rduino IDE 基礎(chǔ)配置
第一步：Seeeduino Lotus USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝
注意這里使用的是 Seeeduino lotus V1.1 以上版本，采用的是 CP2102N USB 轉(zhuǎn)串口
芯片，需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，該驅(qū)動(dòng)程序支持了 Windows，MacOS 和 Linux 系
統(tǒng)，小伙伴不用因操作系統(tǒng)而煩惱了。
下載鏈接：
Seeeduino lotus V1.0 以前版本請使用 CH341 驅(qū)動(dòng)：
https://github.com/SeeedDocument/Seeeduino_Lotus/raw/master/res/CH341
SER.EXE
Seeeduino lotus V1.1 以后版本 CP2102N 芯片驅(qū)動(dòng)官方網(wǎng)站：
https://www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-
bridge-vcp-drivers
Window 7/8/8.1
下載鏈接
https://www.silabs.com/documents/public/software/CP210x_Windows_Drivers.zip
Window 10
下載鏈接：
https://www.silabs.com/documents/public/software/CP210x_Universal_Windows_Driver.zip
MacOS
下載鏈接
https://www.silabs.com/documents/public/software/Mac_OSX_VCP_Driver.zip
安裝驅(qū)動(dòng)
Windows
解壓縮下載的驅(qū)動(dòng)文件，打開安裝包選擇適合自己系統(tǒng)的安裝包這里選擇 64 位，并安
Windows 安裝驅(qū)動(dòng)界面
Mac OS
雙擊打開安裝包，并安流程安裝
MacOS 安裝驅(qū)動(dòng)界面
第二步：下載 Arduino IDE
下載地址：https://www.arduino.cc/en/Main/Software
在官方網(wǎng)站軟件頁面選擇下載并安裝適合你系統(tǒng)的 Arduino IDE。
選擇下載 Arduino IDE 頁面
第三步：添加配置 Seeeduino lotus 開發(fā)板數(shù)據(jù)庫
1. 打開目錄菜單 Arduino | Preferences, 在 settings 頁面里找到 Additional
Boards Manager URLS，后面的文本框中復(fù)制添加下面數(shù)據(jù)庫地址，然后點(diǎn)擊
ok。
數(shù)據(jù)庫地址：https://raw.githubusercontent.com/Seeed-
Studio/Seeed_Platform/master/package_seeeduino_boards_index.json
在 Arduino IDE 添加 Seeeduino 數(shù)據(jù)庫
2. 打開目錄菜單 Tools | Board: | Boards Manager, 在 Boards Manager 窗口的
搜索欄中輸入 Seeedunio AVR，如果有相應(yīng)的選項(xiàng)出現(xiàn)請點(diǎn)擊"install"。注
意：如果未有相應(yīng)的選項(xiàng)出現(xiàn)請重復(fù)上一步，并確保輸入的數(shù)據(jù)庫地址是正確
的。
在 Boards Manager 中下載 Seeeduino AVR
3. 打開目錄菜單 Tools | Board: 在二級菜單中查看是否有 Seeeduino AVR
Boards 選項(xiàng)欄如圖表 17。并選擇相應(yīng)的開發(fā)板，這里我們應(yīng)選擇 Seeeduino
Lotus。
選擇開發(fā)板方法
第四步：連接 Seeeduino lotus
請用 Micro-USB 線將 Seeeduino lotus 和電腦連接，確保 Seeeduino lotus 通電并
點(diǎn)亮電源 LED。
用 Micro-USB 連接 Seeduino Lotus 和電腦
第五步：配置開發(fā)環(huán)境
首先按照圖表，在"Tools（工具）| board（開發(fā)板）"中確定選擇"Seeeduino
lotus"。
在"Tools | Ports（端口）"選項(xiàng)選擇連接 Seeeduino lotus 的串口端口。應(yīng)該是帶
有"SLAB_USB"字樣的選項(xiàng)，如果怕選擇錯(cuò)誤可以先將開發(fā)版與電腦連接，點(diǎn)開
"Tools | Ports（端口）"選項(xiàng)，在二級菜單中查看選項(xiàng)內(nèi)容，然后將開發(fā)版與電腦
斷開連接再次查看端口選項(xiàng)內(nèi)容，如果有缺失項(xiàng)，那么這個(gè)缺失項(xiàng)就是應(yīng)該選擇的端
口了，那么現(xiàn)在重新連接開發(fā)版然后選擇相應(yīng)端口，如圖表。注意：如果沒有發(fā)現(xiàn)
缺失項(xiàng)說明驅(qū)動(dòng)器沒有成功安裝，將重新按照步驟一下載安裝驅(qū)動(dòng)程序，確保安裝無
誤。
選擇數(shù)據(jù)傳輸端口方法
在"Tools | programmer"中選擇"AVR ISP"。
選擇 programmer"AVR ISP"
Blink 閃爍 LED 示例
完成上面的基礎(chǔ)配置，接下來我們可以通過 Arduino IDE 自帶的范例代碼對我們的開
發(fā)板進(jìn)行編程了。注意：一定要按照上面的配置完成無誤后再進(jìn)行這一步。
導(dǎo)入 blink 范例
打開"File | Examples | 01 Basics | Blink "在新的對話框中你將看到關(guān)于 blink 范例
導(dǎo)入 blink 范例
然后點(diǎn)擊左上角向右箭頭的按鈕上傳代碼。
這時(shí)在下面的 log 窗口中會(huì)顯示"avrdude done. Thank you". 證明上傳成功。
上傳代碼成功提示
這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)在 seeeduino Lotus 板上自帶的 LED 燈會(huì)以一秒的頻率閃爍。
Blink 范例結(jié)果演示呈現(xiàn)
接下來我們向大家解釋一下代碼中的每一行的意義：
"void setup()"表示只在通電或觸發(fā)重置按鈕時(shí)運(yùn)行一次，也就是初始化設(shè)置。
void setup() {
}
設(shè)置引腳的呈現(xiàn)方式，本例中設(shè)置內(nèi)部 LED 引腳為輸出模式（內(nèi)部 LED 引腳為引腳
13）。
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
"void loop()"表示在運(yùn)行完初始化設(shè)置后無限循環(huán)運(yùn)行內(nèi)部程序。
void loop() {
}
"digitalWrite()"表示數(shù)字寫入，此處把內(nèi)部 LED 引腳設(shè)為打開，即邏輯電路高電平；
同樣在后面關(guān)閉 LED 的設(shè)置，即把內(nèi)部 LED 引腳數(shù)字寫入邏輯電路低電平。
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
"delay() "表示暫停,括號中的數(shù)值表示等待的秒數(shù)單位為微秒。案例中表示開啟或
關(guān)閉時(shí)等待一秒鐘。
delay(1000);
期給大家?guī)鞟rduino UNO 板和電腦串口通訊實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢詫?shí)現(xiàn)UNO板對電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸
我們所需的器材（一塊UNO板，一根編程線）即可
UNO板和編程線
將編程線的方頭連接UNO板
連接UNO板
USB頭連接電腦的USB接口
連接電腦
如果我們是第一次使用的話，我們需要確定兩件事，首先要在軟件中確定板子的型號，通常軟件默認(rèn)的就是UNO版（點(diǎn)擊工具-開發(fā)版）
選擇板子型號
接著就是UNO板連接電腦的端口號，板子連接上電腦之后端口會(huì)自動(dòng)匹配（不同的電腦端口號，信息不同，要根據(jù)電腦具體情況選擇）
選擇端口
位讀者朋友提出了一個(gè)很實(shí)際的問題：
“能用esp8266弄一個(gè)遠(yuǎn)程開電腦的教程嗎？需要設(shè)置路由器嗎？公司路由器設(shè)置不了。”
當(dāng)然可以！而且很簡單~
ESP8266是一個(gè)非常適合用于物聯(lián)網(wǎng)和家庭智能項(xiàng)目的帶wifi模塊的單片機(jī)。它的售價(jià)非常低廉，只需大約10塊
這個(gè)問題可以拆解成兩部分：
問題一：訪問內(nèi)網(wǎng)設(shè)備
問題二：控制電腦開機(jī)
可以使用WOL(Wake on Lan)網(wǎng)絡(luò)喚醒功能。
這里我們就利用阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺來控制內(nèi)網(wǎng)設(shè)備，再利用ESP8266 NodeMCU這個(gè)性價(jià)比極高的單片機(jī)發(fā)出WOL網(wǎng)絡(luò)喚醒的魔法包來啟動(dòng)目標(biāo)電腦~
ESP8266的介紹和入門指南可以參見我上次寫的這篇文章：十塊錢入門物聯(lián)網(wǎng)！ESP8266新手指南
下面我們就看看具體怎么設(shè)置吧~
首先進(jìn)入阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的控制臺首頁，沒有賬號的朋友需要先注冊賬號。
點(diǎn)擊設(shè)備-產(chǎn)品-創(chuàng)建產(chǎn)品。
給新建的產(chǎn)品起一個(gè)名字，然后選擇自定義品類，并設(shè)置為直連設(shè)備，其他設(shè)置如圖：
然后點(diǎn)擊進(jìn)入剛才新建成功的產(chǎn)品內(nèi)，點(diǎn)擊產(chǎn)品-Topic類列表-自定義Topic-定義Top類，來新建一個(gè)Topic類。
在新建Topic類的對話框中，設(shè)備權(quán)限選擇“訂閱”，名字輸入“device_boot”。選訂閱權(quán)限是因?yàn)槲覀兊脑O(shè)備只需要接受消息就可以了，不需要發(fā)送消息。后面我們需要用到這個(gè)topic來給我們的esp8266發(fā)送消息來控制電腦開機(jī)~
有了產(chǎn)品之后，我們還需要給產(chǎn)品添加設(shè)備：點(diǎn)擊設(shè)備-添加設(shè)備。
在添加設(shè)備對話框，選擇剛才新建的產(chǎn)品，然后給設(shè)備起一個(gè)名字。
新建完設(shè)備之后，點(diǎn)擊剛才新建出的設(shè)備的查看按鈕來進(jìn)入設(shè)備詳情頁。
進(jìn)入設(shè)備詳情頁后，點(diǎn)擊DeviceSecret的查看按鈕，會(huì)得到3個(gè)碼，把他們復(fù)制出來并保存好，后面我們會(huì)用到這三個(gè)碼來把esp8266連接到阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺。
對于需要被網(wǎng)絡(luò)喚醒的電腦，按開機(jī)鍵開機(jī)，然后不停地點(diǎn)擊進(jìn)入BIOS設(shè)置的相關(guān)熱鍵。進(jìn)入BIOS設(shè)置的熱鍵一般為DEL, F12等。進(jìn)入相關(guān)設(shè)置頁面后，打開網(wǎng)絡(luò)喚醒(Wake on Lan)功能，或者叫做PCIE設(shè)備喚醒(Wake on PCIE Devices)。
這樣即使在電腦關(guān)機(jī)之后，只要電源線和網(wǎng)線沒有拔掉，電腦接受到其他內(nèi)網(wǎng)設(shè)備（例如ESP8266）發(fā)出的的WOL信號，就會(huì)開機(jī)了！
另外，為了定位需要被喚醒的電腦，我們需要獲取目標(biāo)電腦的網(wǎng)卡MAC地址，以windows系統(tǒng)為例：
按win鍵+R，輸入cmd，回車
然后，輸入ipconfig /all，回車，圈出的就是該機(jī)器的網(wǎng)卡MAC地址
首先參照我上次寫的ESP8266新手指南，設(shè)置好基本開發(fā)環(huán)境，這里不再贅述：
十塊錢入門物聯(lián)網(wǎng)！ESP8266新手指南
用Arduino IDE點(diǎn)擊.ino文件打開相關(guān)代碼(具體代碼包和用到的庫和工具我會(huì)打包附于文后):
/**
* Wake on Lan using Aliyun IOT & ESP8266.
* 通過ESP8266 NodeMCU和阿里云IOT平臺實(shí)現(xiàn)對內(nèi)網(wǎng)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)喚醒(WOL)
*
* 零度橙子OrangeZero Copyright @ 2020
*/
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiUDP.h>
#include <PubSubClient.h> // !!! set MQTT_MAX_PACKET_SIZE=256; MQTT_KEEPALIVE=60 in PubSubClient.h due to restriction in Aliyun IOT mqtt
#include <WakeOnLan.h>
#include "aliyun_mqtt.h" // https://github.com/legenddcr/aliyun-mqtt-arduino
#define WIFI_SSID "ssid"// >>> 替換為自己的wifi名稱：：ESP8266只支持2.4G的wifi，不支持5G頻段的wifi
#define WIFI_PASSWD "pwd"// >>> 替換為自己的wifi密碼
#define PRODUCT_KEY "a1G8xxxxxx" // >>> 替換為自己阿里云iot的PRODUCT_KEY
#define DEVICE_NAME "dev1" // >>> 替換為自己的阿里云的DEVICE_NAME
#define DEVICE_SECRET "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"// >>> 替換為自己阿里云的DEVICE_SECRET
#define DEV_VERSION "0.0.1" //固件版本信息
#define ALINK_BODY_FORMAT "{\"id\":\"123\",\"version\":\"1.0\",\"method\":\"%s\",\"params\":%s}"
#define ALINK_TOPIC_PROP_POST "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/event/property/post"
#define ALINK_TOPIC_PROP_POSTRSP "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/event/property/post_reply"
#define ALINK_TOPIC_PROP_SET "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/service/property/set"
#define ALINK_METHOD_PROP_POST "thing.event.property.post"
#define ALINK_TOPIC_DEV_INFO "/ota/device/inform/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME ""
#define ALINK_VERSION_FROMA "{\"id\": 123,\"params\": {\"version\": \"%s\"}}"
#define ALINK_TOPIC_DEVICE_BOOT PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/user/device_boot"
const char *MACAddress="04:D9:F5:83:03:EF"; // >>> 替換成需要被喚醒的機(jī)器的MAC地址
IPAddress computer_ip(255, 255, 255, 255);
unsigned long lastMs=0;
WiFiClient espClient;
PubSubClient mqttClient(espClient);
WiFiUDP UDP;
WakeOnLan WOL(UDP);
void init_wifi(const char *ssid, const char *password)
{
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() !=WL_CONNECTED)
{
Serial.println("WiFi does not connect, try again ...");
delay(500);
}
Serial.println("Wifi is connected.");
Serial.println("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void mqtt_callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)
{
Serial.print("Message arrived [");
Serial.print(topic);
Serial.print("] ");
payload[length]='\0';
Serial.println((char *)payload);
if (strstr(topic, ALINK_TOPIC_DEVICE_BOOT)) {
Serial.print("sending WOL magic packet to: ");
Serial.println(MACAddress);
WOL.sendMagicPacket(MACAddress);
}
}
void mqtt_version_post()
{
char param[512];
sprintf(param, "{\"id\": 123,\"params\": {\"version\": \"%s\"}}", DEV_VERSION);
Serial.println(param);
mqttClient.publish(ALINK_TOPIC_DEV_INFO, param);
}
void mqtt_check_connect()
{
Serial.println("checking mqtt connection...");
while (!mqttClient.connected())
{
while (connect_aliyun_mqtt(mqttClient, PRODUCT_KEY, DEVICE_NAME, DEVICE_SECRET))
{
Serial.println("MQTT connect succeed!");
mqttClient.subscribe(ALINK_TOPIC_PROP_SET);
mqttClient.subscribe(ALINK_TOPIC_DEVICE_BOOT);
Serial.println("subscribe done");
mqtt_version_post();
}
}
}
void setup()
{
/* initialize serial for debugging */
Serial.begin(115200);
Serial.println("Demo Start");
init_wifi(WIFI_SSID, WIFI_PASSWD);
mqttClient.setCallback(mqtt_callback);
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop()
{
if (millis() - lastMs >=20000)
{
lastMs=millis();
mqtt_check_connect();
}
mqttClient.loop();
unsigned int WAIT_MS=2000;
delay(WAIT_MS); // ms
//Serial.println(millis() / WAIT_MS);
}注意，代碼需要替換三處地方：
需要額外安裝的依賴庫有（具體用到的庫我會(huì)打包附于文后）：
大家可以通過arduino IDE的包管理器來安裝這些包，如果網(wǎng)絡(luò)不好下不動(dòng)的話，也可以下載我打包好的zip包，再導(dǎo)入到arduino IDE。
需要注意的是，由于阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的MQTT協(xié)議的限制，PubSubClient.h文件內(nèi)定義的MQTT_MAX_PACKET_SIZE需要設(shè)置為256，MQTT_KEEPALIVE需要設(shè)置為60。不然于阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的通訊會(huì)報(bào)錯(cuò)。從arduino IDE下載PubSubClient庫的朋友需要修改一下這兩個(gè)值。使用我給的zip包的朋友，不需要額外修改了，因?yàn)槲乙呀?jīng)修改好了。
點(diǎn)擊按鈕上傳代碼到ESP8266，并等待上傳完畢
打開arduino IDE中的，工具-串口監(jiān)視器，確認(rèn)傳輸速率為115200波特。查看串口調(diào)試信息，確認(rèn)程序運(yùn)行正常。
接下來，我們只需到阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺，點(diǎn)擊之前創(chuàng)建的設(shè)備，然后找到自定義Topic，找到我們之前新建的Topic：device_boot，點(diǎn)擊發(fā)布消息。
在新建的對話框中，我們就可以給我們的ESP8266發(fā)送消息了！
點(diǎn)擊確認(rèn)發(fā)送消息之后，我們可以通過串口監(jiān)視器看到，WOL信號已經(jīng)發(fā)出。而且內(nèi)網(wǎng)的目標(biāo)電腦也開機(jī)了！
以后，只要ESP8266保持通電，它就會(huì)自動(dòng)連接阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺。我們就可以隨時(shí)隨地通過阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的控制臺來遠(yuǎn)程啟動(dòng)內(nèi)網(wǎng)的電腦了！
有興趣的同學(xué)甚至可以利用阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺制作一個(gè)好看的遠(yuǎn)程開機(jī)界面或者是在家里遠(yuǎn)程開啟公司電腦的實(shí)體按鍵~
大家還有什么想要做的物聯(lián)網(wǎng)或者智能家居項(xiàng)目呢？在下面留言告訴我吧~
我是零度橙子，科技達(dá)人，谷歌認(rèn)證云計(jì)算架構(gòu)師，AWS認(rèn)證devops專家，歡迎大家關(guān)注我，了解有用有趣的科技知識～