //定義數組addr_case1
   
6. uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
   
7. uint8* addr_case2 = (uint8*)&value;
   
8. LOCAL float tempvalue;//采集溫度
   
9. LOCAL uint32_t opentime=0;//開計時
   
10. LOCAL uint32_t offtime=0;//關計時
    
11. LOCAL bool onoff=0;//開關狀態，0關，1開
    
12. os_delay_us(642);
    
13. LOCAL uint8_t temp_time=0;//溫度采集間隔時間
    
14. if(temp_time<=1)temp_time++;
    
15. else
    
16. {
    
17. temp_time=0;
    
18. tempvalue = Ds18b20ReadTemp();
    
19. currentDataPoint.valueTemperature = tempvalue;
    
20. }
    
21. if(STATE[4])//自動模式下噴淋和加熱控制
    
22. {
    
23. //加熱溫度控制
    
24. if(tempvalue<(float)Set_Temp) STATE[3]=1;
    
25. else STATE[3]=0;
    
26. //噴淋控制
    
27. if(onoff)//開狀態
    
28. {
    
29. if(opentime>0) opentime--;
    
30. else
    
31. {
    
32. onoff=0;//切換關狀態
    
33. offtime=Off_Time*60;//賦值關閉時間
    
34. STATE[2]=0;
    
35. }
    
36. }
    
37. else if(onoff==0)//關狀態
    
38. {
    
39. if(offtime>0) offtime--;
    
40. else
    
41. {
    
42. onoff=1;//切換開狀態
    
43. opentime=Open_Time*60;//賦值打開時間
    
44. STATE[2]=1;
    
45. }
    
46. }
    
47. gpio16_output_set(!STATE[2]);//噴淋
    
48. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加熱
    
49. currentDataPoint.valueSpray = STATE[2];
    
50. currentDataPoint.valueHeating = STATE[3];
    
51. }
    
52. else //手動模式
    
53. {
    
54. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(13),!STATE[3]);//加熱
    
55. gpio16_output_set(!STATE[2]);//噴淋
    
56. }
    
57. if(STATE[6]==1) //狀態改變
    
58. {
    
59. STATE[6]=0;//清除狀態
    
60. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12),!STATE[0]);//水循環
    
61. GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(5),!STATE[1]);//燈光
    
62. //flash存儲數據前轉換數據
    
63. addr_case1[0] = (uint8)STATE[0];
    
64. addr_case1[1] = (uint8)STATE[1];
    
65. addr_case1[2] = (uint8)STATE[2];
    
66. addr_case1[3] = (uint8)STATE[3];
    
67. addr_case2[0] = (uint8)STATE[4];
    
68. addr_case2[1] = (uint8)currentDataPoint.valueSet_Temperature;
    
69. addr_case2[2] = (uint8)currentDataPoint.valueSpray_Open_Time ;
    
70. addr_case2[3] = (uint8)currentDataPoint.valueSpray_Off_Time;
    
71. //擦除要寫入的Flash扇區
    
72. spi_flash_erase_sector(sec);
    
73. //寫入數據，sec*4*1024就是寫入起始地址,就是具體的字節地址
    
74. spi_flash_write(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
    
75. //擦除要寫入的Flash扇區
    
76. spi_flash_erase_sector(sec1);
    
77. //寫入數據，sec*4*1024就是寫入起始地址,就是具體的字節地址
    
78. spi_flash_write(sec1*4*1024, (uint32*)addr_case2, sizeof(addr_case2));
    
79. }
    
80. system_os_post(USER_TASK_PRIO_2, SIG_UPGRADE_DATA, 0);
    
81. }

復制代碼

9.修改完代碼之后ctrl+B進行編譯固件編譯。

10.利用樂鑫燒錄軟件將生成的固件燒錄到ESP8266里面。參數參考下圖，注意參數不能有錯。下載硬件接線如下表下載模式。記住通電瞬間就要保持這個狀態才是下載模式。

11.程序燒錄完成之后通過按鍵長按觸發airlink配網（或短按觸發softap配網），在APP選擇對應的配網進行網絡配置及綁定設備。綁定后進入設備即可進行采集和控制

12.實物展示展示