STEM教育 · Arduino+W5100实现网络遥控灯

作为网络时代的居民，怎么能不了解物联网呢？物联网简单点说，就是物物相连的互联网。它是以互联网为核心延伸和扩展的网络，使得用户端延伸和扩展到了任何物品，物品之间能进行信息交换和通信。如图1所示，只要你的路由器连接了互联网，你就可以通过手机App远程控制你的灯，就像在家里控制一样，不论你身处国内还是国外。

图1 通过App控制灯

今天我们就使用Arduino+W5100网络扩展板，结合Yeelink平台，实现通过手机App和网页远程控制LED的开关。

器材

1. Overlord Pro 3D打印机

2. PLA 3D打印耗材（直径1.75mm，白色）

3. Arduino Uno

4. W5100 DFR0125

5. LED红色

6. 220Ω电阻

制作过程

1．用户注册

由于该作品是基于Yeelink平台的，所以首先需要登录http://www.yeelink.net进行用户注册。

2．添加设备和传感器

登录Yeelink平台，单击用户头像进入用户中心，然后单击“我的设备”→“添加新设备”进入设置设备界面，按要求填写有关设备的情况（见图2）。

图2添加新设备

当完成新设备“WebLed”的添加后，单击“管理设备”进入“WebLed”设备管理界面（见图3），下方有“添加传感器”按钮，可为该设备添加一个传感器并设置其属性。在本例中，传感器类型请选择为“开关”，设置完成后保存即可。

图3 添加传感器

此时，再次单击“管理设备”界面，我们就新建了一个名为 “WebLed”的设备，并且为该设备添加了开关型传感器“WebLed开关”。如果需要查看设备编号和传感器编号，在下图中“状态URL”可见。其中device后面跟的数字“344482”为设备编号，sensor后面跟的数字“382935”为传感器编号。这两个数字，请记好后面我们还会用到。至此，我们的前期平台注册工作已经结束，下面开始数据连线。

（3）线路连接

本次数据连线较为简单，将W5100网络拓展板对应叠加插在Arduino Uno上，LED（数字口5）与电阻的连接LED正极。

（4）加载库文件

安装Yeelink Sdk，进入Yeelink官网下载Yeelink Sdk，下载完成后解压，并将文件夹复制到Arduino安装目录下的Libraries目录下，例如：“D:\Arduino-1.0.5\Libraries”，复制完成之后重启Arduino软件，即可使用Yeelink的库。

注意事项：

a.这里尤其请注意将文件夹名中的下划线去掉，否则会出现无法调用库的编译错误。

b解压到Arduino安装目录下的Libraries目录下必须是根目录文件夹，不能再包含文件夹。否则一样会出现无法调用库的编译错误。

（5）烧录程序.

将以下代码复制到Arduino编译器中，注意修改用户API号，设备号和传感器号后，将程序刷入控制板。API编号在“账户”——“我的账户设置”中查看。

代码

#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
#include <Wire.h>
#include <math.h>

byte buff[2];// for yeelink api
#define APIKEY "a7ddf40c770aafd53d4d5df3161f215c" // 此处替换为你自己的API Key
#define DEVICEID 344482 // 此处替换为你的设备编号
#define SENSORID1 382935 // 此处替换为你的传感器编号
// assign a MAC address for the ethernet controller.
byte mac[] = { 0x00, 0x1D, 0x72, 0x82, 0x35, 0x9D};
// initialize the library instance:
EthernetClient client ;
char server[] = "api.yeelink.net"; // name address for yeelink API
unsigned long lastConnectionTime = 0; // last time you connected to the server, in milliseconds
boolean lastConnected = false; // state of the connection last time through the main loop
const unsigned long postingInterval = 3*1000; // delay between 2 datapoints, 30s
String returnValue = ""; 
boolean ResponseBegin = false;

void setup() {
pinMode(5, OUTPUT);
Wire.begin();
// start serial port:
Serial.begin(57600);

// start the Ethernet connection with DHCP:
if (Ethernet.begin(mac) == 0) {
Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP");
for(;;)
;
}
else {
Serial.println("Ethernet configuration OK");
}
}

void loop() {
// if there's incoming data from the net connection.
// send it out the serial port. This is for debugging
// purposes only:

if (client.available()) {
char c = client.read();
// Serial.print(c);
if (c == '{')
ResponseBegin = true;
else if (c == '}')
ResponseBegin = false;
if (ResponseBegin)
returnValue += c; 
}
if (returnValue.length() !=0 && (ResponseBegin == false))
{
Serial.println(returnValue);

if (returnValue.charAt(returnValue.length() - 1) == '1') {
Serial.println("turn on the LED"); 
digitalWrite(5, HIGH);
} 
else if(returnValue.charAt(returnValue.length() - 1) == '0') {
Serial.println("turn off the LED"); 
digitalWrite(5, LOW);
}
returnValue = "";
}
// if there's no net connection, but there was one last time
// through the loop, then stop the client:
if (!client.connected() && lastConnected) {
Serial.println();
Serial.println("disconnecting.");
client.stop();
}

// if you're not connected, and ten seconds have passed since
// your last connection, then connect again and send data:
if(!client.connected() && (millis() - lastConnectionTime > postingInterval)) {
// read sensor data, replace with your code
//int sensorReading = readLightSensor();
Serial.print("yeelink:");
//get data from server 
getData();
}
// store the state of the connection for next time through
// the loop:
lastConnected = client.connected();
}

// this method makes a HTTP connection to the server and get data back
void getData(void) {
// if there's a successful connection:
if (client.connect(server, 80)) {
Serial.println("connecting...");
// send the HTTP GET request:

client.print("GET /v1.0/device/");
client.print(DEVICEID);
client.print("/sensor/");
client.print(SENSORID1);
client.print("/datapoints");
client.println(" HTTP/1.1");
client.println("Host: api.yeelink.net");
client.print("Accept: *");
client.print("/");
client.println("*");
client.print("U-ApiKey: ");
client.println(APIKEY);
client.println("Content-Length: 0");
client.println("Connection: close");
client.println();
Serial.println("print get done.");

} 
else {
// if you couldn't make a connection:
Serial.println("connection failed");
Serial.println();
Serial.println("disconnecting.");
client.stop();
}
// note the time that the connection was made or attempted:
lastConnectionTime = millis();
}
复制代码