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物联网实战教程1,单片机、上位机、移动应用、服务器后台开发

2021年11月06日7840百度已收录

物联网实战教程1,单片机、上位机、移动应用、服务器后台开发  物联网开发 第1张

一个很好的物联网(IoT)开发实战入门教程,图、文详细。供计算机、电子工程相关专业的在校生以及相关领域初学者、爱好者参考学习。涉及单片机、上位机、移动应用、服务器后台开发的知识,以及蓝牙4.0、以太网模块的使用实例。由一位四年半前还在校的同学nladuo分享,其中涉及计算机以及电子工程相关的知识,从底层的单片机(AVR->Stm32->Arduino),到Qt、Android、iOS、Web开发、网络爬虫、机器学习都略有涉猎。

开发环境本文的开发环境都是在Windows平台进行的。

基础知识部分在基础知识部分将要讲解单片机、上位机、手机应用以及Web开发,让读者掌握基础的物联网技术。

在单片机中,将要简单介绍Arduino单片机的使用,读者需要有编程语言的基础,C/C++最好,另外本章主要以LED灯为案例,读者只要了解二极管如何点亮就可以了。

在上位机中,将要带读者动手开发一个简单的上位机,了解如何用电脑和单片机进行交互。

在手机应用部分,将要讲解Android原生应用的开发,这部分不会对编程语言进行讲解,但也不会用到这些语言的高级特性。

在Web开发部分,将要讲解的简单知识。

案例学习部分在案例学习部分,将要通过两个案例:手机控制RGB小灯、温度采集系统,讲解蓝牙4.0和以太网模块的使用。

在手机控制RGB小灯案例中,使用蓝牙4.0技术,使得小灯连上“网络”,让手机在近距离控制RGB小灯的颜色与亮度。这个部分将要涉及到第一部分的单片机开发、第二部分的上位机开发、第三以及第四部分的安卓开发。

在温度采集系统案例中,使用以太网模块,将温度传感器连接到因特网,将采集到的数据发送远端服务器,通过网页可以查询到传感器的实时温度。这个部分将要涉及到第一部分的单片机开发以及第五部分的Web开发。

目录第一部分:基础入门

第1部分:单片机开发——Arduino- 1.1 Arduino开发环境搭建(当前文章所在)- 1.2 点亮一个Led(下期文章更新,篇幅所限,如果直接写完第一部分的话,文章太长了)- 1.3 PWM操作- 1.4 UART的使用第2部分:上位机开发——.Net- 2.1 winform快速入门- 2.2 serialport控件使用第3部分:移动开发——Android- 3.1 安卓开发环境搭建- 3.2 HelloActivity分析- 3.3 LinearLayout与基本控件- 3.4 Intent与Activity的生命周期- 3.5 ListView与BaseAdapter- 3.6 Service学习- 3.7 Android权限机制- 3.8 BroadCastReciever学习第4部分:后端开发——Golang- 4.1 go语言开发环境搭建- 4.2 go语言基础快速入门- 4.3 用go语言显示一个网页- 4.4 go语言web框架——gin- 4.5 部署go语言项目第二部分:案例学习

第5部分:蓝牙4.0案例——手机控制RGB灯颜色- 5.1 用串口控制RGB灯颜色- 5.2 用上位机控制RGB灯颜色- 5.3 蓝牙4.0简单介绍- 5.4 蓝牙4.0安卓例程源码阅读- 5.5 用安卓手机控制RGB灯颜色第6部分:网络模块案例——温度采集系统开发- 6.1 Arduino温度传感器的使用- 6.2 ENC28J60模块的使用- 6.3 在网页上显示温度第1部分:单片机开发——Arduino内容介绍

单片机可以说是物联网开发的基础了,市面上形形色色的智能设备,都是通过在单片机上编写程序开发出来的。这一讲将介绍一款开源电子原型平台——arduino,它的开发超级简单,相信读者肯定可以迅速地掌握它。这个教程是一个物联网教程,我是以打算案例的方式进行讲解,这里的‘物’(单片机)连接的网络目前是两个,一个是蓝牙,可以在近距离进行控制;第二个是以太网,可以在任何有网的情况下对arduino的控制。我们将在这章学习Arduino基本的IO操作、PWM、串口的操作,让读者对硬件开发有个大概的认识。

材料准备

在开始之前, 请准备好以下硬件材料(最简单的方式是从淘宝购买):

1、arduino nano 开发板一块

我们的主要开发板,比arduino uno模块更加小巧。

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2、RGB-LED模块

是一款LED灯,拥有三个管脚,共阳极或者共阴极,可以显现出各种RGB颜色。

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3、USB转TTL模块

主要用在串口调试方面,常用的USB转TTL模块的驱动芯片有PL2303、CH340等。

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4、蓝牙4.0模块(CC2541或CC2540)

蓝牙4.0,也叫BLE,是低功耗的蓝牙。可以连接到andorid4.0以上以及iphone4s以上的设备。这里使用的是TI公司的CC2541或者CC2540。

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5、Nano ENC28J60 Ethernet shield网络模块

这是一款专门为nano开发板设计的以太网模块,可以连接网线,让arduino上网。(所以这里还需要一根网线和路由器)

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6、DS18B20模块

温度传感器。

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7、杜邦线若干、烙铁、焊锡、钳子等工具

基本配件,就不多说了。

1.1 Arduino开发环境搭建Arduino简单介绍

Arduino是一款开源的电子原型平台,它适合做快速的开发,并且学习成本很低。Arduino语言是基于C/C++的,具体的语法可以参考 的时候会像玩儿积木一样把各种模块拼装在一起。

环境搭建

安装Arduino IDE

1、首先下载安装包,读者可以去arduino官网下载所需的安装包。如果是Windows系统,就选择Windows Installer。接下来打开exe安装包,按照正常的步骤安装就Okay了。

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2、在安装即将完成的时候,会弹出是否安装驱动的提示,这里选择安装驱动就好了。

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3、插入Arduino Nano开发板,打开控制面板,并打开设备管理器。

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如果能看到以下的图,就说明安装成功了。(这里以Arduino UNO板为例)

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驱动安不上怎么办?

笔者在安装完Arduino IDE之后,遇到的情况并不理想,是这样的。

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很显然,驱动没有安上。后来经过一番查找,发现是淘宝上的芯片是用的假的驱动芯片,比如说我这款用的是CH340的驱动,而非Arduino本身的驱动,所以从网上下一个CH340的驱动安装上就好了,安装好了如下图。

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第一个程序:Hello, Arduino!

到现在为止,环境就搭建好了,我们打开Arduino IDE,首先点击工具,配置合适的端口号,端口号可以参考设备管理器上的名字,比如说我的是COM5

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接下来选择开发板型号,选择Arduino Nano开发板。

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下面我们开始写我们的第一个Arduino代码。

void setup() { // 设置串口波特率为9600 Serial.begin(9600);}void loop() { // 每两秒在串口监视器中打印一个 Hello, Arduino! Serial.println("Hello, Arduino!"); delay(2000);}如果不懂串口是什么的话,并没有关系,会在1.4节讲到。接下来我们把程序代码上传到开发板上。

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上传成功之后,打开串口监视器,我们就可以看到输出的“Hello, Arduino!”了。

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这期先到这,要是直接写完第一部分的内容,文章太长,不太合适(这会儿已经3200个字了)

下期更新预告:

第1部分:单片机开发——Arduino- 1.1 Arduino开发环境搭建(当前文章)- 1.2 点亮一个Led(下期更新这部分内容)

三连凑个数,关注不迷路

往期哪里搞,文章里翻找

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