ESP32使用Blinker进行物联网开发

官方文档
Arduino社区教程

前言

使用带有网络模块的MCU，绕不开的就是物联网开发，虽然ESP32系列支持http协议，可以使用post、get请求和服务器通信，向服务端上传数据，接收服务器的指令。但是自行开发需要构建可靠的网络通信服务器，绘制网页UI，编写APP，过于麻烦。
因此可以使用Blinker，这是国内目前做的比较好的一个物联网解决方案。主要由Arduino的库和手机APP组成，库风格清晰，容易开发，手机APP支持组件拖动搭建，界面美观

硬件准备

esp8266 / esp32开发板
LED、WS28b20、DHT11/22温湿度传感器、电阻等

手机APP与Arduino库

Blinker Arduino库下载
通过Arduino IDE 菜单>项目>加载库>添加.ZIP库 导入到库，如图：

在app中添加设备，获取Secret Key

Blinker 手机APP安卓下载
安卓手机下载apk后安装，IOS直接在APP Store中搜索Blinker下载

1. 进入App，点击右上角的“+”号，然后选择 添加设备
2. 点击选择Arduino > WiFi接入
3. 复制申请到的Secret Key

编译并上传示例程序

打开Arduino IDE，通过 文件>示例>Blinker>Blinker_Hello/Hello_WiFi 打开例程或者复制下面的完整例程
在程序中找到保存Secret Key、WiFi名称和密码的变量，填入您要连接的WiFi名和密码，如：

char auth[] = "abcdefghijkl"; //上一步中在app中获取到的Secret Key
char ssid[] = "abcdefg"; //您的WiFi热点名称
char pswd[] = "123456789"; //您的WiFi密码

• 例程中宏LED_BUILTIN为开发板厂家定义的连接板载LED的引脚，如果您选择的开发板没有定义LED_BUILTIN，可以自行修改为您要使用的引脚
• 编译并上传程序到esp32开发板，打开串口调试器
• 当看到提示“MQTT Connected!”，说明设备已经成功连接到MQTT服务器
  *注意：esp系列芯片只能连接2.4G WiFi热点

在APP中点击刚才您添加的设备，即可进入控制界面，点点按钮就可以控制Arduino上的LED灯开关

完整例程

#define BLINKER_PRINT Serial
#define BLINKER_WIFI

#include <Blinker.h>

char auth[] = "Your Device Secret Key";
char ssid[] = "Your WiFi network SSID or name";
char pswd[] = "Your WiFi network WPA password or WEP key";

// 新建组件对象
BlinkerButton Button1("btn-abc");
BlinkerNumber Number1("num-abc");

int counter = 0;

// 手机APP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));
}

// 如果未绑定的组件被触发，则会执行其中内容
void dataRead(const String & data)
{
    BLINKER_LOG("Blinker readString: ", data);
    counter++;
    Number1.print(counter);
}

void setup() {
    // 初始化串口
    Serial.begin(115200);

    #if defined(BLINKER_PRINT)
        BLINKER_DEBUG.stream(BLINKER_PRINT);
    #endif
    
    // 初始化有LED的IO
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    // 初始化blinker
    Blinker.begin(auth, ssid, pswd);
    Blinker.attachData(dataRead);   
    Button1.attach(button1_callback);  // 绑定按键回调函数
}

void loop()
{
    Blinker.run();
}

例程分析

#define BLINKER_WIFI

用于指定设备接入方式，你还可以使用 BLINKER_BLE，不同的接入方式对应的Blinker初始化函数也不同：

蓝牙接入

#define BLINKER_BLE  
#include <Blinker.h>  

void setup() {  
    Blinker.begin();  
}

WiFi接入

#define BLINKER_WIFI  
#include <Blinker.h>  

void setup() {  
    Blinker.begin(auth, ssid, pswd);  
}

新建组件并绑定回调函数

新建组件

blinker app上每个UI组件在设备端都可以创建一个对应的对象。创建方式如下：

组件类型 对象名(键名)

app中组件对应的键名可以在界面编辑模式下看到。
使用组件的数据键名创建对应的对象，这个对象就与blinker app界面上的UI组件进行了绑定。
blinker库定义了多种组件类型，对应app上UI组件类型，如
BlinkerSlider 滑块组件
BlinkerRGB 颜色拾取组件
BlinkerNumber 数值组件
BlinkerText 文本组件
如下，创建了按键组件和数值组件对应的对象：

BlinkerButton Button1("btn-abc");
BlinkerNumber Number1("num-abc");

回调函数

>void button1_callback(const String & state)
{
    BLINKER_LOG("get button state: ", state);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
}

绑定回调函数

Button1.attach(button1_callback);

当app中组件触发并发送到设备端时将触发该组件注册的回调函数

Blinker运行时

>void loop()
{
    Blinker.run();
}

Blinker.run()语句负责处理Blinker收到的数据，每次运行都会将设备收到的数据进行一次解析。
在使用WiFi接入时，该语句也负责保持网络连接

开启调试信息

你可以在setup中添加以下语句，以查看调试信息
BLINKER_DEBUG.stream(Serial);

用于指定调试信息输出的串口，设备开发时调试使用，项目或产品成型后，可以删除。
如果需要查看更多内部信息，可以添加
BLINKER_DEBUG.debugAll();

数据同步

Blinker可以将设备端采集的温湿度数据，通过心跳包同步数据的方式，显示到APP上。

• 通过界面编辑功能，添加两个数据组件
• 将数据键值分别设为humi和temp，两个组件分别对应温湿度数据。如图：
• 还可以添加一个调试组件，用以观察APP收到的数据，方便调试程序。
  

#define BLINKER_WIFI

#include <Blinker.h>
#include <DHT.h>

char auth[] = "Your Device Secret Key";
char ssid[] = "Your WiFi network SSID or name";
char pswd[] = "Your WiFi network WPA password or WEP key";

BlinkerNumber HUMI("humi");  // 数据组件
BlinkerNumber TEMP("temp");

#define DHTPIN D7

//#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11
#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

float humi_read = 0, temp_read = 0;

void heartbeat()  // 心跳组件，每60s触发一次，将数据上传
{
    HUMI.print(humi_read);
    TEMP.print(temp_read);
}

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    BLINKER_DEBUG.stream(Serial);
    BLINKER_DEBUG.debugAll();
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

    Blinker.begin(auth, ssid, pswd);
    Blinker.attachHeartbeat(heartbeat);  // 注册数据组件
    dht.begin();
}

void loop()
{
    Blinker.run();

    float h = dht.readHumidity();
    float t = dht.readTemperature();

    if (isnan(h) || isnan(t))
    {
        BLINKER_LOG("Failed to read from DHT sensor!");
    }
    else
    {
        BLINKER_LOG("Humidity: ", h, " %");
        BLINKER_LOG("Temperature: ", t, " *C");
        humi_read = h;
        temp_read = t;
    }

    Blinker.delay(2000);
}

需要注意的是：blinker下的所有延时操作，都需要使用Blinker.delay(ms);替代，否则会导致设备断开连接。

组件介绍

文字组件

BlinkerText Text1("tex-123");
Text1.text = "Test";
Text1.print()

按键组件

BlinkerNumber button1("btn-123");
 
void button1_callback(const String & state) 
{
    BLINKER_LOG("get button state: ", state);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
}

button1.attach(button1_callback);

数据组件

BlinkerNumber TEMP("temp")

TEMP.print(temp_read);

滑块组件

BlinkerSlider Slider1("sli-123");  // 创建实例

void Slider1_callback(int val) // 回调函数 参数val是APP的滑动条长度，在0~100之间
{

}

Slider1.attach(Slider1_callback) // 绑定回调函数

摇杆组件

BlinkerJoystick JoyStick1("joy-123");  // 创建实例

void JoyStick1_callback(int val*) // 回调函数 参数val是摇杆的左边(X,Y)，在0~255之间
{

}

JoyStick1.attach(Slider1_callback) // 绑定回调函数

图片组件

BlinkerImage Image1("img-123");  // 创建实例

Image1_callback(String url) // 回调函数 参数val是摇杆的左边(X,Y)，在0~255之间
{
    Image1.set(url)
}

Image1.attach(Slider1_callback) // 绑定回调函数

图表组件

待补完

地图组件

视频组件