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本帖最后由 eew_gz8e7C 于 2024-10-7 15:30 编辑 一 、视频介绍   二、任务实现   2.1 入门任务（必做）：搭建环境并开启第一步Blink / 串口打印Hello EEWorld！ 软件流程：   代码： void setup() { // put your setup code here, to run once: //配置波特率 Serial.begin(115200); while (!Serial) { } //配置LED引脚为输出模式 //pinMode(102, OUTPUT); pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: //演示控制板载LED亮灭，并且打印LED状态 digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); printf("LED ON\n"); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); printf("LED OFF\n"); delay(1000); } 效果展示： [localvideo]ec0a5858a7dcf0f85c9950ccb593d237[/localvideo] 实现过程： 【Follow me第二季第2期】开箱+环境搭建+Blink&串口打印 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)   2.2 基础任务（必做）：驱动12x8点阵LED；用DAC生成正弦波；用OPAMP放大DAC信号；用ADC采集并且打印数据到串口等其他接口可上传到上位机显示曲线 软件流程：        代码： // LED_MX #include "Arduino_LED_Matrix.h" //调用LED_Matrix库 ArduinoLEDMatrix matrix; //实例化点阵对象 void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(115200); //设置波特率 matrix.begin(); //点阵使能 byte frame[8][12] = { { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } }; //点阵爱心数据 matrix.renderBitmap(frame, 8, 12); //点阵渲染显示 } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: }   //DAC #include "analogWave.h" analogWave wave(DAC); // 使用DAC引脚实例化模拟曲线对象wave float freq = 0.5; // 设置曲线初始频率 void setup() { Serial.begin(115200); // 串口波特率 wave.sine(freq); // 使用模拟曲线对象wave按照初始频率生成正弦波 wave.amplitude(0.5); } void loop() { printf("%d\n",analogRead(A4)); // 读取正弦值 delay(100); }   //OPAMP #include "analogWave.h" #include <OPAMP.h> analogWave wave(DAC); // 使用DAC引脚实例化模拟曲线对象wave float freq = 1; // 设置曲线初始频率 void setup() { Serial.begin(250000); // 串口波特率 OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_HIGHSPEED); //设置OPAMP wave.sine(freq); // 使用模拟曲线对象wave按照初始频率生成正弦波 wave.amplitude(0.4); //设置正弦曲线幅值为0.4 } void loop() { printf("%d\n",analogRead(A4)); // 读取DAC输出正弦值 Serial.print(" "); printf("%d\n",analogRead(A5)); // 读取OPAMP输出正弦值 delay(100); } 效果展示： LED_MX [localvideo]8987fd7d0371bf40d459191834415b3a[/localvideo] [localvideo]1df186dd57e7f6fa0f96498f07afe472[/localvideo] 实现过程： 【Follow me第二季第2期】基础任务 点阵+DAC正弦波+OPAMP放大+串口打印与曲线输出 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 2.3 进阶任务（必做）：通过Wi-Fi，利用MQTT协议接入到开源的智能家居平台HA（HomeAssistant） 软件流程：      代码： #include <ArduinoMqttClient.h> #include <WiFiS3.h> #include "secrets.h" //wifi信息 char ssid[] = WIFISSID; char pass[] = WIFIPWD; //mqtt服务器信息 const char broker[] = BROKER; const int port = BROKER_PORT; //mqtt客户端 WiFiClient wifiClient; MqttClient mqttClient(wifiClient); //最大重连次数 const int maxTryTimes = 10; //测试用发送订阅主题 const char sendTopic[] = "HA/echo"; //测试用接收订阅主题 const char backTopic[] = "HA/back"; //发送间隔 const long interval = 1000; unsigned long previousMillis = 0; int count = 0; void setup() { //初始化串口 Serial.begin(115200); while (!Serial) { ; } // 连接WIFI Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: "); Serial.println(ssid); while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("You're connected to the network"); Serial.println(WiFi.localIP()); Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: "); Serial.println(broker); int tryTimes=0; //连接MQTT服务器 while (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT connection failed! Error code = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); if (tryTimes>maxTryTimes-1) { printf("MQTT connection failed over %d times",maxTryTimes); while(1){}; } delay(500); printf("Try more %d times\n",++tryTimes); } Serial.println("You're connected to the MQTT broker!"); Serial.println(); Serial.print("Subscribing to topic: "); Serial.println(backTopic); Serial.println(); //订阅主题 mqttClient.subscribe(backTopic); Serial.print("Waiting for messages on topic: "); Serial.println(backTopic); Serial.println(); } void loop() { // 查看主题消息 int messageSize = mqttClient.parseMessage(); if (messageSize) { // we received a message, print out the topic and contents Serial.print("Received a message with topic '"); Serial.print(mqttClient.messageTopic()); Serial.print("', length "); Serial.print(messageSize); Serial.println(" bytes:"); // 打印输出主题消息 while (mqttClient.available()) { Serial.print((char)mqttClient.read()); } Serial.println(); Serial.println(); } unsigned long currentMillis = millis(); //发送测试消息到主题 if (currentMillis - previousMillis >= interval) { previousMillis = currentMillis; Serial.print("Sending message to topic: "); Serial.println(sendTopic); Serial.print("echo "); Serial.println(count); mqttClient.beginMessage(sendTopic); mqttClient.print("echo "); mqttClient.print(count); mqttClient.endMessage(); Serial.println(); count++; } } 效果展示： [localvideo]f924b9457d2c86b2d70e4e27d9e9bd84[/localvideo] 实现过程： 【Follow me第二季第2期】进阶任务 MQTT协议接入到开源的智能家居HomeAssistant - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 2.4 扩展任务 通过外部 环境光传感器，上传光照度到HA，通过HA面板显示数据+通过外部温湿度传感器，上传温湿度到HA，通过HA面板显示数据 软件流程：   代码： //LIGHT #include "secrets.h" #include <WiFiS3.h> #include <ArduinoHA.h> #include <Wire.h> #define LIGHT_SENSOR A4 //wifi信息 char ssid[] = WIFISSID; char pass[] = WIFIPWD; //mqtt服务器信息 const char broker[] = BROKER; const int port = BROKER_PORT; byte mac[] = { 0x00, 0x10, 0xFA, 0x6E, 0x38, 0x4A }; //tcp客户端 WiFiClient client; //HA虚拟设备配置 HADevice device(mac, sizeof(mac)); //mqtt客户端实例化 HAMqtt mqtt(client, device); //HA传感器实例化 HASensorNumber lightSensor("LightSensor", HABaseDeviceType::PrecisionP2); //参考上次更新时间 unsigned long lastUpdateAt = 0; //光线传感器 void getLightValue(float* const pval) { int sensorValue = analogRead(LIGHT_SENSOR); *pval = sensorValue/1023.0; } void setup() { //初始化串口 Serial.begin(115200); while (!Serial) { ; } // 连接WIFI Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: "); Serial.println(ssid); while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("You're connected to the network"); Serial.println(WiFi.localIP()); Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: "); Serial.println(broker); device.setName("亮度"); device.setSoftwareVersion("1.0.0"); lightSensor.setIcon("mdi:home"); lightSensor.setName("亮度"); lightSensor.setUnitOfMeasurement("%"); mqtt.begin(BROKER, BROKER_PORT); } void loop() { mqtt.loop(); float light; if ((millis() - lastUpdateAt) > 1000) { lightSensor.setValue(light*100); Serial.print("light:"); Serial.print(light*100); Serial.println("%"); lastUpdateAt = millis(); } } //TEMP&HUMI #include "secrets.h" #include <WiFiS3.h> #include <ArduinoHA.h> #include <Wire.h> #include "AHT20.h" //wifi信息 char ssid[] = WIFISSID; char pass[] = WIFIPWD; //mqtt服务器信息 const char broker[] = BROKER; const int port = BROKER_PORT; byte mac[] = { 0x00, 0x10, 0xFA, 0x6E, 0x38, 0x4A }; //tcp客户端 WiFiClient client; //HA虚拟设备配置 HADevice device(mac, sizeof(mac)); //mqtt客户端实例化 HAMqtt mqtt(client, device); //HA传感器实例化 HASensorNumber tempSensor("tempSensor", HABaseDeviceType::PrecisionP2); HASensorNumber humiSensor("humiSensor", HABaseDeviceType::PrecisionP2); //参考上次更新时间 unsigned long lastUpdateAt = 0; //温湿度传感器AHT20 AHT20 AHT; void setup() { //初始化串口 Serial.begin(115200); while (!Serial) { ; } AHT.begin(); // 连接WIFI Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: "); Serial.println(ssid); while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("You're connected to the network"); Serial.println(WiFi.localIP()); //设置MQTT服务器 Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: "); Serial.println(broker); //设置HA虚拟设备信息 device.setName("温湿度"); device.setSoftwareVersion("1.0.0"); tempSensor.setIcon("mdi:home"); tempSensor.setName("温度"); tempSensor.setUnitOfMeasurement("°C"); humiSensor.setIcon("mdi:home"); humiSensor.setName("湿度"); humiSensor.setUnitOfMeasurement("%"); mqtt.begin(BROKER, BROKER_PORT); } void loop() { mqtt.loop(); float humi, temp, light; if ((millis() - lastUpdateAt) > 1000) { int ret = AHT.getSensor(&humi, &temp); if (ret) { tempSensor.setValue(temp); humiSensor.setValue(humi * 100); Serial.print("humidity: "); Serial.print(humi * 100); Serial.print("%\t temerature: "); Serial.println(temp); } lastUpdateAt = millis(); } } 效果展示： [localvideo]93edf11b65f728a3059856114e416e5e[/localvideo] [localvideo]b219ef71ed177c22136ff5c9a4344897[/localvideo] 实现过程： 【Follow me第二季第2期】扩展任务 HA面板显示温湿度、光照度数据 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 三、心得体会     工作之余能够通过论坛活动学习并掌握uno r4 wifi的使用，并且深入了解了开源智能家居Home Assistant系统的使用，收获满满。虽然过程中遇到了许多问题，但是通过和坛友们沟通询问也都全部一一解决。感谢eeworld和得捷提供的活动机会。祝类似的活动越办越好。 四、任务代码汇总 https://download.eeworld.com.cn/detail/eew_gz8e7C/634546  

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本帖最后由 eew_gz8e7C 于 2024-10-7 10:39 编辑 Follow me第二季第2期扩展任务之 环境光传感器，温湿度传感器，上传数据到HA，通过HA面板显示数据     本节任务采用Follow me第一季采购的传感器模块Grove - Light Sensor v1.2、Grove - AHT20 I2C来实现。     首先安装home-assistant-integration库，调用该库可以快速构建HA能够自动发现的MQTT传感器实例。     环境光传感器数据上传到HA，通过HA面板显示数据     根据Grove - Light Sensor v1.2传感器模块引脚定义完成连线。                                   光传感器信号为模拟信号，通过UNO R4 WIFIF A4引脚读取光照值并转化为%值输出。 #include "secrets.h" #include <WiFiS3.h> #include <ArduinoHA.h> #include <Wire.h> #define LIGHT_SENSOR A4 //wifi信息 char ssid[] = WIFISSID; char pass[] = WIFIPWD; //mqtt服务器信息 const char broker[] = BROKER; const int port = BROKER_PORT; byte mac[] = { 0x00, 0x10, 0xFA, 0x6E, 0x38, 0x4A }; //tcp客户端 WiFiClient client; //HA虚拟设备配置 HADevice device(mac, sizeof(mac)); //mqtt客户端实例化 HAMqtt mqtt(client, device); //HA传感器实例化 HASensorNumber lightSensor("LightSensor", HABaseDeviceType::PrecisionP2); //参考上次更新时间 unsigned long lastUpdateAt = 0; //光线传感器 void getLightValue(float* const pval) { int sensorValue = analogRead(LIGHT_SENSOR); *pval = sensorValue/1023.0; } void setup() { //初始化串口 Serial.begin(115200); while (!Serial) { ; } // 连接WIFI Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: "); Serial.println(ssid); while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("You're connected to the network"); Serial.println(WiFi.localIP()); Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: "); Serial.println(broker); device.setName("亮度"); device.setSoftwareVersion("1.0.0"); lightSensor.setIcon("mdi:home"); lightSensor.setName("亮度"); lightSensor.setUnitOfMeasurement("%"); mqtt.begin(BROKER, BROKER_PORT); } void loop() { mqtt.loop(); float light; if ((millis() - lastUpdateAt) > 1000) { // update in 2s interval getLightValue(&light); lightSensor.setValue(light*100); Serial.print("light:"); Serial.print(light*100); Serial.println("%"); lastUpdateAt = millis(); } }     效果展示 [localvideo]70715e1f28e45fd802052367d52f5408[/localvideo]     温湿度传感器数据上传到HA，通过HA面板显示数据     根据Grove - AHT20 I2C传感器模块引脚定义完成连线。                   Grove - AHT20 I2C传感器模块通过I2C总线传输传感器数据，Arduino IDE中搜索下载Seed_Arduino_AHT20库可以快速调用并读取传感器数据。 #include "secrets.h" #include <WiFiS3.h> #include <ArduinoHA.h> #include <Wire.h> #include "AHT20.h" //wifi信息 char ssid[] = WIFISSID; char pass[] = WIFIPWD; //mqtt服务器信息 const char broker[] = BROKER; const int port = BROKER_PORT; byte mac[] = { 0x00, 0x10, 0xFA, 0x6E, 0x38, 0x4A }; //tcp客户端 WiFiClient client; //HA虚拟设备配置 HADevice device(mac, sizeof(mac)); //mqtt客户端实例化 HAMqtt mqtt(client, device); //HA传感器实例化 HASensorNumber tempSensor("tempSensor", HABaseDeviceType::PrecisionP2); HASensorNumber humiSensor("humiSensor", HABaseDeviceType::PrecisionP2); //参考上次更新时间 unsigned long lastUpdateAt = 0; //温湿度传感器AHT20 AHT20 AHT; void setup() { //初始化串口 Serial.begin(115200); while (!Serial) { ; } AHT.begin(); // 连接WIFI Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: "); Serial.println(ssid); while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("You're connected to the network"); Serial.println(WiFi.localIP()); //设置MQTT服务器 Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: "); Serial.println(broker); //设置HA虚拟设备信息 device.setName("温湿度"); device.setSoftwareVersion("1.0.0"); tempSensor.setIcon("mdi:home"); tempSensor.setName("温度"); tempSensor.setUnitOfMeasurement("°C"); humiSensor.setIcon("mdi:home"); humiSensor.setName("湿度"); humiSensor.setUnitOfMeasurement("%"); mqtt.begin(BROKER, BROKER_PORT); } void loop() { mqtt.loop(); float humi, temp, light; if ((millis() - lastUpdateAt) > 1000) { int ret = AHT.getSensor(&humi, &temp); if (ret) { tempSensor.setValue(temp); humiSensor.setValue(humi * 100); Serial.print("humidity: "); Serial.print(humi * 100); Serial.print("%\t temerature: "); Serial.println(temp); } lastUpdateAt = millis(); } }         效果展示 [localvideo]b0b2b2063c613ebb80f80d1d49814c13[/localvideo]  

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本帖最后由 eew_gz8e7C 于 2024-9-30 12:08 编辑 Follow me第二季第2期进阶任务之 通过Wi-Fi，利用MQTT协议接入到开源的智能家居平台HA（HomeAssistant）         本期活动购置了树莓派zerow用于部署HA，首先介绍如何部署HA；         树莓派zerow部署HA  树莓派zerow系统烧录         首先下载安装树莓派镜像安装工具，准备好SD卡和读卡器用于安装树莓派系统；         安装Imager后，通过单击树莓派Imager图标或运行来启动应用程序，单击CHOOSE DEVICE并从列表中选择您的树莓派zero。             接下来，单击选择操作系统并选择要安装的操作系统。Imager始终在列表顶部显示适合您的型号的树莓派OS推荐版本，这里选择Raspberry Pi OS(32-bit)。               然后单击选择SD卡并选择您的存储设备。             接下来，点击NEXT。             在弹出窗口中，自定义操作系统设置，包括：​ 用户名和密码 WiFi认证 主机名 时区 键盘布局 远程连接             SERVICES选项卡用于远程连接树莓派的相关设置，根据需要进行设置,保存后即可开始写入。           完成后插入SD卡即可完成启动。启动后树莓派指示灯开始闪烁，通过SSH登录树莓派终端进行后续配置。             执行 sudo apt-get update、sudo apt-get upgrade进行软件环境的更新。           树莓派zerow部署HA         这里采用docker进行HA的部署。         首先完成docker的安装，由于网络不畅通，需要采用国内镜像源进行安装，这里采用腾讯源。 # 卸载旧版本（如果有）: for pkg in docker.io docker-doc docker-compose podman-docker containerd runc; do sudo apt-get remove $pkg; done # 添加 Docker 官方 GPG key: sudo apt-get update sudo apt-get install ca-certificates curl sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings sudo curl -fsSL http://mirrors.tencent.com/docker-ce/linux/raspbian/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker_tencentyun.asc sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker_tencentyun.asc # 添加仓库到 Apt 源: echo \ "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker_tencentyun.asc] http://mirrors.tencent.com/docker-ce/linux/raspbian \ $(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable" | \ sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker_tencentyun.list > /dev/null sudo apt-get update # 安装 Docker 软件包 sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin # 验证 sudo docker run hello-world         docker安装完毕后即可拉取HA镜像。 docker pull homeassistant/home-assistant         待镜像拉取完成即可运行HA容器。 docker run -d \ --name homeassistant \ --privileged \ --restart=unless-stopped \ -e TZ=Asia/Shanghai \ -v /data/homeassistant:/config \ #将物理机/data/homeassistant目录挂载至容器的/config目录 -v /run/dbus:/run/dbus:ro \ #将物理机/run/dbus目录挂载至容器的/run/dbus目录，否则HA蓝牙不可用 --network=host \ homeassistant/home-assistant         运行后执行docker ps即可查看运行状态，如果已经正常运行，则打开树莓派主机地址:8123端口即可进入HA页面进行注册配置，至此HA部署完成。     树莓派zerow搭建MQTT服务器         通过docker镜像搭建MQTT服务器，这里使用eclipse-mosquitto开源MQTT服务器。 #1. 拉取eclipse-mosquitto镜像 docker pull eclipse-mosquitto #2. 为容器创建配置、数据等文件夹 sudo mkdir -p /data/mosquitto/config sudo mkdir -p /data/mosquitto/data sudo mkdir -p /data/mosquitto/log #3. 更改文件夹权限 sudo chmod -R 755 /data/mosquitto sudo chmod chmod -R 777 /data/ /mosquitto/log #4. 设置配置文件 sudo nano /data/mosquitto/config/mosquitto.conf # 配置文件内容： # 配置端口号及远程访问IP listener 1883 # 配置websocket的连接端口 listener 9001 # 以websocket方式连接mqtt服务 #protocol websockets persistence true # 数据存储路径 persistence_location /mosquitto/data/ # 运行日志存储路劲 log_dest file /mosquitto/log/mosquitto.log # 设置匿名访问 allow_anonymous true #5. 运行容器 docker run -td \ --name mqtt \ --privileged \ --restart=unless-stopped \ -v /data/mosquitto/config:/mosquitto/config \ -v /data/mosquitto/data:/mosquitto/data \ -v /data/mosquitto/log:/mosquitto/log \ --network=host \ eclipse-mosquitto 配置内网穿透实现MQTT服务器、HA面板远程访问         有需要远程访问MQTT服务器、HA面板的朋友可以参考在树莓派安装cpolar实现内网穿透。下载安装可以参考官网教程，需要注意配置文件的设置，可以参考: authtoken: ***** tunnels: mqtt: proto: tcp addr: "1883" #对应MQTT服务器端口 ha: proto: tcp addr: "8123" #对应HA面板服务器端口           UNO R4 WIFI 通过MQTT接入HA         下载安装ArduinoMqttClient库，可以快速调用实现MQTT客户端。   核心代码 #include <ArduinoMqttClient.h> #include <WiFiS3.h> #include "secrets.h" //wifi信息 char ssid[] = SSID; char pass[] = WIFIPWD; //mqtt服务器信息 const char broker[] = BROKER; const int port = BROKER_PORT; //mqtt客户端 WiFiClient wifiClient; MqttClient mqttClient(wifiClient); //最大重连次数 const int maxTryTimes = 10; //测试用订阅主题 const char topic[] = "HA/echo"; //发送间隔 const long interval = 1000; unsigned long previousMillis = 0; int count = 0; void setup() { //初始化串口 Serial.begin(115200); while (!Serial) { ; } // 连接WIFI Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: "); Serial.println(ssid); while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(1000); } Serial.println("You're connected to the network"); Serial.println(WiFi.localIP()); Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: "); Serial.println(broker); int tryTimes=0; //连接MQTT服务器 while (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT connection failed! Error code = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); if (tryTimes>maxTryTimes-1) { printf("MQTT connection failed over %d times",maxTryTimes); while(1){}; } delay(500); printf("Try more %d times\n",++tryTimes); } Serial.println("You're connected to the MQTT broker!"); Serial.println(); Serial.print("Subscribing to topic: "); Serial.println(topic); Serial.println(); //订阅主题 mqttClient.subscribe(topic); Serial.print("Waiting for messages on topic: "); Serial.println(topic); Serial.println(); } void loop() { // 查看主题消息 int messageSize = mqttClient.parseMessage(); if (messageSize) { // we received a message, print out the topic and contents Serial.print("Received a message with topic '"); Serial.print(mqttClient.messageTopic()); Serial.print("', length "); Serial.print(messageSize); Serial.println(" bytes:"); // 打印输出主题消息 while (mqttClient.available()) { Serial.print((char)mqttClient.read()); } Serial.println(); Serial.println(); } unsigned long currentMillis = millis(); //发送测试消息到主题 if (currentMillis - previousMillis >= interval) { previousMillis = currentMillis; Serial.print("Sending message to topic: "); Serial.println(topic); Serial.print("echo "); Serial.println(count); mqttClient.beginMessage(topic); mqttClient.print("echo "); mqttClient.print(count); mqttClient.endMessage(); Serial.println(); count++; } }                  进入HA面板，依次进入 设置->设备与服务->添加集成，搜索加载MQTT，然后进入MQTT配置如下，启动unr4 wifi的mqtt程序测试主题消息的发送与接收。   效果展示 [localvideo]1a1093c5331ec44e3be36ff309ec3b9a[/localvideo]    

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戈壁滩上的辉煌 发表于 2024-9-13 09:00 感觉Arduino UNO R4 WiFi还是挺好玩的，是不是都可以用这个板子进行啊 可以的，HA可以通过docker安装在PC上

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本帖最后由 eew_gz8e7C 于 2024-9-30 09:39 编辑 Follow me第二季第2期基础任务之 驱动12x8点阵LED； 用DAC生成正弦波； 用OPAMP放大DAC信号； 用ADC采集并且打印数据到串口等其他接口可上传到上位机显示曲线； 驱动12x8点阵LED         通过Arduino_LED_Matrix库可以便捷调用点阵，只需要关注点阵内容矩阵即可，通过byte类型的二维向量存储点阵内容，元素0代表灭，元素1代表亮。 核心代码 #include "Arduino_LED_Matrix.h"//调用LED_Matrix库 ArduinoLEDMatrix matrix;//实例化点阵对象 void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(115200);//设置波特率 matrix.begin();//点阵使能 byte frame[8][12] = { { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 }, { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 } };//点阵爱心数据 matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);//点阵渲染显示 } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: } 效果展示            用DAC生成正弦波,并打印到串口用上位机显示曲线         UNO R4 WiFi 还包含一个 DAC，它可以作为真正的模拟输出引脚。         此 DAC 引脚默认的写入分辨率为 10 位。写入到引脚的值应该在 0-1023 之间。设置正弦波的幅值为0.5，则输出波形幅值在0~511之间。         因为没有示波器，使用A4引脚ADC采集通过串口输出观察波形。     核心代码 #include "analogWave.h" analogWave wave(DAC); // 使用DAC引脚实例化模拟曲线对象wave float freq = 0.5; // 设置曲线初始频率 void setup() { Serial.begin(115200); // 串口波特率 wave.sine(freq); // 使用模拟曲线对象wave按照初始频率生成正弦波 wave.amplitude(0.5); } void loop() { printf("%d\n",analogRead(A4)); // 读取正弦值 delay(100); } 效果展示 [localvideo]b7fe640bf630efe99f8db8bede74c20b[/localvideo] 用OPAMP放大DAC信号         OPAMP 是一种用途广泛且应用广泛的电子元件，属于模拟集成电路类。它的主要功能是放大电压信号。如图所示，R1为接地端的电阻，R2为放大器输出端的电阻。输入电压为v，放大倍数为A，则R1、R2、A、v满足Av=1+R2/R1，在确定放大倍数后需要根据放大倍数选择对应比例的R1和R2。这里我选择两个2kΩ电阻实现2倍的放大。            核心代码 #include "analogWave.h" #include <OPAMP.h> analogWave wave(DAC); // 使用DAC引脚实例化模拟曲线对象wave float freq = 1; // 设置曲线初始频率 void setup() { Serial.begin(250000); // 串口波特率 OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_HIGHSPEED); //设置OPAMP wave.sine(freq); // 使用模拟曲线对象wave按照初始频率生成正弦波 wave.amplitude(0.4); //设置正弦曲线幅值为0.4 } void loop() { printf("%d\n",analogRead(A4)); // 读取DAC输出正弦值 Serial.print(" "); printf("%d\n",analogRead(A5)); // 读取OPAMP输出正弦值 delay(100); } 效果展示 [localvideo]411afb3d93a0903f8a86cc80182f05e6[/localvideo]  

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本帖最后由 eew_gz8e7C 于 2024-9-9 10:05 编辑         物料开箱         本期活动为Arduino UNO R4 WiFi，活动中有利用MQTT协议接入到开源的智能家居平台HA（HomeAssistant）的相关任务，故本次活动物料额外购买了树莓派zerow用于部署HA。         下单两周左右物料到货了，特地给树莓派zerow也配备了外壳和散热片。                   环境搭建         既然是Arduino的板子，开发环境自然选用Arduino。         安装并打开Arduino后，在开发板管理器中搜索安装 UNO R4 WIFI支持库。                      然后配置开发板和串口。           Blink&串口打印         查看LED引脚信息为LED_BUILTIN P102。           通过演示控制LED引脚高低电平实现BLINK，同时打印输出LED状态。 void setup() { // put your setup code here, to run once: //配置波特率 Serial.begin(115200); while (!Serial) { } //配置LED引脚为输出模式 //pinMode(102, OUTPUT); pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: //演示控制板载LED亮灭，并且打印LED状态 digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); printf("LED ON\n"); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); printf("LED OFF\n"); delay(1000); }         效果 [localvideo]d0ba9afa2fa617ccea2cefc775c804ee[/localvideo]  

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本帖最后由 eew_gz8e7C 于 2024-8-31 18:15 编辑   一、项目介绍     感谢得捷和eeworld提供的活动机会，首先简单自我介绍，我是机械专业毕业，当前从事新能源汽车行业，去年也有幸参加了几次Follow me的活动，Follow me活动选的板子非常好，上手简单能快速实现有趣的功能，几期活动下来学到了许多，祝Follow me越办越好。     本次Follow me第二季第1期的任务主板为Circuit Playground Express，基于ATSAMD21微控制器，采用32位ARM® Cortex®-M0+内核，具有10颗Mini NeoPixel LED、光线/温度/湿度/声音/加速度/红外传感器，板载一个迷你扬声器、一个滑动开关、两个用户按钮，其可玩性非常高。       二、任务实现 1. 入门任务（必做）：开发环境搭建，板载LED点亮     环境搭建     Circuit Playground Express 支持Microsoft MakeCode，可以进行可视化编程或者采用JavaScript编程。同时，他也支持Arduino和CircuitPython，使用起来相当灵活方便。这里我采用CircuitPython作为开发环境。     首先从官网下载CircuitPython 9.1.1 ；     Usb连接电脑，双击reset按键进入bootloader模式，此时出现CPLAYBOOT盘，然后将CircuitPython 9.1.1拖入即可开始CPY刷入；     刷入完成后出现CIRCUITPY盘；          下载安装Thony（VS Code/ mu editor）IDE。     至此CircuitPython环境搭建完成。          点亮板载红色LED     进入REPL，运行下面命令，可以输出板载资源信息，可以看到板载的LED已经被封装进borad模块。 >>>dir(board)     调用board的LED，设置其为数字IO输出，设置其值为True或False即可控制LED的亮灭。   代码如下： #task0.1 import board import digitalio import time led = digitalio.DigitalInOut(board.LED) led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT while True: led.value = True time.sleep(1) led.value = False time.sleep(1)       另外，可以安装adafruit_circuitplayground库，adafruit_circuitplayground对板载资源进一步封装，使得板载资源调用更加方便。 #task0.2 from adafruit_circuitplayground import cp import time while True: cp.red_led = True time.sleep(1) cp.red_led = False time.sleep(1) [localvideo]ea559db11bce1cc944f6d8c709ced584[/localvideo]   2. 基础任务一（必做）：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换     通过设置RGB三原色的亮度值可以调配出各种想要的色彩，板载炫彩LED可以通过adafruit_circuitplayground模块中的pixel来调用，其调用过程类似给长度为10的链表中的元素进行赋值，例如cp.pixels[0] = (255, 0, 0)即将第1颗灯珠设置为红色，另外其fill方法可以一次性设置所有灯珠的颜色。     下面的代码通过随机数来设置rgb色彩值，给所有灯珠设置随机颜色： #task1.1 from adafruit_circuitplayground import cp import time import random cp.pixels.brightness=0.01 while True: x=random.randint(0,255) y=random.randint(0,255) z=random.randint(0,255) print((x,y,z)) time.sleep(1) [localvideo]b6d1baf3a22a22b03505d626f4725237[/localvideo]       另外，使用CircuitPython 的rainbowio库的colorwheel函数可以帮助我们按照色环数值选取色彩，colorwheel函数接受一个介于0至255之间的整数作为参数，返回一个对应于该位置的RGB颜色值。这个函数会生成一个完整的彩虹色谱，从红色开始，经过橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、洋红色，再回到红色。  [localvideo]be9c34597bbc7da9f2898db7ce73a544[/localvideo]   3.基础任务二（必做）：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度     温度读取     板载环境温度传感器为热敏电阻，其接有一个10k下拉电阻，通过采集电路的电压值反应温度变化，adafruit_circuitplayground库已经封装好了温度的计算可以直接调用。       import time from adafruit_circuitplayground import cp while True: print(cp.temperature) time.sleep(0.1)     光线强度读取     import time from adafruit_circuitplayground import cp while True: print(cp.light) time.sleep(0.1)     根据温度和光线的舒适度分别在两侧的炫彩灯珠显示。前5个灯珠指示温度，以温度25℃为最舒适温度(温度范围-20~40℃)，此时前5个灯珠均显示为绿色,高于25℃向红色渐变，低于25摄氏度向蓝色渐变。后5个灯珠指示亮度，以亮度200为最舒适亮度(亮度范围0~400)，此时后5个灯珠均显示为绿色,高于200向红色渐变，低于200向蓝色渐变。 # task2 import time from adafruit_circuitplayground import cp import time from rainbowio import colorwheel cp.pixels.brightness=0.1 #前5个灯珠指示温度，以温度25℃为最舒适温度(温度范围-20~40℃)，此时4个灯珠均显示为绿色,高于25℃向红色渐变，低于25摄氏度向蓝色渐变 #后5个灯珠指示亮度，以l亮度200为最舒适亮度(亮度范围0~400)，此时4个灯珠均显示为绿色,高于200向红色渐变，低于200摄氏度向蓝色渐变 tmpMax=40 tmpMin=-20 tmpOk=25 lightOk=200 lightMax=400 lightMin=0 def trans(value,valueMax,valueMin,valueOk): if value>=25: if value>valueMax: value=valueMax val=255/3-(value-valueOk)/(valueMax-valueOk)*(255/3) else: if value<valueMin: value=valueMin val=255/3+(valueOk-value)/(valueOk-valueMin)*(255/3) return colorwheel(val) while True: print(cp.temperature,cp.light) cp.pixels[0:5]=[trans(cp.temperature,tmpMax,tmpMin,tmpOk)]*5 cp.pixels[5:10]=[trans(cp.light,lightMax,lightMin,lightOk)]*5 time.sleep(0.1) 温度读取与展示 [localvideo]a3563e0a58e0e2285e4cde4d8f76beed[/localvideo]   光线强度读取与展示 [localvideo]0b9769581757e768f82a4b1c1290ed93[/localvideo]   4.基础任务三（必做）：接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示，检测到入侵时，发起声光报警        红外实现        利用红外发射管发出红外脉冲，然后检测红外接收器信号强度来测算遮挡距离，在到达设定阈值后发出声光报警。 from adafruit_circuitplayground import cp from rainbowio import colorwheel import pulseio import board import time import array import analogio #设置灯珠 cp.pixels.brightness=0.05 cp.pixels.auto_write=False #红外接收和发射引脚 tx_pin = board.REMOTEOUT ds_pin = board.IR_PROXIMITY #设置脉冲输出 pulseout = pulseio.PulseOut(tx_pin, frequency=38000, duty_cycle=2 ** 15) # 定义发射脉冲序列 pulse_sequence = array.array('H', [1024]) # 脉冲宽度，单位是微秒 # 红外接近传感器模拟量读取 dispin = analogio.AnalogIn(ds_pin) # 距离阈值 maxVal=40000 minVal=31000 #滤波窗口设置 windowSize=5 #距离检测 def distanceLv(): #信号滤波 irValList=[] for i in range(windowSize+2): pulseout.send(pulse_sequence) irValList.append(dispin.value) time.sleep(0.001) #信号处理，转换为0~10的距离等级 irVal=(sum(irValList)-max(irValList)-min(irValList))/windowSize if irVal<minVal: irVal=minVal elif irVal>maxVal: irVal=maxVal distanceLv=round(((maxVal-irVal)/(maxVal-minVal)*10)**4/(10**3)) return distanceLv #距离展示 def disShow(value): #达到最小距离，开始报警 if value==0: cp.pixels.fill((255,0,0)) cp.pixels.show() time.sleep(0.1) cp.pixels.fill((0,0,0)) cp.pixels.show() time.sleep(0.1) cp.play_tone(1500, 0.05) #距离等级展示 else: l=11-value for i in range(l): cp.pixels[i]=colorwheel(85-i*9.44) cp.pixels.show() cp.pixels[l:10]=[(0,0,0)]*(10-l) cp.pixels.show() time.sleep(0.2) #主循环 while True: d=distanceLv() disShow(d) print((d,)) time.sleep(0.1) [localvideo]7772fed79710d188b8345fc4dbc2d06e[/localvideo]       超声波距离传感器实现 import time import board from adafruit_circuitplayground import cp from rainbowio import colorwheel i2c = board.I2C() # 距离阈值 maxVal=300000 minVal=15000 #设置灯珠 cp.pixels.brightness=0.05 cp.pixels.auto_write=False #距离展示 def disShow(value): #达到最小距离，开始报警 if value==0: cp.pixels.fill((255,0,0)) cp.pixels.show() time.sleep(0.1) cp.pixels.fill((0,0,0)) cp.pixels.show() time.sleep(0.1) cp.play_tone(1500, 0.05) #距离等级展示 else: l=11-value for i in range(l): cp.pixels[i]=colorwheel(85-i*9.44) cp.pixels.show() cp.pixels[l:10]=[(0,0,0)]*(10-l) cp.pixels.show() time.sleep(0.2) #距离检测 def distanceLv(irVal): if irVal<minVal: irVal=minVal elif irVal>maxVal: irVal=maxVal distanceLv=round(((irVal-minVal)/(maxVal-minVal)*10)) return distanceLv while not i2c.try_lock(): print("waiting for i2c bus") try: while True: i2cAds=[hex(device_address) for device_address in i2c.scan()] print( "I2C addresses found:", i2cAds, ) if '0x57' in i2cAds: print("1601 connectted!") break time.sleep(2) while True: i2c.writeto(0x57, bytearray([1])) time.sleep(0.5) bt=bytearray([0,0,0]) i2c.readfrom_into(0x57, bt) # print(bt) dis=int.from_bytes(bt, 'big') print(dis) disShow(distanceLv(dis)) finally: i2c.unlock()   [localvideo]9696fa717bdaa0ddcc207670d121d599[/localvideo]   5.进阶任务（必做）：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果     根据板载三轴加速度传感器的数值估算出不倒翁偏摆的方向，将偏摆方向映射到10个彩灯上，当不倒翁处于立直状态彩灯全为绿色，当发生偏摆则偏摆向下一侧的彩灯向红色变换，偏摆向上的彩灯向蓝色变换。 import time import math from adafruit_circuitplayground import cp from rainbowio import colorwheel cp.pixels.brightness=0.08 highColorIndex=255/3*2 lowColorIndex=0 g=9.81 #计算不倒翁的方向 def calDirection(): x, y, z = cp.acceleration y=-y xyz=[x,y,z] for i in range(3): if xyz[i]>g: xyz[i]=g elif xyz[i]<-g: xyz[i]=-g elif xyz[i]==0: xyz[i]=0.0001 xyz[i]=xyz[i]/g # print((xyz)) alph=math.atan(xyz[0]/xyz[1]) if xyz[1]<0: alph=alph+math.pi if alph<0: alph=alph+2*math.pi if xyz[2]<0: xyz[2]=0 beta=1-xyz[2] #返回倾斜方向角度和倾斜程度 return alph,beta #炫彩灯珠显示不倒翁状态 def pixelsShow(alph,beta): colorIndexRange=abs((highColorIndex-lowColorIndex))*(beta**0.7)/2 for i in range(10): colorIndexChange=math.cos(((i+0.5)/10.0*2*math.pi-alph))*colorIndexRange colorIndex=255/3-colorIndexChange print(i,colorIndexChange,colorIndex) cp.pixels[i]=colorwheel(colorIndex) while True: alph,beta=calDirection() pixelsShow(alph,beta) # time.sleep(0.05) [localvideo]4a6dcc3268bbb20ae6f1a6c0ae2daf9c[/localvideo]   6  创意任务二：章鱼哥——章鱼哥的触角根据环境声音的大小，章鱼哥的触角可舒展或者收缩 首先根据舵机的引脚完成连线。           调用板载麦克风采集声音，初始化麦克风时根据当前环境声的幅值作为初始基准值，超出基准值的声音幅值将根据大小分为10个等级，根据等级值点亮彩灯，同时在大于2级时根据幅值大小设置舵机转速快慢并在对应转速分别转动0.1s，由舵机来回转动引起的振动来使章鱼的触角伸缩。 import time import board import pwmio import audiobusio from adafruit_motor import servo import array import math import neopixel mic = audiobusio.PDMIn(board.MICROPHONE_CLOCK, board.MICROPHONE_DATA, sample_rate=16000, bit_depth=16) pwm = pwmio.PWMOut(board.A2, duty_cycle=2 ** 15, frequency=50) PEAK_COLOR = (100, 0, 255) NUM_PIXELS = 10 CURVE = -2 SCALE_EXPONENT = math.pow(10, CURVE * -0.1) NUM_SAMPLES = 160 pixels = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, NUM_PIXELS, brightness=0.1, auto_write=False) pixels.fill(0) pixels.show() def constrain(value, floor, ceiling): return max(floor, min(value, ceiling)) def log_scale(input_value, input_min, input_max, output_min, output_max): normalized_input_value = (input_value - input_min) / \ (input_max - input_min) return output_min + \ math.pow(normalized_input_value, SCALE_EXPONENT) \ * (output_max - output_min) def normalized_rms(values): minbuf = int(mean(values)) samples_sum = sum( float(sample - minbuf) * (sample - minbuf) for sample in values ) return math.sqrt(samples_sum / len(values)) def mean(values): return sum(values) / len(values) def volume_color(volume): return 200, volume * (255 // NUM_PIXELS), 0 my_servo = servo.ContinuousServo(pwm) samples = array.array('H', [0] * NUM_SAMPLES) mic.record(samples, len(samples)) samples = array.array('H', [0] * NUM_SAMPLES) mic.record(samples, len(samples)) input_floor = normalized_rms(samples) + 10 input_ceiling = input_floor + 500 peak = 0 while True: mic.record(samples, len(samples)) magnitude = normalized_rms(samples) c = log_scale(constrain(magnitude, input_floor, input_ceiling), input_floor, input_ceiling, 0, NUM_PIXELS) print(c) pixels.fill(0) for i in range(NUM_PIXELS): if i < c: pixels[i] = volume_color(i) if c >= peak: peak = min(c, NUM_PIXELS - 1) elif peak > 0: peak = peak - 1 if peak > 0: pixels[int(peak)] = PEAK_COLOR pixels.show() if c>2.0: my_servo.throttle = c/10.0 time.sleep(0.1) my_servo.throttle = -c/10.0 time.sleep(0.11) my_servo.throttle = 0.0 [localvideo]964094efd0d6836bbdaa61e8d04fde90[/localvideo]   三、可编译下载的代码 download.eeworld.com.cn/detail/eew_gz8e7C/634236

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上传了资料： Follow me 第二季第一期任务代码

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