ESP8266+機(jī)智云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)APP控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)

本文的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目由開(kāi)發(fā)者發(fā)布在CSDN博客（ID為nanxl1）分享，主要介紹了使用ESP866模塊、機(jī)智云平臺(tái)及APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)，實(shí)操步驟包括調(diào)試模組、固件燒錄、代碼移植、云平臺(tái)接入及APP生成等。具體開(kāi)發(fā)流程為在機(jī)智云平臺(tái)開(kāi)發(fā)者界面創(chuàng)建產(chǎn)品和小程序；將GAgent固件燒入WiFi模組；平臺(tái)自動(dòng)生成MCU方案代碼；將自動(dòng)生成的代碼移植到ST標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)（主要完成硬件功能設(shè)計(jì)、WiFi模塊與MCU的通信）。

01

ESP8266 模塊簡(jiǎn)介

ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透?jìng)髂K，擁有業(yè)內(nèi)極富競(jìng)爭(zhēng)力的封裝尺寸和超低能耗技術(shù)，專為移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)，可將用戶的物理設(shè)備連接到Wi-Fi 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上，進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。

模塊特點(diǎn)

支持無(wú)線802.11 b/g/n 標(biāo)準(zhǔn)

支持STA/AP/STA+AP三種工作模式

內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，支持多路TCP Client連接

支持豐富的Socket AT指令

支持UART/GPIO數(shù)據(jù)通信接口

支持Smart Link 智能聯(lián)網(wǎng)功能

支持遠(yuǎn)程固件升級(jí)(OTA)

內(nèi)置32位MCU, 可兼作應(yīng)用處理器

超低能耗，適合電池供電應(yīng)用

3.3V 單電源供電

引腳功能介紹

ESP8266硬件接口豐富，可支持UART，IIC，PWM，GPIO，ADC等，適用于各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)合。

功能及模式介紹

主要功能：包括串口透?jìng)?，PWM 調(diào)控，GPIO控制。

• 串口透?jìng)鳎簲?shù)據(jù)傳輸，傳輸?shù)目煽啃院?，最大的傳輸速率為?60800bps。
• PWM 調(diào)控：燈光調(diào)節(jié)，三色LED 調(diào)節(jié)，電機(jī)調(diào)速等。

GPIO控制：控制開(kāi)關(guān)，繼電器等。

工作模式：支持STA/AP/STA+AP 三種工作模式。

• STA 模式：ESP8266模塊通過(guò)路由器連接互聯(lián)網(wǎng)，手機(jī)或電腦通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
• AP 模式：ESP8266模塊作為熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)或電腦直接與模塊通信，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)無(wú)線控制。
• STA+AP 模式：兩種模式的共存模式，即可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，方便操作。

調(diào)試模塊

1）硬件連線注意: 面板板處于通電狀態(tài)

2）發(fā)送AT+RST指令

接好線后，將USB轉(zhuǎn)TTL模塊接入電腦打開(kāi)串口助手，發(fā)送AT+RST指令

串口接收到模塊返回的信息，調(diào)試完成。

02

關(guān)于機(jī)智云平臺(tái)

機(jī)智云平臺(tái)是機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)公司經(jīng)過(guò)多年行業(yè)內(nèi)的耕耘及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的深刻理解，而推出的面向個(gè)人、企業(yè)開(kāi)發(fā)者的一站式智能硬件開(kāi)發(fā)及云服務(wù)平臺(tái)。平臺(tái)提供了從定義產(chǎn)品、設(shè)備端開(kāi)發(fā)調(diào)試、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、產(chǎn)測(cè)、云端開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)等覆蓋智能硬件接入到運(yùn)營(yíng)管理全生命周期服務(wù)的能力。
機(jī)智云平臺(tái)為開(kāi)發(fā)者提供了自助式智能硬件開(kāi)發(fā)工具與開(kāi)放的云端服務(wù)。通過(guò)傻瓜化的自助工具、完善的SDK與API服務(wù)能力最大限度降低了物聯(lián)網(wǎng)硬件開(kāi)發(fā)的技術(shù)門(mén)檻，降低開(kāi)發(fā)者的研發(fā)成本，提升開(kāi)發(fā)者的產(chǎn)品投產(chǎn)速度，幫助開(kāi)發(fā)者進(jìn)行硬件智能化升級(jí)，更好的連接、服務(wù)最終消費(fèi)者。

文檔中心

提供一些開(kāi)發(fā)教程和資料，讓快速掌握物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)技術(shù)變得非常簡(jiǎn)單。

開(kāi)發(fā)者中心

機(jī)智云開(kāi)發(fā)者中心，即自助開(kāi)發(fā)云平臺(tái)，可提供更高效、更便捷的開(kāi)發(fā)平臺(tái)服務(wù)與交互體驗(yàn)，如創(chuàng)建產(chǎn)品、APP和自動(dòng)生成代碼服務(wù)等。

03

基于云平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)

開(kāi)發(fā)流程

• 在平臺(tái)開(kāi)發(fā)者界面創(chuàng)建產(chǎn)品和小程序
• 將GAgent固件燒入WiFi模組中
• 平臺(tái)自動(dòng)生成MCU方案代碼

將自動(dòng)生成的代碼移植到ST標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)（主要完成硬件功能設(shè)計(jì)、WiFi模塊與MCU的通信）

關(guān)鍵概念介紹

* GAgent：

機(jī)智云官方提供的固件，可將其燒錄進(jìn)ESP8266 WiFi模組；燒錄后，模組原來(lái)的AT指令集失去作用，模組能夠接入機(jī)智云平臺(tái)，并自動(dòng)完成模組與平臺(tái)間的數(shù)據(jù)交換。GAgent配網(wǎng)方式有airlink和softap。

* MCU與WIFI模塊的通信：

ESP8266用UART通信，并有應(yīng)答機(jī)制；MCU與WIFI模塊的通訊可以用MCU自帶的USART(支持UART)資源。

04

開(kāi)發(fā)實(shí)操內(nèi)容

GAgent固件的燒寫(xiě)（ESP8266）

燒錄的方法有兩種，一是用燒錄器燒錄，二是用USB轉(zhuǎn)TTL模塊燒錄。由于沒(méi)有燒錄器，下面介紹用USB轉(zhuǎn)TTL燒錄的方式。
1）下載GAgent固件包

下載好的固件包的內(nèi)容，根據(jù)參數(shù)選擇燒錄的固件包

2）下載安可信ESP8266資料

3）硬件接線（ESP-01s為例）

接線：

4）打開(kāi)ESP8266資料中的燒錄軟件

一直點(diǎn)進(jìn)去直到找到.exe文件

打開(kāi)后是這樣的圖

查看芯片參數(shù)(之前調(diào)試的時(shí)候有)

參數(shù)配置

點(diǎn)擊start

完成燒錄

注意: 燒寫(xiě)失敗有可能是線接觸不良(Combine包比較大)，有時(shí)候需重試幾次才能燒錄成功。

檢查GAgent固件是否燒錄成功

1）進(jìn)入機(jī)智云平臺(tái)隨便新建一個(gè)產(chǎn)品

隨便加個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(不然調(diào)試助手會(huì)檢測(cè)不到產(chǎn)品)

可以看到左上角有PK和PS

2）下載機(jī)智云的串口調(diào)試助手

打開(kāi)串口調(diào)試助手

3）將EPS8266模塊與usb-TTL連接

注意：ESP其他引腳都接VCC（手冊(cè)上說(shuō)懸空也行，但有的芯片必須得全接好才能正常工作）

4）進(jìn)入模擬MCU、選擇串口、SoftAP

點(diǎn)擊SoftAp后，串口向模塊發(fā)送進(jìn)入SoftAP模式的信息，模塊收到后會(huì)進(jìn)行應(yīng)答。若能接收到模塊的信息則說(shuō)明GAgent燒錄成功。

5）打開(kāi)手機(jī)WIFI界面可以看到XPG-GAgent開(kāi)頭的WiFi

創(chuàng)建產(chǎn)品

根據(jù)自己的需求，按照步驟完成產(chǎn)品的創(chuàng)建

機(jī)智云虛擬設(shè)備

1）下載中心下載機(jī)智云APP

2）開(kāi)發(fā)者中心->虛擬設(shè)備->打開(kāi)APP掃碼綁定設(shè)備

3）APP上改變舵機(jī)角度，云端數(shù)據(jù)發(fā)生相應(yīng)變化

MCU自動(dòng)代碼生成及代碼移植

1）自動(dòng)生成代碼服務(wù)

下載代碼即可

2）自動(dòng)生成代碼說(shuō)明

a. 兩個(gè)重要的包

自動(dòng)生成代碼中，Gizwits和Utils是我們需要的，一個(gè)建立起與機(jī)智云的通訊，一個(gè)是工具包。

b. 打開(kāi)MDK-ARM文件夾，打開(kāi)keil工程文件

可以看到，自動(dòng)生成的代碼是基于Hal庫(kù)的，我們需要實(shí)現(xiàn)自己的功能，并將其移植到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中

c. 打開(kāi)Gizwits中的gizwits_product.c

d. 機(jī)智云服務(wù)用到的三個(gè)外設(shè)

可以看到，需要用一個(gè)定時(shí)器(Timer)和兩個(gè)串口(USART)

說(shuō)明：

• 定時(shí)器也可以用TIM1、TIM3，同理串口也不一定要用USART1和USART2

USART1用于打印調(diào)試信息，這一部分功能可以刪去，但相應(yīng)要修改一些代碼

e. 關(guān)于USART1

在gizwits_product.c大概兩百多行的位置，重寫(xiě)了fputc函數(shù)

然后在utils/common.h文件中可以看到GIZWITS_LOG（日志函數(shù)）就是printf

在自動(dòng)生成的代碼中，很多調(diào)試信息的打印都調(diào)用了GIZWITS_LOG

當(dāng)完成USART1的初始化并重寫(xiě)fputc函數(shù)后, 將USART1的端口與usb轉(zhuǎn)TTL模塊連接后接入電腦，借助串口助手可以打印調(diào)試信息到串口助手

重寫(xiě)的方式如上(本質(zhì)上就是用USART1發(fā)送數(shù)據(jù))

f.主要文件和接口

3) 代碼移植 (需要根據(jù)需求進(jìn)行修改)

將移植后的代碼下載進(jìn)單片機(jī)中，連接好硬件電路后，即可進(jìn)入下一步

接線示范 (僅供參考，根據(jù)自己的實(shí)際需求接)

說(shuō)明：

• A2、A3為USART的端口，分別接WIFI模塊的TX、RX
• WIFI模塊除了TX、RX和GND，其余引腳工作時(shí)接高電平(手冊(cè)解釋有些引腳浮空也行，但我這塊實(shí)測(cè)都得接高電平)
• B10、B12、B14為選擇WIFI模塊工作模式的三個(gè)按鍵分別對(duì)應(yīng)(RESET、SoftAP、AirLink)
• A7為光敏傳感器模擬信號(hào)輸入口

• A0為控制舵機(jī)PWM信號(hào)輸出口

• A1接按鍵，控制角度加30°

這里USART1的A9、A10未接線，可接USB轉(zhuǎn)TTL模塊將調(diào)試信息打印到電腦的串口助手

5）設(shè)備連網(wǎng)

a. 準(zhǔn)備工作

需要: 機(jī)智云APP，兩臺(tái)移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)，一臺(tái)用來(lái)開(kāi)熱點(diǎn)，熱點(diǎn)頻率為2.4G）

b. 機(jī)智云APP下載

c. 用另外一臺(tái)設(shè)備開(kāi)啟熱點(diǎn) (注意頻段為2.4G)

d. 進(jìn)入機(jī)智云連接設(shè)備

e. 輸入熱點(diǎn)密碼，下一步

f. 選擇樂(lè)鑫 (選擇模塊對(duì)應(yīng)的模組) 繼續(xù)點(diǎn)直到進(jìn)入，這時(shí)候先別點(diǎn)，先按下B10的按鍵(SoftAP模式的按鍵)，讓模組進(jìn)入SoftAP工作模式，然后點(diǎn)幾藍(lán)色字體

g. 點(diǎn)擊XPG-GAgent-7067（漏了一步，在點(diǎn)擊XPG前，手機(jī)要先連上熱點(diǎn)）

注意：

若找不到XPG開(kāi)頭的，則可將MCU與WIFI模組通信的串口的發(fā)送口，通過(guò)USB轉(zhuǎn)TTL接到電腦上，用串口助手查看發(fā)送的信息是否正確(與實(shí)操02中的協(xié)議一致)，若不一致則需進(jìn)一步進(jìn)行檢查。

還有一種情況，需接受調(diào)試串口的信息，看程序是否運(yùn)行正常

h. 回到機(jī)智云調(diào)試APP，等待設(shè)備連接

若連接失敗: 則檢查熱點(diǎn)質(zhì)量，檢查輸入的熱點(diǎn)密碼是否正確

i.可以看到設(shè)備在線，點(diǎn)進(jìn)去后

j. 可以通過(guò)手機(jī)控制舵機(jī)的角度

05

APP生成

1）創(chuàng)建→ \rightarrow→移動(dòng)應(yīng)用→ \rightarrow→應(yīng)用名稱、應(yīng)用包名隨便填(應(yīng)用包名最好英文)→ \rightarrow→關(guān)聯(lián)應(yīng)用，不關(guān)聯(lián)

2）關(guān)聯(lián)應(yīng)用→ \rightarrow→選擇產(chǎn)品 (圖標(biāo)壁紙可以根據(jù)喜好，自己上傳資源)

3）構(gòu)建應(yīng)用→ \rightarrow→應(yīng)用構(gòu)建→ \rightarrow→構(gòu)建測(cè)試版

4）構(gòu)建成功后可以用手機(jī)下載

5）添加設(shè)備 (過(guò)程與在調(diào)試APP添加設(shè)備類(lèi)似)