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微信除了聊天竟然还可以控制灯泡

2017-06-08
来源:ZLG致远电子

  微信能做的事情越来越多,今天介绍“”微信控制灯泡“”了解控制灯泡的原理后,就能继续添加控制空调、控制电视、获取温度等功能,微信并不自带此功能,是通过开源项目DeviceConnect来实现的,这里将详细介绍DeviceConnect项目。

  微信控制灯泡的系统框图如下所示:

图片1.png

  系统分为三部分:手机、云服务器ARM工控板。云服务器把手机端发送过来的命令转送到ARM工控板,ARM工控板解析命令后控制灯泡的亮与灭。

  1.1DeviceConnect开源项目简介

  DeviceConnect是手机控制ARM板子上的外设的最简单实例,目标是让使用者能更方便的扩张功能。DeviceConnect在手机端提供了三种方式:

  1.微信订阅号点亮ARM板子上的LED灯;

  2.Android App点亮ARM板子上的LED灯;

  3.iOS App点亮ARM板子上的LED灯。

  1.2.1硬件环境

  云服务器:腾讯云服务器,特点是免费1个月。

  ARM工控板:广州致远电子的EPC-6G2C,特点是有8路串口。

  手机:安卓、iPhone手机都可以。

  1.2.2源码下载

  源码地址:https://github.com/yufangmin/DeviceInternet.git

  1.2.3源码结构

  下载源码后,它的目录结构如下所示:

图片2.png

  源码目录的功能如下表:

图片3.png

  apphtml目录内是运行在服务器上面的源码和固件,它提供了两个功能,一是处理手机和硬件产品发过来的http请求(获取设备信息或控制设备的命令),二是提供了http页面,在微信订阅号后台把某个页面的“阅读原文”的地址指向这个http页面,http页面实现了控制灯泡的功能。微信订阅号的申请和介绍在官网有详细文档,这里不介绍。

  android目录、ios目录、device目录,它们是三个应用程序,分别运行在android手机、iPhone手机、AMR开发板上面,它们采取相同的协议和服务器进行通信。

  1.2.4手机和云服务器的通信规则

  手机和云服务器采取htpp协议api接口来通信,返回的值是json数据。有两类接口:设置接口和查询接口。

  1.设置接口

  手机访问云服务器,把灯泡熄灭的接口如下:

  http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?active=put&key=led&value=off

  可以在IE浏览器里面输入这段字符,它就能关闭灯泡。这里有三个关键字:active、key、value。

  lactive:可取两个值:put和get。put是设置的意思,get是查询的意思。

  lkey、value:服务器保存了一个字典,这个key、value的值就是服务器字典里面的key和value。

  active=put&key=led&value=off的意思是:设置led的值为关闭。

  返回值是json数据,如下:

  {errorCode:0,   errorMsg:配置LED成功}

  errorCode:返回0代表成功;返回其他值代表失败。

  errorMsg:返回errorCode编码对应的解释。

  2.查询接口

  手机访问云服务器,获取灯泡状态的接口如下:

  http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?active=get&key=led

  active=get&key=led的意思是:获取灯泡的状态。

  返回值是json数据,如下:

  {errorCode:0,key:led,value:off,errorMsg:查询+key+成功}

  意思是led的值为关闭。

  1.2.5服务器端的源码分析

  服务器端是用JAVA语言+spring库来实现的。在浏览器输入http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?active=put&key=led&value=off来访问服务器时,实际上会调用APPAPIController类的 api(...)函数,函数原型如下:

  @RequestMapping(value = "/api/{productName}/{functionName}")//  1. productName和functionName是http地址映射相关

  public void api(

  @PathVariable String productName,// 2. http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?,api会被赋值到productName

  @PathVariable String functionName,// 3. http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?,a7会被赋值到functionName

  HttpServletRequest request,// 4. request,可通过这个变量读取客户端数据。

  HttpServletResponse response// 5. response,可通过这个变量写入客户端数据。

  )

  从request获知字符串active=put&key=led&value=off,然后进行处理,把处理结果通过response返回Json数据给客户端。下面是完整的代码:

  @Controller

  public class APPAPIController{

  static HashMap<String, String> deviceStatus = new HashMap<>();

  @RequestMapping(value = "/api/{productName}/{functionName}")

  public void api(@PathVariable String productName,

  @PathVariable String functionName,

  HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {

  System.out.println("http connect in "+new Date().toString());

  HashMap<String, Object> resultMap = new HashMap<>();

  try {

  // 获取参数信息

  Map<String, String> parameters = convertHttpParamMap(request.getParameterMap());

  String active = parameters.get("active");

  if (active.compareTo("put") == 0) {

  // http://127.0.0.1:9090/api/a7/control?active=put&key=led&value=no

  String key = parameters.get("key");

  String value = parameters.get("value");

  deviceStatus.put(key, value);

  resultMap.put("key", key);

  resultMap.put("value", value);

  resultMap.put("errorCode", "0");

  }else if(active.compareTo("get") == 0) {

  // http://127.0.0.1:9090/api/a7/control?active=get&key=led

  String key = parameters.get("key");

  String value = deviceStatus.get(key);

  resultMap.put("key", key);

  resultMap.put("value", value);

  resultMap.put("errorCode", "0");

  }else {

  resultMap.put("errorCode", "1001");

  resultMap.put("errorMsg", "active不正确");

  }

  }catch (Exception e) {

  resultMap.put("errorCode", "1002");

  resultMap.put("errorMsg", "参数不正确");

  }

  response.setCharacterEncoding("UTF-8");

  ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream();

  ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

  mapper.writeValue(outputStream, resultMap);

  outputStream.flush();

  }

  }

  从上面的代码可见:设置功能是把数据保存在一个Map数据结构内;查询功能是从Map内读出数据。服务器其实是个中转站。手机可以获取和设置灯泡,ARM开发板获取灯泡状态并给灯泡断电或上电。

  1.2.6客户端的源码分析

  微信HTTP页面、iOS APP、安卓APP、ARM开发板程序,都是客户端,它们的功能本质一样,只是编程语言不同,所以这里仅介绍HTTP页面源码。

  页面有三个按钮和一张图片,代码如下所示:

  <img id='lightStatus' src="image/lamp_on.png"/>

  <input type="button" id="lightOn" value="设置LED亮">

  <input type="button" id="lightOff" value="设置LED灭">

  <input type="button" id="lightQuery" value="查询LED状态">

  为了解析服务器返回的json数据,采用了jquery库,如下所示:

  <script src="jquery-3.2.0.min.js"></script>

  <script type="text/javascript">

  按钮“设置LED亮”是button类型,ID是lightOn。lightOn对应的源码如下:

  var args = {

  url: 'http://127.0.0.1/api/a7/control?',

  cache: false,

  dataType: 'json'

  }

  $('#lightOn').on('click', function() {

  args.data    = 'active=put&key=led&value=on'

  args.success = function(data) {

  $('#lightStatus').attr('src', data.value === 'on' ? "image/lamp_on.png" : "image/lamp_off.png")

  }

  $.ajax(args)

  })

  在函数lightOn内访问http://127.0.0.1/api/a7/control? active=put&key=led&value=on后对返回结果的内的value值和on比较,如果成功则设置lamp_on.png,如果失败则设置lamp_off.png。按钮“设置LED灭”和“查询LED状态”的源码是类似的,这里不展示。

  1.结果展示

  1)微信订阅号的展示如下:

图片4.png

  注:微信订阅号是用户自己申请的,本文作者申请了一个物通网互通的订阅号,你完全可以申请另外一个订阅号。上图的总共4个窗口,前2个窗口是通过微信公众号后台编辑实现,后2个窗口是由服务器源码HTML提供。

  2.Android APP的展示如下:

图片5.png

  3.iPhone APP的展示如下:

图片6.png

  4.ARM核心板(M6G2C Cortex-A7)的展示如下:

图片7.png


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