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Arduino

程序员文章站 2024-03-23 17:59:04
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Arduino

本节主要是对理学堂物联网模块先前学习的一个总结笔记，以及最近学的用Arduino来实现WIFI对小车的控制的一个学习总结

之前的一些课件，笔记我都还在，我就复习了一下，然后把一些要点进行了总结归纳。

温湿度采集与显示

温湿度采用DHT11采集数据

将采集到的数据在OLED上显示

Arduino DHT11编程

首先，我们必须包含“ DHT.h”库。

​ \#include "DHT.h"

然后定义连接DHT11的数字引脚。

​ #define DHTPIN 5

定义DHT传感器的类型。

由于我们使用的是DHT11传感器，因此可以这样编写。

​ #define DHTTYPE DHT1

如果您有DHT22，请编写此代码。

​ #define DHTTYPE DHT22

然后定义DHT参数以初始化DHT传感器。

​ DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

Setup 初始化

void setup() {

​	Serial.begin(9600);

​	Serial.println(F(“DHTxx test!”));

​	dht.begin();

}

Loop 读取数据并输出

float h = dht.readHumidity(); //读取湿度

float t = dht.readTemperature(); // 读取温度 摄氏度

float f = dht.readTemperature(true); // 读取温度 华氏度

Arduino 使用U8G2

//u8g2库

**u8g2的初始化**

\#include <Arduino.h> 

\#include <U8g2lib.h> 

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, 14, 2, U8X8_PIN_NONE); 

void setup(void) {

u8g2.begin(); 

}

u8g2的使用

void loop(void) { 

​	u8g2.clearBuffer(); 

​	// ... write something to the buffer 

​	u8g2.sendBuffer(); 

}

U8g2显示字符

void loop(void) {

​	u8g2.clearBuffer(); 

​	// clear the internal memory

​	u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr); // choose a suitable font

​	u8g2.drawStr(0,10,"Hello World!"); // write something to the internal memory

​	u8g2.sendBuffer(); 

​	// transfer internal memory to the display

​	delay(1000); 

}

u8g2的设置相关函数

1.setFront();

​ //设置要显示的字符的字体。

2.setPrintPos(x,y);

​ //作用：设置下文中print()的显示位置 x:横坐标,y:纵坐标

3.setColorIndex(color_index);

​ //作用：对于本文使用的单色oled来说，此函数的功能为显示对象。

​ // 可以理解为透明或不透明。对于灰度值得屏幕则是一个灰度值 color_index:0 或 1；

4.setRot90(),setRot180(),setRot270()

​ //作用：将显示得结果旋转90，180，270.

5.setFrontPosTop();

​ //使用drawStr显示字符串时，默认标准为显示字符的左下角坐标,

​ //本函数可理解为将坐标位置改为显示字符串的左上角为坐标标准.

U8g2显示图片

const unsigned char col[] U8X8_PROGMEM = {

0xFF, 0xFE … 

}

u8g2.clearBuffer(); // 清空显示设备内部缓冲区

u8g2.drawXBMP( 0 , 0 , 128 , 57 , col ); //128,57为图片尺寸，根据你的图片尺寸修改

u8g2.sendBuffer(); // 显示缓冲区内容

温湿度显示仪

/*
*Author:祝光
*Data:2021/4/23
*/

#include "DHT.h"

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>



#define DHTPIN 5
#define DHTTYPE DHT11

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, 14, 2, U8X8_PIN_NONE);

// width: 21, height: 32
const unsigned char icon_hum[] U8X8_PROGMEM = { 0xff,0xf9,0x1f,0xff,0xf1,0x1f,0xff,0xf0,0x1f,0xff,0xe4,0x1f,0x7f,0xe4,0x1f,0x7f,0xce,0x1f,0x3f,0xce,0x1f,0x3f,0x9f,0x1f,0x1f,0x9f,0x1f,0x9f,0x3f,0x1f,0x8f,0x3f,0x1f,0xcf,0x7f,0x1e,0xc7,0x7f,0x1e,0xe7,0xff,0x1c,0xe3,0xff,0x1c,0xf3,0xff,0x19,0xf3,0xff,0x19,0xf9,0xff,0x13,0xf8,0xff,0x13,0x00,0xff,0x03,0x00,0xfc,0x07,0x00,0xf8,0x07,0x00,0xe0,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x01,0x00,0x10,0x03,0x00,0x18,0x03,0x00,0x1c,0x0f,0x00,0x1c,0x1f,0x00,0x1f,0x7f,0xc0,0x1f };

   
// width: 32, height: 32
const unsigned char icon_tem[] U8X8_PROGMEM = { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xc0,0x03,0x00,0x00,0xe0,0x07,0x00,0x00,0xf0,0x0f,0x00,0x00,0x70,0x0e,0x00,0x00,0xf0,0x0f,0x00,0x00,0xf0,0x0e,0x00,0x00,0xf0,0x0e,0x00,0x00,0xf0,0x0f,0x00,0x00,0x70,0x0e,0x00,0x00,0xf0,0x0f,0x00,0x00,0xf0,0x0e,0x00,0x00,0x70,0x0e,0x00,0x00,0x70,0x0e,0x00,0x00,0x70,0x0e,0x00,0x00,0x70,0x0e,0x00,0x00,0x3c,0x3c,0x00,0x00,0x5c,0x38,0x00,0x00,0x6e,0x70,0x00,0x00,0x7e,0x70,0x00,0x00,0x36,0x60,0x00,0x00,0x7e,0x76,0x00,0x00,0xee,0x77,0x00,0x00,0xdc,0x3b,0x00,0x00,0xf8,0x1f,0x00,0x00,0xf0,0x0f,0x00,0x00,0xe0,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 };


DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

//初始化函数
void setup(void) {
  u8g2.begin();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(F("DHTxx test!"));
  dht.begin();
}


char chars_t[10];
char chars_h[10];

//主程序，始终再次循环
void loop(void) {
  u8g2.clearBuffer();          // clear the internal memory
  u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_mf);
  u8g2.drawStr(0,10,"Temperature Humidity");
  u8g2.drawLine(0,11,128,11);   //画横线
  u8g2.drawLine(64,11,64,64);  //画垂直向下中间的数
  u8g2.drawXBMP( 16 , 12 , 32 , 32 , icon_tem );   //画左边的温度图标
  u8g2.drawXBMP( 84 , 12 , 21 , 32 , icon_hum );   //画右边的温度图标
  float h = dht.readHumidity(); //读取湿度
  String str_h = String(h , 2) ; 
  str_h.toCharArray(chars_h , 7);
  u8g2.drawStr(80,60, chars_h);

  
  float t = dht.readTemperature(); // 读取温度 摄氏度
  String str_t = String(t , 2) ; 
  str_t.toCharArray(chars_t , 8);
  u8g2.drawStr(16,60, chars_t);
  
  //Serial.println(h);  //如果想把温湿度通过串口打印下来可以用此语句
  //Serial.println(t);
  u8g2.sendBuffer();          // transfer internal memory to the display
  delay(1000);  
}

esp8266实现WIFI控制小车

理学堂讲解的比较杂，比较粗糙，通过我自己的摸索，总算是能大致了解这么一个WIFI控制小车的原理和主要功能实现的步骤。

通过Arduino编程将esp8266连接电脑热点

要实现的功能：

  1. esp8266连接电脑热点
  2. esp8266作为服务端，电脑作为客户端进行网络通信
  3. 用OLED显示屏显示WIFI数据

必要的头文件

#include <Arduino.h>  
#include <U8g2lib.h>   //OLED显示屏要包含的头文件
#include <ESP8266WiFi.h>  //ESP8266WIFI头文件

设置WIFI

const char *ssid     = "zhu guang";//这里写入网络的ssid
const char *password = "12345678";//wifi密码

设置字体

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, 14, 2, U8X8_PIN_NONE);

设置WIFI服务的端口号

WiFiServer server(80);   //端口

setup函数部分

  • 串口初始化、OLED初始化
  • 连接WIFI热点
  • 启用TCP 服务端
  • 显示WIFI数据
void setup() {

  u8g2.begin();  
  Serial.begin(2400); //串口2400
  u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_mf);//oled字体
  
  WiFi.begin(ssid, password); //等待wifi连接
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
     delay(500);
  }
    
  server.begin(); //启动TCP server服务器
  u8g2.clearBuffer();          
  u8g2.drawStr(6,10," WiFi connected");
  u8g2.drawStr(6,22,(" ip: " + WiFi.localIP().toString()).c_str());   //显示服务端的IP地址
  u8g2.sendBuffer();
}

loop循环函数部分

void loop() {

  //检查客户端是否已连接
  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }

  client.setTimeout(5000); //默认为 1000  
    //读取客户端发起的TCP请求
  String req = client.readStringUntil('\r');
  
  /*解析请求里是否含有以下指定内容
    这部分可以自己选择写几个，根据自己需要用WIFI控制小车不同状态的指令数来决定
 */
  //检查发起的请求内容是否包含"0" 
  if (req.indexOf(F("0")) != -1)
  {
    Serial.print("0");
  }
  //检查发起的请求内容是否包含"1" 
  if (req.indexOf(F("1")) != -1)
  {
    Serial.print("1");
  }

  //检查发起的请求内容是否包含"2" 
  if (req.indexOf(F("2")) != -1)
  {
    Serial.print("2");
  }

  
  //检查发起的请求内容是否包含"3" 
  if (req.indexOf(F("3")) != -1)
  {
    Serial.print("3");
  }

    //检查发起的请求内容是否包含"4" 
  if (req.indexOf(F("4")) != -1)
  {
    Serial.print("4");
  }

  //检查发起的请求内容是否包含"5" 
  if (req.indexOf(F("5")) != -1)
  {
    Serial.print("5");
  }
  
    //将响应体发送到客户端 注:若要使用中文则必须在其中添加<meta charset=\"utf-8\">声明编码
    //HTML了解一点，感觉放在这里好像没什么必要
  client.print("<!DOCTYPE HTML><html><head><style type=\"text/css\">button {text-decoration: none;position: absolute;width: 20%;min-height: 20%;height: auto;font-size: 40px;}</style></head>");
 
  client.print(F("\r\n<a href='http://"));
  client.print(WiFi.localIP());
  client.print(F("/message/0'> <button style=\"top: 30%; left: 20%;\">  on  </button> </a> "));
  
  client.print(F("\r\n<a href='http://"));
  client.print(WiFi.localIP());
  client.print(F("/message/1'> <button style=\"top: 30%; left: 40%;\">  up  </button> </a> "));
  
  client.print(F("\r\n<a href='http://"));
  client.print(WiFi.localIP());
  client.print(F("/message/2'> <button style=\"top: 30%; left: 60%;\">  off  </button> </a> "));

  
  client.print(F("\r\n<a href='http://"));
  client.print(WiFi.localIP());
  client.print(F("/message/3'> <button style=\"top: 60%; left: 20%;\">  left  </button> </a> "));

  
  client.print(F("\r\n<a href='http://"));
  client.print(WiFi.localIP());
  client.print(F("/message/4'> <button style=\"top: 60%; left: 40%;\">  down  </button> </a> "));

      
  client.print(F("\r\n<a href='http://"));
  client.print(WiFi.localIP());
  client.print(F("/message/5'> <button style=\"top: 60%; left: 60%;\">  right  </button> </a> "));
  
  client.print(F("</html>"));
}

通过串口助手发出指令控制小车

  1. 将arduino程序烧录到ESP8266上，待ESP8266上OLED显示屏显示WIFI conected 以及IP地址则表示连接成功，断开数据线。
  2. 将ESP8266上的引脚接线到单片机
  3. 将小车程序烧录到单片机（在连接ESP8266的时候程序有可能烧不进去，建议先断开ESP8266）
  4. 通过串口助手发出指令控制小车
void Com_Int() interrupt 4  //串口中断函数
{
	if(RI==1)
	{
		char receive = SBUF;
		RI=0;
		
		//蓝牙模块接受数据处理
		switch (receive)
		{
			case '1':  //电机模式切换
				enableMotor=~enableMotor;break;
			case '2':   //寻迹避障模式切换
				Mode=~Mode;break;
			//case 1 + 0x30 :enableMotor=~enableMotor;break;
		}
	}
}

当时这些功能实现之后可以控制小车的模式切换
启动/停止，左转/右转

switch (receive)
		{
			case '1':  //电机模式切换
				enableMotor=~enableMotor;break;
			case '2':   //左转
				setPWM(-50,50);break;;break;
			case '3':   //左转
				setPWM(50,-50);break;
			case '4':   //后退
				setPWM(-50,-50);break;
			//case 1 + 0x30 :enableMotor=~enableMotor;break;
		}

但是这样不同的状态切换通过电脑输入\message\0~5这样比较麻烦，我就用收集上的TCP试了一下，esp8266连接手机热点，发现这样延迟太严重，根本没法控制。感觉还有很多的优化之处，可以试一试遥感操作和换成STM32可能会比较容易控制。

相关标签： arduino 单片机

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