在選題之后直接開始面向CSDN編程（bushi），因為智能家居的方向太廣，大多數(shù)都是基于STM32單片機制作的，也有部分51單片機。但因為選題原因，我需要找到Arduino單片機的例程，關于這一部分又雜又亂，所以我只能把所有看起來有用的東西全部收藏，然后在后面著手制作的時候拿出來看。

最后的成品狀態(tài)如下圖：

總而言之呢，我的畢業(yè)設計實現(xiàn)了以下幾個功能，這幾個功能應付一下畢設應該是沒問題的：

1）在手機端單獨控制每個控制端的開關。

2）在手機端查看傳感器數(shù)據(jù)。

3）監(jiān)測到火焰自動報警、開窗、開門。

4）監(jiān)測到下雨自動關窗。

5）在進行操作時有聲音提示。

6）按鍵實現(xiàn)在自動模式和手動模式切換的功能。

7）在白天回家開門時自動開門、開窗；在夜晚回家時自動開門、開燈、開窗；離家時自動 關燈、關窗。

8）多種模式選擇，包括正常模式、睡覺模式、電影模式、下雨模式、自動模式。

9）自動模式實現(xiàn)傳感器與家具聯(lián)動，根據(jù)傳感器設置的值自動開關家具。

功能不算很多，也不是很高大上，同時還是有略微的幾個bug（畢竟誰不會寫bug呢），但是基本運行完全沒問題，具有很強的參考意義。

1

機智云平臺的配置

要制作智能家居系統(tǒng)，大家的第一想法就是遠程控制，其次就是設備之間的聯(lián)動。

所以要解決遠程控制這個問題，有很多方式，比如自己架設服務器、使用平臺提供的服務等，對于這一系列教程來說，我們就要使用最簡單的方式快速的開發(fā)自己的智能家居系統(tǒng)，因此我選擇了機智云平臺。

選擇機智云的原因就是它提供了一系列的服務，就像自動代碼生成服務，云端服務等。我們只需要自己設置數(shù)據(jù)點（硬件的數(shù)據(jù)范圍、名稱），它就可以一鍵生成硬件端的配置代碼以及手機APP控制端的源碼，可以說是非常方便了。

關于機智云平臺的簡介我就不在這里多說了，有想深入了解的小伙伴可以自行查閱百度或者機智云開發(fā)文檔。下面直接進入正題，我的教程全部依照我自己的設計進行講解。

首先需要注冊一個機智云賬號：https://www.gizwits.com/，注冊之后進入開發(fā)者中心，點擊創(chuàng)建新產(chǎn)品，進入如下界面并選擇：

創(chuàng)建完成后即可自動進入項目管理界面，

左側(cè)工具欄中，基本信息包含了產(chǎn)品名字，產(chǎn)品類型，通訊方式以及Product Key，Product Secret 。

數(shù)據(jù)點是項目中使用到的硬件模塊的各種信息，這部分信息需要自己創(chuàng)建數(shù)據(jù)點，在后續(xù)自動生成代碼時就會自動把數(shù)據(jù)的get、set、send生成好，差不多就這個意思。

虛擬設備是模擬調(diào)試，數(shù)據(jù)點創(chuàng)建好之后可以在網(wǎng)頁中實時的模擬數(shù)據(jù)的上傳和數(shù)據(jù)的讀取，可以用來判斷數(shù)據(jù)點設置的是否正確。

再到服務一欄，應用配置就是對APP安裝包文件的配置，在這里生成一個ios或者安卓的安裝應用程序，可以在其中添加QQ\微信登錄選項（需要自己去申請api接口key），

應用開發(fā)就是生成APP的源碼包的地方，這個地方在APP篇會在講解，最開始調(diào)試可以使用機智云提供的默認APP。

MCU開發(fā)是這篇需要用到的，自動生成的硬件端代碼。

首先對數(shù)據(jù)點進行配置：

進入數(shù)據(jù)點一欄后，點擊新建數(shù)據(jù)點，根據(jù)自己的設備進行選擇，比如說我現(xiàn)在要添加一個LED燈，標識名（自己定）我就填寫LED_Bedroom，大家也知道要控制一個LED燈，通常使用1，0表示開和關，因此我們需要設置一個可寫的數(shù)據(jù)點，來寫入開關信息,數(shù)據(jù)類型選擇布爾就可以個，只需要ture和false值就好。完成后點擊添加，這樣我們就添加進了第一個數(shù)據(jù)點。

接下來我們添加一個光照傳感器的數(shù)據(jù)點，光照傳感器的運行模式就是將模塊中的光照數(shù)值傳入開發(fā)板中，因此光照傳感器的讀寫類型設為只讀即可，數(shù)據(jù)類型選擇數(shù)值，經(jīng)過資料查詢發(fā)現(xiàn)光照傳感器的數(shù)值范圍為1-65535，分辨率的意思就是保留幾位小數(shù)，根據(jù)光照傳感器的最大參數(shù)自行設定即可。

接下來創(chuàng)建一個枚舉類型的數(shù)據(jù)點，用來設置不同的模式，我在自己的項目中設置了正常模式、睡覺模式、電影模式、下雨模式和自動模式五種模式，用來一鍵切換。如下：

常用的數(shù)據(jù)點設置就是這樣，根據(jù)自己使用的模塊設置即可，在數(shù)據(jù)點主界面可以編輯中文名稱，會顯示在最后生成的APP中。我的數(shù)據(jù)點設置如下：

數(shù)據(jù)點設置完成之后一定要保存，否則刷新會消失。

接下來就可以自動生成代碼了，在左側(cè)工具欄選擇基本信息，點擊顯示Product Secret，復制顯示出來的代碼，再選擇左側(cè)工具欄的MCU開發(fā)，并將剛才復制的Secret粘貼上，并如下選擇：

點擊生成代碼包，稍等片刻即可下載。此時就可以放一邊備用了，關于機智云的配置就結(jié)束了。

2

ESP8266-01S的固件燒錄

我們選擇了機智云平臺，因此我們要給它燒錄進相應的固件——Gagent固件，下載地址：

https://download.gizwits.com/zh-cn/p/92/94

下載這個即可。

下載好之后就可以進行燒錄的，因為ESP8266-01s并沒有USB接口，因此我們需要一個下載器燒錄模塊，usb轉(zhuǎn)ttl模塊，型號為cp2102，長這個樣子：

使用時需要下載驅(qū)動，這里讀者可以自己去搜索安裝。同時我們需要下載固件燒錄工具，flash_download_tool_v3.8.5，這里讀者可以自己去搜索安裝。以及需要下載機智云的Gagent_Debugger_v3.2.3軟件，用來燒寫好后進行調(diào)試固件。

https://download.gizwits.com/zh-cn/p/98/119

下面是連線說明，連線不夠用可以借助面包板：

USB轉(zhuǎn)TTL的RX連接ESP8266-01s的TX

USB轉(zhuǎn)TTL的TX連接ESP8266-01s的RX

USB轉(zhuǎn)TTL的3v3連接ESP8266-01s的3v3

ESP8266-01s的IO0接地！

ESP8266-01s的EN接高（接到3v3即可）

USB轉(zhuǎn)TTL的GND連接ESP8266-01s的GND

ESP8266的gpio0端口控制著模塊的工作模式，GPIO0為低時是下載（燒錄）模式，正常時為工作模式，因此燒錄完成之后將此線拔掉在上電即可正常工作。

在這里需要注意，ESP8266-01s模塊需要非常標準的3.3v供電，千萬不要接到非3.3供電接口。

準備工作正式完成，下面我們就可以開始準備燒錄固件了，

首先打開下載好的flash_download_tool_v3.8.5，選擇Developer Mode：

選擇ESP8266 DownloadTool，

打開后如下圖選擇：

第一行中的文件選擇剛才下載好的ESP8266-01s的Gagent固件（GAgent_00ESP826_04020034_8MbitUser1_combine），之后將usb轉(zhuǎn)ttl插入電腦，選擇好COM端口，點擊START就可以燒寫了，其中可能燒寫失敗或者連接失敗很多次，可以嘗試更換電腦、USB端口、多試幾次進行燒寫，直到Success為止。

此時固件燒寫完成了，下面進行調(diào)試：

打開剛才下載的Gagent_Debugger_v3.2.3，轉(zhuǎn)到配置左邊的配置框

點擊右下角新增，將機智云網(wǎng)頁中的 product key 和 product secret 復制進去，

添加成功后選擇模擬 mcu 選項卡，

此時可以看到上一篇中添加的數(shù)據(jù)點在右邊顯示了出，

此時將ESP8266-01s的IO0線拔掉不要接，再次將USB轉(zhuǎn)TTL模塊插入電腦中，在Debugger軟件中選擇好串口和波特率，點擊打開串口，即可進行調(diào)試，此時也可以進行網(wǎng)絡的連接，但是需要配合機智云平臺提供的軟件進行網(wǎng)絡配置，如果有興趣的小伙伴可以自己試一下，在后面也會講。

點擊左下角的Airlink即可進入網(wǎng)絡配置，在機智云的軟件中選擇添加設備，選擇好樂鑫ESP8266即可自動搜索，搜索到就是正常的網(wǎng)絡連接信息，填寫即可。

ESP8266-01s固件燒錄以及配置就完成了。

3

開發(fā)板與模塊的連接

首先主控板使用的是Arduino uno R3，無線模塊使用的是ESP8266-01s，在前面的文章已經(jīng)介紹過了，其次就是各種模塊了。介紹的所有模塊的連接都是按照畢業(yè)設計的針腳號進行連接，后面讀者可以自己設置針腳自己連接。在初步連接時可以使用面包板驗證可行性（就是測試一下能不能運行，并且能不能成功顯示數(shù)據(jù)）。

我也會在模塊下方貼出我自己在網(wǎng)上找的并且應用的使用代碼。

1）DHT11 溫濕度傳感器模塊

3pin，3.3v或者5v供電都可以，中間是數(shù)據(jù)口，代碼中需要設置端口為INPUT，接在D2口。

#include//這里需要自己下載DHT.h庫，并放入文檔/\Arduino\libraries文件夾下byteDHTPIN=2;//定義端口#defineDHTTYPEDHT11//溫濕度功能定義DHTdht(DHTPIN,DHTTYPE);//初始化//溫濕度傳感器獲取數(shù)據(jù)void DHT11_Read_Data(unsigned char * temperature, unsigned char * humidity){
*temperature=(unsignedchar)dht.readTemperature();*humidity=(unsignedchar)dht.readHumidity();return;}

2）低電平觸發(fā)的有源蜂鳴器

3pin，接3.3v或者5v都可以，5v更響（沒必要2333），中間是數(shù)據(jù)口，要在代碼中設置端口為OUTPUT，并初始化為高電平HIGH，接在D3口。使用代碼（ps：使用時記得加延時 ）：

#define buzzerIO     3  //定義端口號
digitalWrite(buzzerIO, LOW); //輸出低電平，響
digitalWrite(buzzerIO, HIGH; //輸出高電平，不向

3）SG90 舵機 360度/180度

舵機有360度舵機和180度舵機，360度就是能360度來回轉(zhuǎn)圈，180度只能轉(zhuǎn)到設定的角度。

3pin，紅色正極，棕色負極，黃色數(shù)據(jù)，3.3v和5v都可以帶動，但是3.3v會有干擾問題導致360度設定一致時轉(zhuǎn)動圈數(shù)不一致，所以建議用5v（因為好像要設計什么濾波電路，我并不會23333）。

360度是模擬窗簾，180度模擬門，360度端口接到D5，180度接到D4。

360度舵機使用代碼：

#include   //庫文件自行下載
Servo myServo1;  //定義舵機1 （180度）
ServomyServo2;//定義舵機2（360度）
byte posdoor = 0; //180舵機端口
byteposcurtain=0;//360度舵機端口
setup(){  //初始化函數(shù)
myServo1.attach(DoorPin);  //設置180度舵機端口
myServo1.write(0);//在180度舵機中：0為0度，里面的參數(shù)為度數(shù)，設置多少度就會轉(zhuǎn)到多少度。
 myServo2.attach(curtainPin);  //設置360度舵機端口
 myServo2.write(90); //在360度舵機中：參數(shù)90為停止，0和180為正反轉(zhuǎn)。
}
myServo2.write(0); // 正轉(zhuǎn)360度舵機
delay(2000); //延時2000ms，此時一直在轉(zhuǎn)動，如果不設置下一條代碼就停
myServo2.write(90);//停止轉(zhuǎn)動360度舵機myServo1.write(120); //180舵機轉(zhuǎn)到120度方向
myServo1.write(0);  //180度舵機轉(zhuǎn)到0度方向

5pin，其中一個沒用，接3.3v電源，走的I2C通道（雖然我看了半天沒看懂這個協(xié)議），SCL接SCL，SDA接SDA，這里要注意接觸不良問題，在最后的程序中因為接觸不良經(jīng)常導致整個進程直接卡死，當時找不到原因傷透了腦筋。

使用代碼：

#include#defineADDRESS_BH1750FVI0x23//ADDR="L"forthismodule#define ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE 0x20
byte buff[2];
//光照傳感器獲取數(shù)據(jù)intBH1750_read(){ Wire.beginTransmission(ADDRESS_BH1750FVI); //獲取傳感器地址
 Wire.write(ONE_TIME_H_RESOLUTION_MODE);  //設置開始模式
 Wire.endTransmission();
 Wire.requestFrom(ADDRESS_BH1750FVI, 2); //讓主機從傳感器獲取2位字節(jié)的數(shù)據(jù)
 highByte = Wire.read(); //獲取高位字節(jié)
 lowByte = Wire.read(); // 獲取低位字節(jié) sensorOut = (highByte << 8) | lowByte;
 illuminance = sensorOut / 1.2;
returnilluminance;}

走的是模擬接口也就是A的那一排，3.3v供電，模塊上的D端口可以不接，A0接開發(fā)板的A0。

使用代碼：

#defineRainIOA0//雨滴傳感器讀取數(shù)據(jù) int value = analogRead(RainIO); //value值就是當前的數(shù)據(jù)

6）火焰?zhèn)鞲衅?/span>

3.3v供電，模塊的D0接板子的D13，可以調(diào)節(jié)上面的旋鈕來調(diào)整靈敏度，調(diào)整到打火機在旁邊打火時出現(xiàn)警報即可。

使用代碼：

#define   fireIO            13
intvalue=digitalRead(fireIO);

當示數(shù)為1時，代表檢測到火焰，為0時表示沒有火焰。

7）繼電器+風扇

風扇買最小的需要電壓最小的即可，同時需要電池盒對風扇進行供電。繼電器就是一個電磁開關，有電時閉合，沒電時打開。在圖中左邊是開關接口（或許可以這么說），右邊是開發(fā)板控制端。

右邊需要接開發(fā)板，3.3v或5v供電，中間是數(shù)據(jù)接口，接開發(fā)板的D10.

風扇與電池盒串聯(lián)，在將其中一條線接到繼電器左邊中間的接口，另一條線接到左邊或右邊的端口，兩個端口區(qū)別就是一個是低電平觸發(fā)一個是高電平觸發(fā)，可以看作“雙開門”的樣子。

8）LED燈

LED燈用了三個，分別用作廚房、臥室、客廳的燈光模擬，長腿是正，短腿是負，接反了不亮，同時所有燈我都串聯(lián)了一個電阻，親測直接接5v會立即燒壞，所以不管3.3還是5v我都串聯(lián)了10k電阻。

9）key按鍵

對角接線，左上角接地，右下角接開發(fā)板D12口。

至此接線部分就全部完成了，關于代碼部分在這里確實不詳細，因為我從網(wǎng)上copy下來的代碼在我的程序中多多少少都做了更改，網(wǎng)上也是有完整的運行代碼，讀者可以自己去搜索。

代碼的合并、編寫及燒錄可以至B站（ID：一頓晚上飯）查看。