加入了学习《FollowMe 第二季：2 - Arduino UNO R4 Wi-Fi 及任务讲解》，观看 FollowMe 第二季：1-2

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本帖最后由 sinc_sila 于 2024-11-1 14:25 编辑   由于工作出差的原因，我未能在既定时间内完成任务，对此我深表歉意，并衷心感谢您给予我在规定时间之外完成任务的宝贵机会。 此次DigiKey与EEWorld共同发起的Follow me活动第二季的第二期，通过使用Arduino UNO R4 WiFi，为我提供了一个令人难忘的学习经历。   以下是此次任务的汇总报告： 购买原件展示： 1、Arduino UNO R4 WiFi 2、SHT40温湿度传感器扩展板 3、Qwiic连接线     Arduino UNO R4 WiFi是一款采用32位Arm® Cortex®-M4 Renesas RA4M1微控制器的开发板，集成了支持Wi-Fi®和蓝牙功能的ESP32模块，赋予了它强大的运算能力和丰富的连接选项。该板配备了32kB的SRAM和256kB的闪存，工作频率可达48MHz。其USB端口已升级至USB-C标准，并且最大电源供应电压提升至24V。此外，Arduino UNO R4 WiFi还提供了一个CAN总线接口，使得用户能够通过连接多个扩展板来简化布线并实现多样化的功能。板载的Qwiic连接器设计使得创建即插即用的项目变得轻而易举。   SHT4x是一款高性能的数字传感器平台，专门设计用于精确测量不同精度级别的相对湿度和温度。该传感器通过I2C接口提供多个预设的I2C地址选项，同时维持极低的功耗水平，仅为0.4 μW。内置的电源调节加热器支持三个不同的加热等级，确保传感器能够在恶劣的环境条件下稳定运行。其四针双平面无引线封装设计非常适合于表面贴装技术（SMT）的应用，并可选择性地配备专利PTFE[1]薄膜或易于移除的保护盖。每款传感器均配有依据ISO17025标准的特定校准证书，并可通过独一无二的序列号进行识别。 任务思路： 一、搭建Arduino开发环境 硬件准备 软件准备： 安装Arduino IDE 配置开发板型号和端口 入门任务：点灯 编写简单的代码，通过Arduino控制LED灯的开关 学习基本的数字输入输出操作 串口通信： 使用Arduino的串口功能与计算机进行通信 编写代码实现通过串口控制LED灯的状态 二、基础任务：LED矩阵+DAC正弦波+放大信号+ADC采集 LED矩阵： 熟悉板载12x8 LED 矩阵的原理 实现滚动类的显示 DAC正弦波： 使用Arduino的DAC输出正弦波信号 学习模拟输出的基本操作 放大信号： 使用OPAMP放大DAC输出的正弦波信号 观察放大后的信号效果 ADC采集： 使用Arduino的ADC功能采集外部模拟信号 学习模拟输入的基本操作 三、进阶任务：通过UNRAID NAS系统中的docker搭建EMQX和Home Assistant UNRAID NAS系统配置： 安装并配置UNRAID NAS系统 安装Docker并创建容器 搭建EMQX： 在Docker中安装并配置EMQX MQTT服务器 确保EMQX能够正常运行并接受连接 搭建Home Assistant： 在Docker中安装并配置Home Assistant 配置Home Assistant连接到EMQX MQTT服务器 四、实现MQTT控制与温湿度监测 MQTT控制板载LED灯： 编写Arduino代码，使其能够通过MQTT协议接收Home Assistant的控制命令 实现通过Home Assistant页面控制板载LED灯的功能 读取SHT40温湿度并通过MQTT上传： 连接SHT40温湿度传感器到Arduino 编写代码读取温湿度数据并通过MQTT协议上传到Home Assistant 在Home Assistant面板上显示实时温湿度数据 任务实现： 1、入门任务分帖： 环境搭建： 打开arduino软件，将开发板连接到电脑，选择对应的串口： 此时已完成了编写代码前的准备。 入门任务：点亮板载LED灯并且串口打印Hello EEWorld！ 通过开发板提供的原理图我们可以看到用户LED的引脚为：DL4(黄色）。 打开文件--》示例--》Basics--》Bink  创建一个Bink基础示例，并在此基础上增加串口打印。   Arduino的内置LED每隔一秒闪烁一次，并在每次LED状态改变时通过串口发送"Hello EEWorld!"消息： void setup() { // 初始化内置LED引脚为输出模式。 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // 初始化串口通信，波特率为9600 Serial.begin(9600); } // loop函数会无限次地反复运行 void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 打开LED（HIGH表示高电压水平） Serial.println("Hello EEWorld!"); // 通过串口打印消息 delay(1000); // 等待一秒钟 digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 关闭LED，通过使电压变为LOW Serial.println("Hello EEWorld!"); // 再次通过串口打印消息 delay(1000); // 等待一秒钟 } 效果展示视频： [localvideo]b1c2921192dfab44d526dfbc94e77e3e[/localvideo]   【Follow me第二季第2期】入门任务 - 搭建环境 - Blink - 串口打印 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 2、基础任务分帖： Arduino UNO R4 WiFi配有内置 12x8 LED 矩阵，可对其进行编程以显示图形、动画、充当界面，甚至玩游戏。 UNO R4 WiFi 的 LED 矩阵库的工作原理是创建一个帧，然后将其加载到显示该帧的缓冲区中。 帧就是我们所说的在任意给定时刻显示在矩阵上的“图像”。如果动画是一系列图像，则帧就是该系列中的其中一个图像。 为了控制 UNO R4 WiFi 上的 12x8 LED 矩阵，您需要至少 96 位大小的内存空间。该库提供了两种方法来做到这一点。 我们接下来的代码将使用官方提供的LED 矩阵工具来创建： 按照上述步骤，我们让led矩阵分别"DigKey”的两个首字母“D”和“K”，间隔时间500ms。   // 引入Arduino_LED_Matrix库，用于控制LED矩阵 #include "Arduino_LED_Matrix.h" // 创建一个ArduinoLEDMatrix对象，用于操作LED矩阵 ArduinoLEDMatrix matrix; void setup() { // 初始化串口通信，波特率为115200 Serial.begin(115200); // 初始化LED矩阵 matrix.begin(); } // 定义一个常量数组D，用于存储字母"D"的LED矩阵数据 const uint32_t D[] = { 0x1e011010, 0x81081081, 0x81101e0, }; // 定义一个常量数组K，用于存储字母"K"的LED矩阵数据 const uint32_t K[] = { 0x10813014, 0x1801401, 0x30108108, }; void loop(){ // 将字母"D"的LED矩阵数据加载到matrix对象中，并显示在LED矩阵上 matrix.loadFrame(D); // 延时500毫秒，让字母"D"显示一段时间 delay(500); // 将字母"K"的LED矩阵数据加载到matrix对象中，并显示在LED矩阵上 matrix.loadFrame(K); // 延时500毫秒，让字母"K"显示一段时间 delay(500); } 效果展示： [localvideo]e20460dffccead7df26e830efc4ca6ee[/localvideo]     滚动文本代码： // 引入Arduino图形库和LED矩阵库 #include "ArduinoGraphics.h" #include "Arduino_LED_Matrix.h" // 创建一个ArduinoLEDMatrix对象，用于控制LED矩阵 ArduinoLEDMatrix matrix; void setup() { // 初始化LED矩阵 matrix.begin(); } void loop() { // 开始绘制图形 matrix.beginDraw(); // 设置画笔颜色为白色（0xFFFFFFFF表示ARGB格式的白色） matrix.stroke(0xFFFFFFFF); // 设置文本滚动速度为100毫秒 matrix.textScrollSpeed(100); // 定义要显示的文本内容 const char text[] = " EEWorld! "; // 设置文本字体为5x7点阵字体 matrix.textFont(Font_5x7); // 设置文本起始位置和颜色（0, 1表示从第二行开始，0xFFFFFF表示白色） matrix.beginText(0, 1, 0xFFFFFF); // 在LED矩阵上打印文本 matrix.println(text); // 设置文本滚动方向为向左滚动 matrix.endText(SCROLL_LEFT); // 结束绘制图形 matrix.endDraw(); } 代码效果： [localvideo]a1e559f2164d0334cc891ba8cc72b5ef[/localvideo] DAC正弦波： Arduino UNO R4 WiFi 具有内置DAC （数模转换器），用于将数字信号转换为模拟信号。此功能可用于构建大量有趣的音频项目，但也可用作专业实验室设备，例如廉价的函数发生器。 接线方式： 用OPAMP放大DAC信号；用ADC采集并且打印数据到串口： #include "analogWave.h" // 包含用于模拟波形生成的库 #include <OPAMP.h> // 包含OPAMP库 analogWave wave(DAC); // 创建一个analogWave类的实例，使用DAC引脚 int freq = 10; // 频率，单位为赫兹，可根据需要更改 unsigned long previousMillis = 0; // 存储上一次读取ADC值的时间 const unsigned long interval = 10; // 读取ADC值的时间间隔，单位为毫秒 void setup() { Serial.begin(921600); // 初始化串行通信，波特率为921600 wave.sine(freq); // 生成初始频率的正弦波 OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_LOWSPEED); // 初始化OPAMP为低速模式 analogReadResolution(12); // 将模拟读取分辨率更改为12位 } void loop() { unsigned long currentMillis = millis(); // 获取当前时间 // 每隔interval毫秒读取一次ADC值 if (currentMillis - previousMillis >= interval) { previousMillis = currentMillis; // 更新上一次读取的时间 int adcValue = analogRead(A5); // 返回0-4095之间的值 Serial.println(adcValue); // 将ADC值打印到串行监视器 } } 串口波形显示：   【Follow me第二季第2期】LED矩阵+DAC正弦波+放大信号+ADC采集 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 3、进阶任务1分帖： 通过Wi-Fi，利用MQTT协议接入HA： MQTT部署： 我通过UNRAID NAS系统中的Docker部署EMQX： 通过18083端口来进行web端访问： 测试MQTT连接： 1.Arduino UNO R4 WiFi 烧录以下代码: #include <ArduinoMqttClient.h> // 引入MQTT客户端库 #include <WiFiS3.h> // 引入WiFi库 #include <WiFiClient.h> // 引入WiFi客户端库 char ssid[] = "Sinc"; // WiFi网络名称 char pass[] = "xc12345678"; // WiFi密码 int status = WL_IDLE_STATUS; // WiFi连接状态 const char broker[] = "xxxx"; // MQTT代理服务器地址 int port = 1883; // MQTT代理服务器端口 const char topic[] = "Aht10"; // MQTT主题 WiFiClient wifiClient; // 创建WiFi客户端对象 MqttClient mqttClient(wifiClient); // 创建MQTT客户端对象，并传入WiFi客户端对象 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 while (!Serial) {} // 等待串口监视器打开 if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) { Serial.println("与WiFi模块通信失败！"); // 如果没有检测到WiFi模块，则停止程序 while (true); } String fv = WiFi.firmwareVersion(); // 获取WiFi固件版本 if (fv < WIFI_FIRMWARE_LATEST_VERSION) { Serial.println("请升级固件"); // 如果固件版本过低，则提示升级 } // 尝试连接到WiFi网络 while (status != WL_CONNECTED) { Serial.print("尝试连接到WPA SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); // 连接到WiFi网络 delay(10000); // 等待10秒看是否连接成功 } Serial.println("已连接到网络"); // 连接成功后的提示 printCurrentNet(); // 打印当前网络信息 printWifiData(); // 打印WiFi数据 // 尝试连接到MQTT代理服务器 if (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT连接失败！错误代码 = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); // 如果连接失败，则打印错误代码 while (1); // 停止程序 } Serial.println("已连接到MQTT"); // 连接成功后的提示 } // 打印当前网络信息 void printCurrentNet() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // 打印网络名称 byte bssid[6]; WiFi.BSSID(bssid); printMacAddress(bssid); // 打印路由器MAC地址 Serial.print("信号强度 (RSSI):"); Serial.println(WiFi.RSSI()); // 打印信号强度 Serial.print("加密类型: "); Serial.println(WiFi.encryptionType(), HEX); // 打印加密类型 Serial.println(); } // 打印MAC地址 void printMacAddress(byte mac[]) { for (int i = 0; i < 6; i++) { if (i > 0) Serial.print(":"); if (mac[i] < 16) Serial.print("0"); Serial.print(mac[i], HEX); } Serial.println(); } // 打印WiFi数据 void printWifiData() { IPAddress ip = WiFi.localIP(); // 获取本地IP地址 Serial.print("IP地址: "); Serial.println(ip); // 打印IP地址 byte mac[6]; WiFi.macAddress(mac); Serial.print("MAC地址: "); printMacAddress(mac); // 打印MAC地址 } // 主循环 void loop() { mqttClient.beginMessage(topic); // 开始发送MQTT消息 mqttClient.print("Hello EEworld and Digikey!"); // 发送消息内容 mqttClient.endMessage(); // 结束发送MQTT消息 delay(1000); // 延迟1秒 } 烧录后串口通讯显示：   下载MQTT 客户端工具可以直观的观察到MQTT主题通讯： Home Assistant部署： 同样UNRAID NAS系统中的Docker部署Home Assistant： 通过18083端口来进行web端访问： 配置MQTT: 参考官方配置方式: MQTT - Home Assistant (home-assistant.io) 配置-->设备与服务-->集成-->添加集成-->搜索MQTT-->点击配置域名端口等信息: 然后完成就配置成功了，下面是成功界面： 通过配置configuration.yml文件，在Home Assistant首页创建了一个开关控制板载LED灯： 找到homeassistant的根目录中的configuration.yml文件打开： 在此代码基础上增加以下代码： mqtt: switch: - unique_id: R4_led #设备ID name: "R4_led" #设备名称 state_topic: "Aht10" #订阅端口 command_topic: "Aht10" #同上 payload_on: "1" #开灯的指令 payload_off: "2" #关灯的指令 保存代码后重启homeassistant，显示以下按钮表示创建成功： 修改代码来控制板载led： #include <ArduinoMqttClient.h> // 引入MQTT客户端库 #include <WiFiS3.h> // 引入WiFi库 #include <WiFiClient.h> // 引入WiFi客户端库 char ssid[] = "Sinc"; // WiFi网络名称 char pass[] = "xc12345678"; // WiFi密码 int status = WL_IDLE_STATUS; // WiFi连接状态 const char broker[] = "XXXX"; // MQTT代理服务器地址 int port = 1883; // MQTT代理服务器端口 const char topic[] = "Aht10"; // MQTT主题 WiFiClient wifiClient; // 创建WiFi客户端对象 MqttClient mqttClient(wifiClient); // 创建MQTT客户端对象，并传入WiFi客户端对象 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 while (!Serial) {} // 等待串口监视器打开 // 初始化内置LED引脚为输出模式。 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) { Serial.println("与WiFi模块通信失败！"); // 如果没有检测到WiFi模块，则停止程序 while (true); } // 尝试连接到WiFi网络 while (status != WL_CONNECTED) { Serial.print("尝试连接到WPA SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); // 连接到WiFi网络 delay(10000); // 等待10秒看是否连接成功 } Serial.println("已连接到网络"); // 连接成功后的提示 printCurrentNet(); // 打印当前网络信息 printWifiData(); // 打印WiFi数据 // 尝试连接到MQTT代理服务器 if (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT连接失败！错误代码 = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); // 如果连接失败，则打印错误代码 while (1); // 停止程序 } Serial.println("已连接到MQTT"); // 连接成功后的提示 // 订阅主题 mqttClient.subscribe(topic); Serial.print("等待主题上的消息: "); Serial.println(topic); Serial.println(); // 设置消息接收回调 mqttClient.onMessage(onMqttMessage); } void printCurrentNet() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // 打印网络名称 byte bssid[6]; WiFi.BSSID(bssid); printMacAddress(bssid); // 打印路由器MAC地址 Serial.print("信号强度 (RSSI):"); Serial.println(WiFi.RSSI()); // 打印信号强度 Serial.print("加密类型: "); Serial.println(WiFi.encryptionType(), HEX); // 打印加密类型 Serial.println(); } void printMacAddress(byte mac[]) { for (int i = 0; i < 6; i++) { if (i > 0) Serial.print(":"); if (mac[i] < 16) Serial.print("0"); Serial.print(mac[i], HEX); } Serial.println(); } void printWifiData() { IPAddress ip = WiFi.localIP(); // 获取本地IP地址 Serial.print("IP地址: "); Serial.println(ip); // 打印IP地址 byte mac[6]; WiFi.macAddress(mac); Serial.print("MAC地址: "); printMacAddress(mac); // 打印MAC地址 } void loop() { // 定期调用poll()以允许库接收MQTT消息并 // 发送MQTT保持活动信号，以避免被代理断开连接 mqttClient.poll(); } void onMqttMessage(int messageSize) { // 我们收到了一条消息，打印出主题和内容 Serial.println("收到一条消息:"); Serial.print(mqttClient.messageTopic()); Serial.print(", 长度 "); Serial.print(messageSize); Serial.println(" 字节:"); // 使用Stream接口打印内容 String message; while (mqttClient.available()) { message += (char)mqttClient.read(); } Serial.println(message); // 检查消息内容并控制LED if (message == "1") { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 打开LED Serial.println("LED_BUILTIN 已打开"); } else if (message == "2") { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 关闭LED Serial.println("LED_BUILTIN 已关闭"); } Serial.println(); } 串口显示消息： 视频效果展示： [localvideo]92ac7e7cc84a8a72e6fbe426cb28dd5e[/localvideo] 【Follow me第二季第2期】进阶任务 ：通过Wi-Fi，利用MQTT协议接入HA - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 4、进阶任务2分帖： 将UNO R4 WiFi模块连接到外部的SHT40传感器，并通过MQTT协议将数据上传到Home Assistant。 硬件准备 Arduino UNO R4 SHT40温湿度传感器 使用 Arduino IDE 中的库管理器安装适用于 Arduino 的 Adafruit SHT4X 库： 将范例简化后的代码： #include "Adafruit_SHT4x.h" // 引入SHT40传感器的Adafruit库 Adafruit_SHT4x sht4; // 创建SHT40传感器对象 void setup() { Serial.begin(115200); // 初始化串口通信，波特率为115200 Serial.println(F("SGP40 test with SHT40 compensation")); // 打印开始测试的信息 // 设置SHT40传感器的测量精度 sht4.setPrecision(SHT4X_HIGH_PRECISION); // 设置为高精度 // 根据设置的精度打印信息 switch (sht4.getPrecision()) { case SHT4X_HIGH_PRECISION: Serial.println(F("SHT40 set to High precision")); // 高精度 break; case SHT4X_MED_PRECISION: Serial.println(F("SHT40 set to Medium precision")); // 中精度 break; case SHT4X_LOW_PRECISION: Serial.println(F("SHT40 set to Low precision")); // 低精度 break; } // 配置SHT40传感器的内置加热器状态 sht4.setHeater(SHT4X_NO_HEATER); // 关闭加热器 // 打印当前加热器的状态 switch (sht4.getHeater()) { case SHT4X_NO_HEATER: Serial.println(F("SHT40 Heater turned OFF")); // 加热器关闭 break; // 其他加热器设置... } // 初始化SHT40传感器 if (!sht4.begin(&Wire1)) { // 如果传感器初始化失败 Serial.println(F("SHT40 sensor not found!")); // 打印错误信息 while (1); // 停止程序执行 } else { Serial.print(F("SHT40 detected!\t")); // 打印传感器检测到的信息 Serial.print(F("Serial number:\t")); // 打印序列号信息 Serial.println(sht4.readSerial(), HEX); // 打印传感器的序列号（十六进制） } Serial.println(F("----------------------------------")); // 打印分隔线 } void loop() { sensors_event_t humidity, temp; // 创建温湿度事件对象 sht4.getEvent(&humidity, &temp); // 从传感器获取最新的温湿度数据 float t = temp.temperature; // 获取温度值 Serial.println("温度 *C = " + String(t)); // 打印温度值 float h = humidity.relative_humidity; // 获取相对湿度值 Serial.println("湿度 % = " + String(h)); // 打印湿度值 delay(1000); // 延时1秒，之后再次进行测量 } 烧录后串口打印显示： 配置Home Assistant根目录中的configuration.yml ： sensor: - unique_id: R4_温度 # 设备ID，唯一标识这个温度传感器 name: "R4_温度" # 设备名称，显示在Home Assistant界面上的名称 state_topic: "STH40" # 订阅端口，用于接收温度传感器数据的消息 suggested_display_precision: 1 # 建议显示的小数位数 unit_of_measurement: "°C" # 测量单位，摄氏度 value_template: "{{ value_json.temperature }}" # 从消息中提取温度值的模板 - unique_id: R4_湿度 # 设备ID，唯一标识这个湿度传感器 name: "R4_湿度" # 设备名称，显示在Home Assistant界面上的名称 state_topic: "STH40" # 订阅端口，用于接收湿度传感器数据的消息 unit_of_measurement: "%" # 测量单位，百分比 value_template: "{{ value_json.humidity }}" # 从消息中提取湿度值的模板 保存后重启Home Assistant显示下图为配置成功： 在进阶任务的代码基础上修改整合： #include <ArduinoMqttClient.h> // 引入MQTT客户端库 #include <WiFiS3.h> // 引入WiFi库 #include <ArduinoJson.h> #include <WiFiClient.h> // 引入WiFi客户端库 #include "Adafruit_SHT4x.h" // 引入SHT40传感器的Adafruit库 Adafruit_SHT4x sht4; // 创建SHT40传感器对象 char ssid[] = "xcxc"; // WiFi网络名称 char pass[] = "xc12345678"; // WiFi密码 int status = WL_IDLE_STATUS; // WiFi连接状态 const char broker[] = "XXXXXXXXX"; // MQTT代理服务器地址 int port = 1883; // MQTT代理服务器端口 const char topic[] = "SHT40"; // MQTT主题 WiFiClient wifiClient; // 创建WiFi客户端对象 MqttClient mqttClient(wifiClient); // 创建MQTT客户端对象，并传入WiFi客户端对象 void setup() { Serial.begin(115200); // 初始化串口通信 while (!Serial) {} // 等待串口监视器打开 Serial.println(F("SGP40 test with SHT40 compensation")); // 打印开始测试的信息 if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) { Serial.println("与WiFi模块通信失败！"); // 如果没有检测到WiFi模块，则停止程序 while (true); } // 尝试连接到WiFi网络 while (status != WL_CONNECTED) { Serial.print("尝试连接到WPA SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); // 连接到WiFi网络 delay(10000); // 等待10秒看是否连接成功 } Serial.println("已连接到网络"); // 连接成功后的提示 printCurrentNet(); // 打印当前网络信息 printWifiData(); // 打印WiFi数据 // 尝试连接到MQTT代理服务器 if (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT连接失败！错误代码 = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); // 如果连接失败，则打印错误代码 while (1); // 停止程序 } Serial.println("已连接到MQTT"); // 连接成功后的提示 // 订阅主题 mqttClient.subscribe(topic); Serial.print("等待主题上的消息: "); Serial.println(topic); Serial.println(); // 设置消息接收回调 mqttClient.onMessage(onMqttMessage); // 设置SHT40传感器的测量精度 sht4.setPrecision(SHT4X_HIGH_PRECISION); // 设置为高精度 Serial.println("SHT40 set to High precision"); // 打印高精度 // 配置SHT40传感器的内置加热器状态 sht4.setHeater(SHT4X_NO_HEATER); // 关闭加热器 // 打印当前加热器的状态 switch (sht4.getHeater()) { case SHT4X_NO_HEATER: Serial.println(F("SHT40 Heater turned OFF")); // 加热器关闭 break; } // 初始化SHT40传感器 if (!sht4.begin(&Wire1)) { // 如果传感器初始化失败 Serial.println(F("SHT40 sensor not found!")); // 打印错误信息 while (1); // 停止程序执行 } else { Serial.print(F("SHT40 detected!\t")); // 打印传感器检测到的信息 Serial.print(F("Serial number:\t")); // 打印序列号信息 Serial.println(sht4.readSerial(), HEX); // 打印传感器的序列号（十六进制） } Serial.println(F("----------------------------------")); // 打印分隔线 } void printCurrentNet() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // 打印网络名称 byte bssid[6]; WiFi.BSSID(bssid); printMacAddress(bssid); // 打印路由器MAC地址 Serial.print("信号强度 (RSSI):"); Serial.println(WiFi.RSSI()); // 打印信号强度 Serial.print("加密类型: "); Serial.println(WiFi.encryptionType(), HEX); // 打印加密类型 Serial.println(); } void printMacAddress(byte mac[]) { for (int i = 0; i < 6; i++) { if (i > 0) Serial.print(":"); if (mac[i] < 16) Serial.print("0"); Serial.print(mac[i], HEX); } Serial.println(); } void printWifiData() { IPAddress ip = WiFi.localIP(); // 获取本地IP地址 Serial.print("IP地址: "); Serial.println(ip); // 打印IP地址 byte mac[6]; WiFi.macAddress(mac); Serial.print("MAC地址: "); printMacAddress(mac); // 打印MAC地址 } void loop() { // 发送MQTT保持活动信号，以避免被代理断开连接 mqttClient.poll(); sensors_event_t humidity, temp; // 创建温湿度事件对象 sht4.getEvent(&humidity, &temp); // 从传感器获取最新的温湿度数据 if (isnan(temp.temperature) || isnan(humidity.relative_humidity)) { Serial.println("Failed to read from SHT40 sensor!"); return; } float t = temp.temperature; // 获取温度值 float h = humidity.relative_humidity; // 获取相对湿度值 Serial.println("温度 *C = " + String(t)); Serial.println("湿度 % = " + String(h)); // 创建一个JSON对象 StaticJsonDocument<200> doc; doc["temperature"] = t; doc["humidity"] = h; // 将JSON对象转换为字符串 String jsonString; serializeJson(doc, jsonString); // 发送JSON字符串到MQTT代理服务器 mqttClient.beginMessage(topic); // 使用之前定义的topic mqttClient.print(jsonString); mqttClient.endMessage(); delay(1000); // 延迟5秒发送下一次数据 } void onMqttMessage(int messageSize) { // 我们收到了一条消息，打印出主题和内容 Serial.println("收到一条消息:"); Serial.print(mqttClient.messageTopic()); // 使用Stream接口打印内容 String message; while (mqttClient.available()) { message += (char)mqttClient.read(); } Serial.println(message); } 烧录后串口显示： ha页面显示： 【Follow me第二季第2期】扩展任务二：通过外部SHT40温湿度传感器，上传温湿度到HA - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 代码分享：   任务视频演示：   FollowMe 第二季：1-2 - FollowMe 第二季：2 - Arduino UNO R4 Wi-Fi 及任务讲解 - EEWORLD大学堂 FollowMe 第二季：3-4 - FollowMe 第二季：2 - Arduino UNO R4 Wi-Fi 及任务讲解 - EEWORLD大学堂   任务总结：   在DigiKey与EEWorld共同发起的Follow me活动中，我从Arduino基础开发逐步过渡到复杂系统集成，完成了以下任务： Arduino开发环境搭建与基础任务： 成功安装Arduino IDE，配置开发板，编写代码控制LED灯并进行串口通信，掌握了数字输入输出操作。 LED矩阵与信号处理任务： 熟悉LED矩阵原理，实现滚动显示，使用DAC输出正弦波，学习模拟输出与输入操作，并使用OPAMP放大信号。 进阶任务：UNRAID NAS系统与智能家居集成： 配置UNRAID NAS系统，安装Docker，搭建EMQX MQTT服务器与Home Assistant，实现智能家居控制。 MQTT控制与温湿度监测： 编写Arduino代码通过MQTT协议控制LED灯，连接SHT40传感器读取温湿度数据并上传至Home Assistant显示。 感悟： Arduino开发直观有趣，适合初学者。 模拟信号处理增强了电路设计能力。 UNRAID NAS与Docker的使用简化了软件部署与管理。 MQTT协议展示了物联网设备通信的高效性。 整个过程提升了我的技术水平，增强了对嵌入式系统与智能家居的理解与应用能力。 感谢DigiKey与EEWorld提供的宝贵学习机会！ 任务视频演示： FollowMe 第二季：1-2 - FollowMe 第二季：2 - Arduino UNO R4 Wi-Fi 及任务讲解 - EEWORLD大学堂 FollowMe 第二季：3-4 - FollowMe 第二季：2 - Arduino UNO R4 Wi-Fi 及任务讲解 - EEWORLD大学堂

发表了主题帖： 【Follow me第二季第2期】扩展任务二：通过外部SHT40温湿度传感器，上传温湿度到HA

本帖最后由 sinc_sila 于 2024-10-16 09:53 编辑 这章的任务是将将UNO R4 WiFi模块连接到外部的SHT40传感器，并通过MQTT协议将数据上传到Home Assistant。 硬件准备 Arduino UNO R4 SHT40温湿度传感器 使用 Arduino IDE 中的库管理器安装适用于 Arduino 的 Adafruit SHT4X 库： 将范例简化后的代码： #include "Adafruit_SHT4x.h" // 引入SHT40传感器的Adafruit库 Adafruit_SHT4x sht4; // 创建SHT40传感器对象 void setup() { Serial.begin(115200); // 初始化串口通信，波特率为115200 Serial.println(F("SGP40 test with SHT40 compensation")); // 打印开始测试的信息 // 设置SHT40传感器的测量精度 sht4.setPrecision(SHT4X_HIGH_PRECISION); // 设置为高精度 // 根据设置的精度打印信息 switch (sht4.getPrecision()) { case SHT4X_HIGH_PRECISION: Serial.println(F("SHT40 set to High precision")); // 高精度 break; case SHT4X_MED_PRECISION: Serial.println(F("SHT40 set to Medium precision")); // 中精度 break; case SHT4X_LOW_PRECISION: Serial.println(F("SHT40 set to Low precision")); // 低精度 break; } // 配置SHT40传感器的内置加热器状态 sht4.setHeater(SHT4X_NO_HEATER); // 关闭加热器 // 打印当前加热器的状态 switch (sht4.getHeater()) { case SHT4X_NO_HEATER: Serial.println(F("SHT40 Heater turned OFF")); // 加热器关闭 break; // 其他加热器设置... } // 初始化SHT40传感器 if (!sht4.begin(&Wire1)) { // 如果传感器初始化失败 Serial.println(F("SHT40 sensor not found!")); // 打印错误信息 while (1); // 停止程序执行 } else { Serial.print(F("SHT40 detected!\t")); // 打印传感器检测到的信息 Serial.print(F("Serial number:\t")); // 打印序列号信息 Serial.println(sht4.readSerial(), HEX); // 打印传感器的序列号（十六进制） } Serial.println(F("----------------------------------")); // 打印分隔线 } void loop() { sensors_event_t humidity, temp; // 创建温湿度事件对象 sht4.getEvent(&humidity, &temp); // 从传感器获取最新的温湿度数据 float t = temp.temperature; // 获取温度值 Serial.println("温度 *C = " + String(t)); // 打印温度值 float h = humidity.relative_humidity; // 获取相对湿度值 Serial.println("湿度 % = " + String(h)); // 打印湿度值 delay(1000); // 延时1秒，之后再次进行测量 } 烧录后串口打印显示： 配置Home Assistant根目录中的configuration.yml ： sensor: - unique_id: R4_温度 # 设备ID，唯一标识这个温度传感器 name: "R4_温度" # 设备名称，显示在Home Assistant界面上的名称 state_topic: "STH40" # 订阅端口，用于接收温度传感器数据的消息 suggested_display_precision: 1 # 建议显示的小数位数 unit_of_measurement: "°C" # 测量单位，摄氏度 value_template: "{{ value_json.temperature }}" # 从消息中提取温度值的模板 - unique_id: R4_湿度 # 设备ID，唯一标识这个湿度传感器 name: "R4_湿度" # 设备名称，显示在Home Assistant界面上的名称 state_topic: "STH40" # 订阅端口，用于接收湿度传感器数据的消息 unit_of_measurement: "%" # 测量单位，百分比 value_template: "{{ value_json.humidity }}" # 从消息中提取湿度值的模板   保存后重启Home Assistant显示下图为配置成功： 在进阶任务的代码基础上修改整合：   #include <ArduinoMqttClient.h> // 引入MQTT客户端库 #include <WiFiS3.h> // 引入WiFi库 #include <ArduinoJson.h> #include <WiFiClient.h> // 引入WiFi客户端库 #include "Adafruit_SHT4x.h" // 引入SHT40传感器的Adafruit库 Adafruit_SHT4x sht4; // 创建SHT40传感器对象 char ssid[] = "xcxc"; // WiFi网络名称 char pass[] = "xc12345678"; // WiFi密码 int status = WL_IDLE_STATUS; // WiFi连接状态 const char broker[] = "XXXXXXXXX"; // MQTT代理服务器地址 int port = 1883; // MQTT代理服务器端口 const char topic[] = "SHT40"; // MQTT主题 WiFiClient wifiClient; // 创建WiFi客户端对象 MqttClient mqttClient(wifiClient); // 创建MQTT客户端对象，并传入WiFi客户端对象 void setup() { Serial.begin(115200); // 初始化串口通信 while (!Serial) {} // 等待串口监视器打开 Serial.println(F("SGP40 test with SHT40 compensation")); // 打印开始测试的信息 if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) { Serial.println("与WiFi模块通信失败！"); // 如果没有检测到WiFi模块，则停止程序 while (true); } // 尝试连接到WiFi网络 while (status != WL_CONNECTED) { Serial.print("尝试连接到WPA SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); // 连接到WiFi网络 delay(10000); // 等待10秒看是否连接成功 } Serial.println("已连接到网络"); // 连接成功后的提示 printCurrentNet(); // 打印当前网络信息 printWifiData(); // 打印WiFi数据 // 尝试连接到MQTT代理服务器 if (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT连接失败！错误代码 = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); // 如果连接失败，则打印错误代码 while (1); // 停止程序 } Serial.println("已连接到MQTT"); // 连接成功后的提示 // 订阅主题 mqttClient.subscribe(topic); Serial.print("等待主题上的消息: "); Serial.println(topic); Serial.println(); // 设置消息接收回调 mqttClient.onMessage(onMqttMessage); // 设置SHT40传感器的测量精度 sht4.setPrecision(SHT4X_HIGH_PRECISION); // 设置为高精度 Serial.println("SHT40 set to High precision"); // 打印高精度 // 配置SHT40传感器的内置加热器状态 sht4.setHeater(SHT4X_NO_HEATER); // 关闭加热器 // 打印当前加热器的状态 switch (sht4.getHeater()) { case SHT4X_NO_HEATER: Serial.println(F("SHT40 Heater turned OFF")); // 加热器关闭 break; } // 初始化SHT40传感器 if (!sht4.begin(&Wire1)) { // 如果传感器初始化失败 Serial.println(F("SHT40 sensor not found!")); // 打印错误信息 while (1); // 停止程序执行 } else { Serial.print(F("SHT40 detected!\t")); // 打印传感器检测到的信息 Serial.print(F("Serial number:\t")); // 打印序列号信息 Serial.println(sht4.readSerial(), HEX); // 打印传感器的序列号（十六进制） } Serial.println(F("----------------------------------")); // 打印分隔线 } void printCurrentNet() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // 打印网络名称 byte bssid[6]; WiFi.BSSID(bssid); printMacAddress(bssid); // 打印路由器MAC地址 Serial.print("信号强度 (RSSI):"); Serial.println(WiFi.RSSI()); // 打印信号强度 Serial.print("加密类型: "); Serial.println(WiFi.encryptionType(), HEX); // 打印加密类型 Serial.println(); } void printMacAddress(byte mac[]) { for (int i = 0; i < 6; i++) { if (i > 0) Serial.print(":"); if (mac[i] < 16) Serial.print("0"); Serial.print(mac[i], HEX); } Serial.println(); } void printWifiData() { IPAddress ip = WiFi.localIP(); // 获取本地IP地址 Serial.print("IP地址: "); Serial.println(ip); // 打印IP地址 byte mac[6]; WiFi.macAddress(mac); Serial.print("MAC地址: "); printMacAddress(mac); // 打印MAC地址 } void loop() { // 发送MQTT保持活动信号，以避免被代理断开连接 mqttClient.poll(); sensors_event_t humidity, temp; // 创建温湿度事件对象 sht4.getEvent(&humidity, &temp); // 从传感器获取最新的温湿度数据 if (isnan(temp.temperature) || isnan(humidity.relative_humidity)) { Serial.println("Failed to read from SHT40 sensor!"); return; } float t = temp.temperature; // 获取温度值 float h = humidity.relative_humidity; // 获取相对湿度值 Serial.println("温度 *C = " + String(t)); Serial.println("湿度 % = " + String(h)); // 创建一个JSON对象 StaticJsonDocument<200> doc; doc["temperature"] = t; doc["humidity"] = h; // 将JSON对象转换为字符串 String jsonString; serializeJson(doc, jsonString); // 发送JSON字符串到MQTT代理服务器 mqttClient.beginMessage(topic); // 使用之前定义的topic mqttClient.print(jsonString); mqttClient.endMessage(); delay(1000); // 延迟5秒发送下一次数据 } void onMqttMessage(int messageSize) { // 我们收到了一条消息，打印出主题和内容 Serial.println("收到一条消息:"); Serial.print(mqttClient.messageTopic()); // 使用Stream接口打印内容 String message; while (mqttClient.available()) { message += (char)mqttClient.read(); } Serial.println(message); }    

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本帖最后由 sinc_sila 于 2024-10-16 09:54 编辑 MQTT部署： 我通过UNRAID NAS系统中的Docker部署EMQX： 通过18083端口来进行web端访问：   测试MQTT连接： 1.Arduino UNO R4 WiFi 烧录以下代码: #include <ArduinoMqttClient.h> // 引入MQTT客户端库 #include <WiFiS3.h> // 引入WiFi库 #include <WiFiClient.h> // 引入WiFi客户端库 char ssid[] = "Sinc"; // WiFi网络名称 char pass[] = "xc12345678"; // WiFi密码 int status = WL_IDLE_STATUS; // WiFi连接状态 const char broker[] = "xxxx"; // MQTT代理服务器地址 int port = 1883; // MQTT代理服务器端口 const char topic[] = "Aht10"; // MQTT主题 WiFiClient wifiClient; // 创建WiFi客户端对象 MqttClient mqttClient(wifiClient); // 创建MQTT客户端对象，并传入WiFi客户端对象 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 while (!Serial) {} // 等待串口监视器打开 if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) { Serial.println("与WiFi模块通信失败！"); // 如果没有检测到WiFi模块，则停止程序 while (true); } String fv = WiFi.firmwareVersion(); // 获取WiFi固件版本 if (fv < WIFI_FIRMWARE_LATEST_VERSION) { Serial.println("请升级固件"); // 如果固件版本过低，则提示升级 } // 尝试连接到WiFi网络 while (status != WL_CONNECTED) { Serial.print("尝试连接到WPA SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); // 连接到WiFi网络 delay(10000); // 等待10秒看是否连接成功 } Serial.println("已连接到网络"); // 连接成功后的提示 printCurrentNet(); // 打印当前网络信息 printWifiData(); // 打印WiFi数据 // 尝试连接到MQTT代理服务器 if (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT连接失败！错误代码 = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); // 如果连接失败，则打印错误代码 while (1); // 停止程序 } Serial.println("已连接到MQTT"); // 连接成功后的提示 } // 打印当前网络信息 void printCurrentNet() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // 打印网络名称 byte bssid[6]; WiFi.BSSID(bssid); printMacAddress(bssid); // 打印路由器MAC地址 Serial.print("信号强度 (RSSI):"); Serial.println(WiFi.RSSI()); // 打印信号强度 Serial.print("加密类型: "); Serial.println(WiFi.encryptionType(), HEX); // 打印加密类型 Serial.println(); } // 打印MAC地址 void printMacAddress(byte mac[]) { for (int i = 0; i < 6; i++) { if (i > 0) Serial.print(":"); if (mac[i] < 16) Serial.print("0"); Serial.print(mac[i], HEX); } Serial.println(); } // 打印WiFi数据 void printWifiData() { IPAddress ip = WiFi.localIP(); // 获取本地IP地址 Serial.print("IP地址: "); Serial.println(ip); // 打印IP地址 byte mac[6]; WiFi.macAddress(mac); Serial.print("MAC地址: "); printMacAddress(mac); // 打印MAC地址 } // 主循环 void loop() { mqttClient.beginMessage(topic); // 开始发送MQTT消息 mqttClient.print("Hello EEworld and Digikey!"); // 发送消息内容 mqttClient.endMessage(); // 结束发送MQTT消息 delay(1000); // 延迟1秒 } 烧录后串口通讯显示：   下载MQTT 客户端工具可以直观的观察到MQTT主题通讯： Home Assistant部署： 同样UNRAID NAS系统中的Docker部署Home Assistant： 通过18083端口来进行web端访问： 配置MQTT: 参考官方配置方式: MQTT - Home Assistant (home-assistant.io) 配置-->设备与服务-->集成-->添加集成-->搜索MQTT-->点击配置域名端口等信息: 然后完成就配置成功了，下面是成功界面： 通过配置configuration.yml文件，在Home Assistant首页创建了一个开关控制板载LED灯： 找到homeassistant的根目录中的configuration.yml文件打开： 在此代码基础上增加以下代码： mqtt: switch: - unique_id: R4_led #设备ID name: "R4_led" #设备名称 state_topic: "Aht10" #订阅端口 command_topic: "Aht10" #同上 payload_on: "1" #开灯的指令 payload_off: "2" #关灯的指令 保存代码后重启homeassistant，显示以下按钮表示创建成功： 修改代码来控制板载led：   #include <ArduinoMqttClient.h> // 引入MQTT客户端库 #include <WiFiS3.h> // 引入WiFi库 #include <WiFiClient.h> // 引入WiFi客户端库 char ssid[] = "Sinc"; // WiFi网络名称 char pass[] = "xc12345678"; // WiFi密码 int status = WL_IDLE_STATUS; // WiFi连接状态 const char broker[] = "XXXX"; // MQTT代理服务器地址 int port = 1883; // MQTT代理服务器端口 const char topic[] = "Aht10"; // MQTT主题 WiFiClient wifiClient; // 创建WiFi客户端对象 MqttClient mqttClient(wifiClient); // 创建MQTT客户端对象，并传入WiFi客户端对象 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 while (!Serial) {} // 等待串口监视器打开 // 初始化内置LED引脚为输出模式。 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) { Serial.println("与WiFi模块通信失败！"); // 如果没有检测到WiFi模块，则停止程序 while (true); } // 尝试连接到WiFi网络 while (status != WL_CONNECTED) { Serial.print("尝试连接到WPA SSID: "); Serial.println(ssid); status = WiFi.begin(ssid, pass); // 连接到WiFi网络 delay(10000); // 等待10秒看是否连接成功 } Serial.println("已连接到网络"); // 连接成功后的提示 printCurrentNet(); // 打印当前网络信息 printWifiData(); // 打印WiFi数据 // 尝试连接到MQTT代理服务器 if (!mqttClient.connect(broker, port)) { Serial.print("MQTT连接失败！错误代码 = "); Serial.println(mqttClient.connectError()); // 如果连接失败，则打印错误代码 while (1); // 停止程序 } Serial.println("已连接到MQTT"); // 连接成功后的提示 // 订阅主题 mqttClient.subscribe(topic); Serial.print("等待主题上的消息: "); Serial.println(topic); Serial.println(); // 设置消息接收回调 mqttClient.onMessage(onMqttMessage); } void printCurrentNet() { Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // 打印网络名称 byte bssid[6]; WiFi.BSSID(bssid); printMacAddress(bssid); // 打印路由器MAC地址 Serial.print("信号强度 (RSSI):"); Serial.println(WiFi.RSSI()); // 打印信号强度 Serial.print("加密类型: "); Serial.println(WiFi.encryptionType(), HEX); // 打印加密类型 Serial.println(); } void printMacAddress(byte mac[]) { for (int i = 0; i < 6; i++) { if (i > 0) Serial.print(":"); if (mac[i] < 16) Serial.print("0"); Serial.print(mac[i], HEX); } Serial.println(); } void printWifiData() { IPAddress ip = WiFi.localIP(); // 获取本地IP地址 Serial.print("IP地址: "); Serial.println(ip); // 打印IP地址 byte mac[6]; WiFi.macAddress(mac); Serial.print("MAC地址: "); printMacAddress(mac); // 打印MAC地址 } void loop() { // 定期调用poll()以允许库接收MQTT消息并 // 发送MQTT保持活动信号，以避免被代理断开连接 mqttClient.poll(); } void onMqttMessage(int messageSize) { // 我们收到了一条消息，打印出主题和内容 Serial.println("收到一条消息:"); Serial.print(mqttClient.messageTopic()); Serial.print(", 长度 "); Serial.print(messageSize); Serial.println(" 字节:"); // 使用Stream接口打印内容 String message; while (mqttClient.available()) { message += (char)mqttClient.read(); } Serial.println(message); // 检查消息内容并控制LED if (message == "1") { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 打开LED Serial.println("LED_BUILTIN 已打开"); } else if (message == "2") { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 关闭LED Serial.println("LED_BUILTIN 已关闭"); } Serial.println(); } 串口显示消息：   演示视频： [localvideo]4056f1eecec4d50c1ad10007071d7470[/localvideo]    

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本帖最后由 sinc_sila 于 2024-10-15 21:39 编辑 LED矩阵： Arduino UNO R4 WiFi配有内置 12x8 LED 矩阵，可对其进行编程以显示图形、动画、充当界面，甚至玩游戏。 该矩阵及其 API 可以通过几种不同的方式进行编程，每种方式都适合不同的应用。 首先导入 LED 矩阵库头文件： #include "Arduino_LED_Matrix.h" UNO R4 WiFi 的 LED 矩阵库的工作原理是创建一个帧，然后将其加载到显示该帧的缓冲区中。 帧就是我们所说的在任意给定时刻显示在矩阵上的“图像”。如果动画是一系列图像，则帧就是该系列中的其中一个图像。 为了控制 UNO R4 WiFi 上的 12x8 LED 矩阵，您需要至少 96 位大小的内存空间。该库提供了两种方法来做到这一点。   我们接下来的代码将使用官方提供的LED 矩阵工具来创建： 单击此处转到 LED 矩阵工具 在矩阵页面，我们绘制出“K”的字母，然后点击箭头指出位置下载代码。 按照上述步骤，我们让led矩阵分别"DigKey”的两个首字母“D”和“K”，间隔时间500ms。 // 引入Arduino_LED_Matrix库，用于控制LED矩阵 #include "Arduino_LED_Matrix.h" // 创建一个ArduinoLEDMatrix对象，用于操作LED矩阵 ArduinoLEDMatrix matrix; void setup() { // 初始化串口通信，波特率为115200 Serial.begin(115200); // 初始化LED矩阵 matrix.begin(); } // 定义一个常量数组D，用于存储字母"D"的LED矩阵数据 const uint32_t D[] = { 0x1e011010, 0x81081081, 0x81101e0, }; // 定义一个常量数组K，用于存储字母"K"的LED矩阵数据 const uint32_t K[] = { 0x10813014, 0x1801401, 0x30108108, }; void loop(){ // 将字母"D"的LED矩阵数据加载到matrix对象中，并显示在LED矩阵上 matrix.loadFrame(D); // 延时500毫秒，让字母"D"显示一段时间 delay(500); // 将字母"K"的LED矩阵数据加载到matrix对象中，并显示在LED矩阵上 matrix.loadFrame(K); // 延时500毫秒，让字母"K"显示一段时间 delay(500); } 代码烧录后视频效果展示： [localvideo]97a6d6de627d921fe0078fb27eb311d6[/localvideo] 滚动文本： // 引入Arduino图形库和LED矩阵库 #include "ArduinoGraphics.h" #include "Arduino_LED_Matrix.h" // 创建一个ArduinoLEDMatrix对象，用于控制LED矩阵 ArduinoLEDMatrix matrix; void setup() { // 初始化LED矩阵 matrix.begin(); } void loop() { // 开始绘制图形 matrix.beginDraw(); // 设置画笔颜色为白色（0xFFFFFFFF表示ARGB格式的白色） matrix.stroke(0xFFFFFFFF); // 设置文本滚动速度为100毫秒 matrix.textScrollSpeed(100); // 定义要显示的文本内容 const char text[] = " EEWorld! "; // 设置文本字体为5x7点阵字体 matrix.textFont(Font_5x7); // 设置文本起始位置和颜色（0, 1表示从第二行开始，0xFFFFFF表示白色） matrix.beginText(0, 1, 0xFFFFFF); // 在LED矩阵上打印文本 matrix.println(text); // 设置文本滚动方向为向左滚动 matrix.endText(SCROLL_LEFT); // 结束绘制图形 matrix.endDraw(); } 代码烧录后视频效果展示： [localvideo]94fd0a0e40f82d7722a6d5bb31a55a1e[/localvideo]   DAC正弦波： Arduino UNO R4 WiFi 具有内置DAC （数模转换器），用于将数字信号转换为模拟信号。此功能可用于构建大量有趣的音频项目，但也可用作专业实验室设备，例如廉价的函数发生器。 接线方式：   #include "analogWave.h" // 引入模拟波形生成库 analogWave wave(DAC); // 创建一个analogWave类的实例，使用DAC引脚 int freq = 10; // 频率，单位为赫兹，可根据需要更改 void setup() { Serial.begin(115200); // 初始化串行通信，波特率为115200 wave.sine(freq); // 生成初始频率的正弦波 } void loop() { // 从A5引脚读取模拟值，并将其映射到频率范围 freq = map(analogRead(A5), 0, 1024, 0, 10000); // 将更新后的频率打印到串行监视器 Serial.println("当前频率为 " + adcValue + " 赫兹"); wave.freq(freq); // 将波形发生器的频率设置为更新后的值 delay(1000); // 延迟一秒钟后重复 } 用OPAMP放大DAC信号；用ADC采集并且打印数据到串口： #include "analogWave.h" // 包含用于模拟波形生成的库 #include <OPAMP.h> // 包含OPAMP库 analogWave wave(DAC); // 创建一个analogWave类的实例，使用DAC引脚 int freq = 10; // 频率，单位为赫兹，可根据需要更改 unsigned long previousMillis = 0; // 存储上一次读取ADC值的时间 const unsigned long interval = 10; // 读取ADC值的时间间隔，单位为毫秒 void setup() { Serial.begin(921600); // 初始化串行通信，波特率为921600 wave.sine(freq); // 生成初始频率的正弦波 OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_LOWSPEED); // 初始化OPAMP为低速模式 analogReadResolution(12); // 将模拟读取分辨率更改为12位 } void loop() { unsigned long currentMillis = millis(); // 获取当前时间 // 每隔interval毫秒读取一次ADC值 if (currentMillis - previousMillis >= interval) { previousMillis = currentMillis; // 更新上一次读取的时间 int adcValue = analogRead(A5); // 返回0-4095之间的值 Serial.println(adcValue); // 将ADC值打印到串行监视器 } } 串口波形显示：    

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本帖最后由 sinc_sila 于 2024-9-16 11:02 编辑   我有幸参与本期Follow me活动，亲身体验备受推崇的Arduino开源硬件平台。Arduino以其卓越的易用性和灵活性，赢得了全球电子爱好者和教育者的青睐。期待在此次活动中能够满载而归。   购买原件展示： 1、Arduino UNO R4 WiFi 2、SHT40温湿度传感器扩展板   环境搭建： 打开arduino官网：Software | Arduino 下载并安装软件 打开arduino软件，将开发板连接到电脑，选择对应的串口：   此时已完成了编写代码前的准备。 ------------------------------------------------------------------   入门任务：点亮板载LED灯并且串口打印Hello EEWorld！ 通过开发板提供的原理图我们可以看到用户LED的引脚为：DL4(黄色）。   打开文件--》示例--》Basics--》Bink  创建一个Bink基础示例，并在此基础上增加串口打印。 示例代码及注释： Arduino的内置LED每隔一秒闪烁一次，并在每次LED状态改变时通过串口发送"Hello EEWorld!"消息： void setup() { // 初始化内置LED引脚为输出模式。 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // 初始化串口通信，波特率为9600 Serial.begin(9600); } // loop函数会无限次地反复运行 void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 打开LED（HIGH表示高电压水平） Serial.println("Hello EEWorld!"); // 通过串口打印消息 delay(1000); // 等待一秒钟 digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 关闭LED，通过使电压变为LOW Serial.println("Hello EEWorld!"); // 再次通过串口打印消息 delay(1000); // 等待一秒钟 } 代码烧录后视频效果展示： [localvideo]38df0d8b5caa33f712b1bfb102a2c157[/localvideo]  

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