手机app 控制 arduino（w5100）教程（step by step）

最新推荐文章于 2024-08-10 20:14:25 发布

原创最新推荐文章于 2024-08-10 20:14:25 发布 · 1.3w 阅读

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#wiznet #W5100 #手机app #教程 #Arduino

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近几日在“极客工坊”上看到这个教程，来自乐为物联。一步一步教你怎么利用arduino+w5100+乐联网开放平台，轻松实现手机app对 arduino 设备的控制。分享给大家。

1 说明

案例说明：使用Arduino+W5100来实现一个乐联网的应用，即通过乐联网手机App控制连接到Arduino+W5100上的LED的开关。
硬件：Arduino UNO W5100 shield
APP：乐联网 APP open.lewei50.com/home/sitecontent/ydkhd
系统平台：乐联网开放平台

2 反向控制硬件连线
硬件连线如下图，将LED灯的两个引脚线连接到Arduino转接板上的端口6和7上面（端口是根据Arduino程序里面自己选择定义的，如果选择其它端口，则硬件连线必须一致连接到相同端口上）。

3 Arduino模板程序获得与修改
3.1 获得arduino 代码
乐联网的相关Arduino代码托管在Github上，地址https://github.com/lewei50/leweiclient，打开链接，点击Zip下载按钮，将名称为master.zip的文件下载到本地。

下载后解压，打开你电脑里的Arduino IDE所在文件夹里的libraries文件夹，在里面新建一个leweiclient的文件夹，将master压缩包解压缩后LeweiClient-master文件夹里的文件全部拷贝到这个文件夹里。

3.2 修改usrkey
运行Arduino.exe，在顶部菜单File—Examples—Leweiclient里面能看到control和upload，打开control即是反向控制的编程代码。

在执行代码前，首先需要到乐联网(http://www.lewei50.com/)上注册用户名和密码，在主页右上角有注册按钮，点击后填写账号、密码和邮箱以后，再登录到邮箱里面激活账号即可。登录进入系统后，通过点击左边管理菜单下“我的账号”—“设置个人信息”里面可以看到你的userkey，这个userkey是每个用户唯一的。

如上图，这是第一处需要修改的地方将程序里面的define LW_USERKEY后面的数值改成你实际个人账号的userkey。

其它的变量基本不需要修改，解释如下：
LW_GATEWAY：乐联网的配置的网关标识；
MY_NAME：网关名称；
MY_NAME：网关介绍；
my_addr[50]：被控制的Arduino UNO板可以采取由无线路由器DHCP自动分配IP地址的方式来获取IP，也可以采用手动输入的静态的IP地址，如果采用静态IP地址，则这里输入http://静态IP地址/api，如图中，则表示静态的IP地址为192.168.1.221。
port：给Arduino UNO这个网络终端分配的控制端口号（跨网络控制时候有意义）；

程序中上面的代码中，如果是“if 0”，则表示不采用静态IP地址的方式，如果是“if 1”，则表示采用静态IP地址，则继续执行下面代码，解释如下：
IPAddress myip：这里需要输入手动配置给Arduino UNO板的IP地址，与前面的my_addr[50]里的IP地址要保持一致；
IPAddress dnsip：这里需要输入与W5100相连接的路由器的DNS的IP地址，查询方法，登录进入路由器配置界面，查看WAN口状态（不同厂商的路由器查询方法不一致，但都能看到WAN口状态）里面的DNS服务器选项。

IPAddress dnsip：这里需要输入与W5100相连接的路由器的IP地址；
IPAddress gateway：这里需要输入与W5100相连接的路由器的DNS的IP地址
3.3 选择不同的控制方式
这里是第二处需要修改的地方，下面看后面的这几行代码，根据具体情况选择网关注册方式：
lwc = new LeWeiClient(LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr, (LeWeiClient::flag)((LeWeiClient::isControlled)|(LeWeiClient::internetAvailable)));
// lwc = new LeWeiClient(LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr, (LeWeiClient::flag)(LeWeiClient::isControlled));
// lwc = new LeWeiClient(LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr, (LeWeiClient::flag)(LeWeiClient::none));
上面的代码其中LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr等变量的定义前文已有叙述。这里的三条语句分别适用于三种不同的场景：

3.3.1不设置控制的情况
如果设置网关不具备反向控制的功能的话，则运行下面语句，其它语句可以注释掉：
lwc = new LeWeiClient(LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr, (LeWeiClient::flag)(LeWeiClient::none)); 运行程序后网关配置如下：

这就表示这种配置下的网关是不可控的。
3.3.2手机与Arduino+W5100在同一网段下
如果控制的手机和Arduino+W5100的IP地址在同一网段下，则运行下面的语句，
lwc = new LeWeiClient(LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr, (LeWeiClient::flag)(LeWeiClient::isControlled));
LeWeiClient::isControlled：配置网关是可控的；
设置后运行该程序后，则在乐联网的管理菜单“我的物联网”的“我的网关列表”点击“编辑”网关后里面可以看到网关的配置情况如下图，可以看到“是否可控”选项已经勾选，但是“公网访问”没有勾选“允许”。

3.3.3手机与Arduino+W5100 跨网段
手机通过公网控制Arduino+W5100则需要运行以下语句：
lwc = new LeWeiClient(LW_USERKEY, LW_GATEWAY,MY_NAME, MY_DESC, my_addr, (LeWeiClient::flag)((LeWeiClient::isControlled)|(LeWeiClient::internetAvailable)));其它语句注释，其中LeWeiClient::internetAvailable设置是否允许访问公网。运行程序后网关配置如下：

需要说明的是：如果想要实现跨网段控制，arduino+w5100接入的网络路由器要有公网地址，可以在路由器上面做到Arduino+W5100的NAT映射。（联通基本上符合条件，小区宽带的用户基本上都不符合要求）。NAT映射的设置需要在路由器配置界面里进行配置(一般在“转发规则”里的“虚拟服务器设置”)，如下图：

3.4 修改实际的应用代码
这是最后一处需要修改的地方，红色部分是我写的应用代码，可以按照自己的应用编写实际的代码。
这里建立了两个执行器，名称分别为DA和DA2。描述分别为dummy2 和 dummy1。
dummy_act the_act("DA", "dummy actuator", "dummy2");
dummy_act the_act2("DA2", "dummy actuator", "dummy1");
class dummy_act: public LeWeiActuator
{
private:char led;
public:
      dummy_act(
            const char *id,
            const char *type,
            const char *name) : LeWeiActuator(id, type, name)
{};
      virtual bool updateValue(char* id,int val)
      {
         Serial.print("dev id = ");
         Serial.println(id);
         if(!strcmp(id,"DA"))
         {
            Serial.println("handle da routin");

            digitalWrite(ledPin_da, val);
         }
         if(!strcmp(id,"DA2"))
         {
            Serial.println("handle da2 routin");
               digitalWrite(ledPin_da2, val);
         }
         Serial.print("update actuator ");
         Serial.println(val);
         led=val;
         return val;
      }
      virtual bool getValue(int *val)

      {

         static int i = 0;

         *val = led;

         return true;

      }
  };
3.5 通过app来控制arduino
下载乐联网手机App：http://open.lewei50.com/home/sitecontent/ydkhd

同一网段：

安装后使用乐联网的账号密码登录进去，手机和Arduino+W5100在同一网段，选择反向控制，进入反向控制界面，App会自动找到API地址（如果没有手动输入也可以），点击右上角“查找可控设备”，则进入控制界面，如果你的LED灯已经在Arduino板上连线好了，就可以点击可控设备列表的相关设备进行LED亮灭控制了。

不同网段：

3.6 通过web的控制arduino（需要跨网支持）
如果已经可以完成app跨网段的控制，可以再近一步进行这个通过web控制arduino的实验。为后面制定阶段性任务执行打基础（比如说在web上面定义一个执行计划，每天6点关灯，18点开灯）
添加两个控制设备，缩写分别为DA 和 DA2（与前面建立的两个执行器缩写名一定要一致）