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[资讯] [Gravity]使用DFRduino 套件搭建健康成长CP项目

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前言

原创文章，转载引用务必注明链接。水平有限，如有疏漏，欢迎指正。

本文假定读者具有使用Arduino的经验，并且了解C等编程语言。

本文使用markdown写成，为获得更好的阅读体验，推荐访问我的博客原文：

http://www.omoikane.cn/2016/09/24/dfrobot-project/

项目名称

健康成长CP

项目所需硬件

DFRduino —— 从机
Intel Edison 开发板 —— 主机
拓展板——接插 Gravity 接口传感器
Seeed Base Board X 2 —— 一块用于I2C通讯，一块用于连接其他
各种传感器

项目设计

预计项目分为三个部分：

输入：土湿，室温，室湿，亮度；运动量
处理：Intel Edison 作为主机，负责处理数据，网页前端，高性能，与手机交互；DFRduino 作为从机，两者通过I2C 协议通讯（SPI、UART）
输出：1260 LCD、舵机、红绿灯、网页前端、手机客户端

使用arduino、node.js等编程语言，以及shell脚本编程。Arduino及其配套Kit又被称为电子积木，类似于乐高，将需要的模块组合到一起，就能极快地实现自己的小点子。样各个模块的代码理解修改组合就可以实现一个复杂的项目。

背景知识Blynk 物联网服务

相信很多人都用了，非常简单方便，支持自建第三方服务器。Virtual Pin是核心功能。

Moves 运动监测软件

最重要的是提供API接口。

官网：

https://moves-app.com/ ；

API使用文档：

https://dev.moves-app.com/

I2C协议

除了I2C接口之外还有UART、SPI接口可以使用，这里为了方便使用了I2C接口。Arduino 里封装好了I2C通讯库，直接调用即可。库参考地址：

https://www.arduino.cc/en/Reference/Wire

这里使用I2C协议，可以接口复用，也就是既用来让Edison与DFRduino通信，又用来 1602 LCD显示。

项目详述示意图以及实物图

输入：土湿——DFROBOT 的土壤湿度传感器

[SKU:SEN0193——电容式土壤湿度传感器]。使用前务必按照wiki进行初始化。代码如下：

[mw_shl_code=applescript,true]void setup() {
Serial.begin(9600); // open serial port, set the baud rate to 9600 bps
}
void loop() {
int moisture;
moisture = analogRead(1); //connect sensor to Analog 1
Serial.print(val); //print the value to serial
delay(100);
}[/mw_shl_code]

室温、室湿——DHT22

需要从Arduino IDE中安装DHT传感器库项目——加载库——管理库。代码如下：

[mw_shl_code=applescript,true]// Example testing sketch for various DHT humidity/temperature sensors

[/td][/tr]
[tr][td]// Written by ladyada, public domain。Modified by sjqlwy.[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]#include "DHT.h"[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]#define DHTPIN 2 // 将DHT22传感器插到2号引脚[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]#define DHTTYPE DHT22 // 使用 DHT 22 (AM2302)[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]// 初始化DHT传感器.[/td][/tr]
[tr][td]DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void setup() {[/td][/tr]
[tr][td]Serial.begin(9600);[/td][/tr]
[tr][td]Serial.println("DHTxx test!");[/td][/tr]
[tr][td]dht.begin();[/td][/tr]
[tr][td]}[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void loop() {[/td][/tr]
[tr][td]// Wait a few seconds between measurements.[/td][/tr]
[tr][td]delay(2000);[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]// Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds![/td][/tr]
[tr][td]// Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)[/td][/tr]
[tr][td]float h = dht.readHumidity();[/td][/tr]
[tr][td]// Read temperature as Celsius (the default)[/td][/tr]
[tr][td]float t = dht.readTemperature();[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]// Check if any reads failed and exit early (to try again).[/td][/tr]
[tr][td]if (isnan(h)[/td][td][/td][td]isnan(t)[/td][td][/td][td]isnan(f)) {[/td][/tr]
[tr][td]Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");[/td][/tr]
[tr][td]return;[/td][/tr]
[tr][td]}[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]Serial.print("Humidity: ");[/td][/tr]
[tr][td]Serial.print(h);[/td][/tr]
[tr][td]Serial.print(" %\t");[/td][/tr]
[tr][td]Serial.print("Temperature: ");[/td][/tr]
[tr][td]Serial.print(t);[/td][/tr]
[tr][td]Serial.print(" *C ");[/td][/tr]
[tr][td]}[/mw_shl_code][/td][/tr]
[tr][td]注意
DHT系列单线模转数温湿度传感器无法在Intel Edison以及Galileo上使用，原因是啥啥线频率不够。所以像SeeedStudio Grove Kit For Intel Galileo|Edison 套件里面不提供该系列传感器，要想在Intel物联网设备上使用可以将DHT传感器引出两根线，具体可以参考Intel开发者社区，写得很详尽，我为啥没附链接因为我也找不到了。。。
亮度
产品链接
[SKU:DFR0026模拟环境光线传感器]。代码如下：[mw_shl_code=applescript,true]void setup()
{
  Serial.begin(9600); // open serial port, set the baud rate to 9600 bps
}
void loop()
{
   int val;
   val=analogRead(0); //connect grayscale sensor to Analog 0
   Serial.println(val,DEC);//print the value to serial
   delay(100);
}[/mw_shl_code]

运动量交互

我们这里使用Moves的API传到Edison上。

处理部分Intel Edison

因为DHT22这种传感器使用一根线，Edison、Galileo的频率不够无法正常接收信号，这也是为什么Seeed 出的Grove套件不包含这种传感器的原因。为此，我们让DFRduino收集传感器数据，然后通过I2C协议与Edison交互。另外由于要用的Wifi、蓝牙Edision自带，无形之中方便了很多。

Blynk初始化代码

包含使用Blynk的基本功能，需要安装Blynk库，这里使用Edison的无线网卡连接网络，开启串口调试功能。

[mw_shl_code=applescript,true]#define BLYNK_PRINT Serial // Comment this out to disable prints and save space[/td][/tr]
[tr][td]#include <WiFi.h>[/td][/tr]
[tr][td]#include <BlynkSimpleIntelEdisonWiFi.h>[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]// You should get Auth Token in the Blynk App.[/td][/tr]
[tr][td]// Go to the Project Settings (nut icon).[/td][/tr]
[tr][td]char auth[] = "Blynk网站Token";[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]// Your WiFi credentials.[/td][/tr]
[tr][td]// Set password to "" for open networks.[/td][/tr]
[tr][td]char ssid[] = "无线网名称";[/td][/tr]
[tr][td]char pass[] = "无线网密码";[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void setup()[/td][/tr]
[tr][td]{[/td][/tr]
[tr][td]  Serial.begin(9600);[/td][/tr]
[tr][td]  Blynk.begin(auth, ssid, pass);[/td][/tr]
[tr][td]  // Or specify server using one of those commands:[/td][/tr]
[tr][td]  //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 8442);[/td][/tr]
[tr][td]  //Blynk.begin(auth, ssid, pass, server_ip, port);[/td][/tr]
[tr][td]}[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void loop()[/td][/tr]
[tr][td]{[/td][/tr]
[tr][td]  Blynk.run();[/td][/tr]
[tr][td]}[/mw_shl_code][/td][/tr]
[tr][td][/table]I2C通讯（主机）[mw_shl_code=applescript,true]#include <Wire.h>
//host
void setup()
{
Wire.begin(); // 加入 i2c 总线，作为主机
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
Wire.requestFrom(4,1);
while(Wire.available()>0)
{
      int x = Wire.read();
      Serial.println(x);
}
delay(1000);
}[/mw_shl_code]
[table=98%,initial]
DFRduinoI2C通讯（从机）[/td][/tr]
[tr][td][mw_shl_code=applescript,true]#include <Wire.h>[/td][/tr]
[tr][td]//client[/td][/tr]
[tr][td]const int pinLight = A0;[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void setup()[/td][/tr]
[tr][td]{[/td][/tr]
[tr][td] Wire.begin(4);[/td][/tr]
[tr][td] Wire.onRequest(requestEvent);[/td][/tr]
[tr][td]}[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void loop()[/td][/tr]
[tr][td]{[/td][/tr]
[tr][td] delay(100);[/td][/tr]
[tr][td]}[/td][/tr]
[tr][td][/td][/tr]
[tr][td]void requestEvent()[/td][/tr]
[tr][td]{[/td][/tr]
[tr][td] int lightValue = analogRead(pinLight);[/td][/tr]
[tr][td] Wire.write(lightValue);[/td][/tr]
[tr][td]}[/mw_shl_code][/td][/tr]
[tr][td]输出Demo —— 读取DFRduino上亮度传感器的值显示在手机上的Blynk客户端上1602 LCD —— 接在Edison上，通过system功能显示更多信息仪表盘 —— 使用舵机实现仪表盘功能，显示当前温湿度、土壤湿度是否适宜（一键切换）发光二极管 —— 通过LED灯实现和上面类似的功能网页前端（node.js on Intel Edison） —— Edison上本身运行着一个完整的Linux系统，通过Intel XDK IoT Edition这个IDE，使用node.js可以非常方便地开发网页访问前端，进行交互控制

功能展望