用51单片机做一个物联网温度计+远程开关

发布时间:2018年12月17日 阅读:2085 次

一 故事背景

1,对物联网技术感兴趣的朋友想玩一些物联网应用练练手,这个正好合适。
2,刚毕业的萌新或者还没有毕业的青年男女,想学习物联网知识,这个适合你练手。
3,已经入坑单片机开发很久的工程师,想了解最新的物联网架构,接触一下互联网的思维,这个很合适。
4,拿这个项目练手很“划算”。视频在阿里云大学在线免费看,源码相关软件可以去零妖博客免费下载作为参考,原理图和PCB个人可以免费下载使用。单纯讨论经济成本,自己打样+购买元器件估计RMB100。想想啊兄弟们,100块钱的投入,买不来吃亏买不来上当,换来的是一丢沉甸甸的物联网知识。
5,整个项目得到了阿里云(iot.aliyun.com)IOT事业部的大力支持,感谢阿里的同学给予帮助。

二 物联网框架

假设你是一个设计“农用电子温度计”的工程师。一个养鸡场希望探索鸡舍温度与产蛋量的关系。
你会怎么做?
用互联网的思维来思考的话,可以这样做。。。。。

  1. 在鸡舍的不同区域安装温度传感器,并将温度数据上传至服务器;
  2. 统计每天的产蛋量,并定时上传到服务器;
  3. 在服务器上面可以跑一些机器学习或者深度学习或者其他适合这个场合的的算法,算法的输入参数就是海量的温度数据,产蛋量,对应的时间点等;
  4. 经过数个月的信号采集和分析,服务器可以输出一个适合这个鸡舍的数学模型;
  5. 进一步验证此模型是否足够优秀,并根据科学数据的指导合理安排鸡舍的采暖,做到节能高产!
  6. 真实的环境中,还会有很多参数影响产量,比如进食时间,外部噪音水平,母鸡的饲养密度,光照的控制等等,你都可以做成传感器将数据量化,上传至服务器进行科学计算。

整个环节中每一种传感器都发挥了不可替代的作用。
单独拿出温度传感器讨论一下“物联网”的架构:

  1. 传统的设备先上报数据到服务器,可以用WIFI联网。市场上买一个WIFI模块,型号EMW3080.
  2. 设备通过WIFI模块链接路由器后就可以上网了。你不用花费资金购买自己的云服务器,可以通过TCP的方式链接到阿里云的IOT专用服务器(每个月会有免费的额度,100万条消息)。
  3. 和服务器建立好TCP通道后,就好比两个人打电话,已经接通了。大家说的话都是普通话才可以被双方理解。设备和服务器说话,用的是叫 MQTT 的通信协议。
  4. 温度信息通过MQTT协议上报至IOT服务器。IOT服务器可以将其转发至数据库进行长久保存。
  5. 物联网平台顺便将数据转发到“机器学习”中。机器学习是阿里云专门的一个大数据分析的平台,专业处理各种疑难杂症。

零妖老哥这个教程,解决的是整个环节中很小的一个问题,将温度信息上传到IOT平台。

三 用51单片机+温度传感器+WIFI模组绘制原理图

原理图和PCB已经开源,个人可以免费使用,打样测试。

1,零妖老哥在器件选型的时候,特别注意了器件的封装(外观尺寸)。所有的元器件都是为了方便生手焊接的,最小的0603电容电阻,最大的是直插的继电器。
2,买WIFI模组的时候,一定要向卖家确认模组本身的固件是AT指令的,而且版本是AT2.0
3,简单的原理图讲解零妖老哥已经拍成了视频,在阿里云大学可以免费学习。

四 100元人民币左右动手打样+焊接调试

点击这里进入可以查看和下载原理图+PCB。

PCB打样,购买元器件,焊接元器件是你应该掌握的一条龙技能。
零妖这里说一下购买元器件时,可以参考BOM中的编号,这个编号在立创商城是唯一的,你可以根据这个编号作为参考来购买器件。
如果你不想自己焊接,可以联系零妖,不过你需要付出99元人民币的代价(自己打样其实和这个价格差不多)。收这个价格主要是考虑鼓励大家自己动手去做,而不是直接去买现成的板子。

五 51单片机软件试玩(具体代码你可以看源码)

视频在阿里云大学在线免费看
点上述链接去看视频的第一集,快速体验一把。
简单的顺序是这样的:

  1. 给单片机下载零妖写好的程序(仓促的作品,你可以写的比它还棒,鼓励你自己写)
  2. 打开零妖的上位机(最好是64位的WIN系统),填写WIFI的SSID和密码。
  3. 去阿里云的物联网平台注册一个账号,并实名认证。也可以用淘宝账号登陆。
  4. 根据视频的提示去IOT的控制台简单操作一下。
  5. 好了,在平台查看温度吧。

    六 开发Web应用或者手机APP(靠聪明的你了!)

    纵览整个物联网开发的架构,可以发现这个是团队协作的事情。
    做事情一定要抱团,物联网项目开发也不例外。底层硬件和单片机程序的维护需要一位工程师,服务器端的逻辑代码需要至少一位工程师,数据可视化和数据加工以及UI界面的设计需要至少一名工程师。
    当你发现某公司希望你一个人搞定物联网的时候,恭喜你,你得到了一个发展团队的机会!

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Tag:零妖物联网 51单片机 阿里云
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