STEM教育 · 行空板K10 + EMQX + 阿里云控制灯带

【项目背景】随着人工智能技术的快速发展，物联网技术已经广泛应用于智能家居、自动化系统等多个领域。在教育领域，通过编程和电子硬件的结合，可以激发学生的创造力和实践能力，同时也为爱好者提供了一个有趣且富有教育意义的动手项目。

【项目设计】

项目的目标是通过emqx在阿里云上搭建自己的MQTT服务器，让灯带连接到自己搭建的MQTT服务器，并通过appinvtor设计app来控制灯带的亮和灭，以及灯带的亮灯的模式。
这个项目不仅适合作为学校STEM（科学、技术、工程和数学）教育的一部分，也适合作为个人爱好者的DIY项目。通过动手实践，用户可以基本掌握在云上emqx搭建自己的MQTT服务器方法，理解MQTT通信的基本用法，理解物联网的基本运用，通过设计APP同时也能够享受到创造和编程带来的乐趣。

【项目硬件】

行空板k10
k10扩展板
32*8的ws2812b柔性屏

【制作步骤】
1.硬件准备：行空板k10，k10扩展板，32*8的ws2812b柔性屏。

emqx+阿里云+app 控制灯带图1

2.申请阿里云免费ECS服务器,并创建实例，并在安全组中开放18803端口,并连接服务器
emqx+阿里云+app 控制灯带图3

3.并在阿里云服务器上部署EMQX

emqx+阿里云+app 控制灯带图7

配置 EMQX Apt 源

curl -s https://assets.emqx.com/scripts/install-emqx-deb.sh | sudo bash

安装 EMQX

sudo apt-get install emqx

启动 EMQX

sudo systemctl start emqx

4.登陆登录 - EMQX，用户名admin,密码:public

emqx+阿里云+app 控制灯带图8

5.程序编写：灯带连接emqx物联网服务器

emqx+阿里云+app 控制灯带图9

Arduino c 程序
/*!
* MindPlus
* esp32s3bit
*
*/
#include <DFRobot_Iot.h>
#include "unihiker_k10.h"
#include <DFRobot_NeoPixel.h>
#include "arduino_image_cache.h"
// 函数声明
void DF_model2();
void obloqMqttEventTffkg4(String& message);
void DF_mode1();
// 静态常量
const String topics[5] = {"light","","","",""};
const MsgHandleCb msgHandles[5] = {obloqMqttEventTffkg4,NULL,NULL,NULL,NULL};
// 创建对象
uint8_t       screen_dir=2;
UNIHIKER_K10    k10;
DFRobot_NeoPixel neoPixel_P0;
DFRobot_Iot    myIot;

// 主程序开始
void setup() {
      k10.begin();
      myIot.setMqttCallback(msgHandles);
      k10.initScreen(screen_dir);
      k10.creatCanvas();
      k10.canvas->canvasDrawBitmap(18,80,206,194,image_data1);
      k10.setScreenBackground(0x33CC00);
      k10.canvas->canvasText("春节快乐，蛇年大吉！", 5, 20, 0xFF0000, k10.canvas->eCNAndENFont24, 50, false);
      k10.canvas->updateCanvas();
      neoPixel_P0.begin(P0, 256);
      neoPixel_P0.setBrightness(100);
      myIot.wifiConnect("HW-2.4G-202", "19770120602xsh");
      while (!myIot.wifiStatus()) {}
      myIot.init("116.62.217.131","zhangsan","4691074095968446","123", topics, 1883);
      myIot.connect();
      while (!myIot.connected()) {}
      myIot.subscribeTopic("light");
}
void loop() {

}

// 自定义函数
void DF_model2() {
      for (int index = 0; index < 2; index++) {
            neoPixel_P0.clear();
            delay(1000);
            neoPixel_P0.showRainbow(0, 255, 1, 360);
            delay(3000);
      }
}
void DF_mode1() {
      neoPixel_P0.clear();
      delay(1000);
      neoPixel_P0.setRangeColor(0, 255, 0xFF6666);
      delay(1000);
      neoPixel_P0.rotate(0);
      delay(1000);
      neoPixel_P0.setRangeColor(0, 255, 0x33CC00);
      delay(1000);
      neoPixel_P0.setRangeColor(0, 255, 0x0000FF);
      delay(1000);
      neoPixel_P0.setRangeColor(0, 255, 0x9999FF);
      delay(1000);
}

// 事件回调函数
void obloqMqttEventTffkg4(String& message) {
      if ((message==String("on"))) {
            neoPixel_P0.setRangeColor(0, 255, 0xFF0000);
      }
      if ((message==String("m1"))) {
            DF_mode1();
      }
      if ((message==String("m2"))) {
            DF_model2();
      }
      if ((message==String("off"))) {
            neoPixel_P0.clear();
      }
}

6.用Appinventor设计APP连接EMQX控制灯带

emqx+阿里云+app 控制灯带图11

7.测试

app.aia

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