題目
大家好，超子能力有限，技術(shù)不高，有什么錯(cuò)誤的地方，歡迎批評(píng)指正。超子之前寫(xiě)過(guò)一篇STM32單片機(jī)配合ESP8266的WiFi模塊接入阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的DIY實(shí)驗(yàn)，有小伙伴問(wèn)我51單片機(jī)能不能實(shí)現(xiàn)，答案是能。那么今天超子就給大家介紹下51單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法。
程序設(shè)計(jì)中，我們使用的軟件是Keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，C語(yǔ)言編寫(xiě)。如果大家想要程序源碼的話(huà)，可以私信我，超子不是專(zhuān)業(yè)的程序員，水平不高，大家不嫌棄就行。
一說(shuō)到51單片機(jī)的型號(hào)那就太多了，因?yàn)槲覀円褂肕QTT協(xié)議對(duì)接阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，所以對(duì)RAM空間要求比較多，一些常見(jiàn)的型號(hào)比如89C51，89C52，因?yàn)镽AM空間太少不能用，所以我們本次DIY程序設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)型號(hào)是STC12LE5A60S2。
ESP8266模塊是通過(guò)串口A(yíng)T指令控制的那種，網(wǎng)上有很多，價(jià)格也比較便宜，非常適合我們做DIY。
雖然我們前面使用STM32單片機(jī)做了第一個(gè)DIY設(shè)計(jì)，但是考慮到有些小伙伴，沒(méi)有看過(guò)，所以超子還是說(shuō)的詳細(xì)一點(diǎn)，把每一個(gè)步驟再重新走一遍。
圖1
首先進(jìn)入我們自己的阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，然后創(chuàng)建項(xiàng)目，我們就創(chuàng)建一個(gè)51單片機(jī)DIY項(xiàng)目吧，以后所有51單片機(jī)相關(guān)的DIY設(shè)計(jì)，我們都加入到這個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)。
圖2
項(xiàng)目建立完畢后，可以在項(xiàng)目列表中，看到51單片機(jī)DIY項(xiàng)目，旁邊的第一個(gè)DIY設(shè)計(jì)項(xiàng)目，是上次STM32單片機(jī)DIY設(shè)計(jì)時(shí)建立的。然后我們點(diǎn)擊51單片機(jī)DIY項(xiàng)目，進(jìn)入項(xiàng)目管理界面。
圖3
接下來(lái)，我們需要?jiǎng)?chuàng)建新產(chǎn)品。
圖4
產(chǎn)品名稱(chēng)就叫51單片機(jī)插座，大家也可以起自己喜歡的名字。然后所屬品類(lèi)選擇電工照明下的插座。節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇設(shè)備，不接入網(wǎng)關(guān)，因?yàn)镋SP8266可以連接WiFi路由器，直接具備接云的能力，所以是直連設(shè)備，不需要網(wǎng)關(guān)。連網(wǎng)方式一定要注意，雖然ESP8266是WiFi模塊，但是不能選擇WiFi連網(wǎng)，因?yàn)槲覀兪褂玫氖峭ㄓ玫模珹T指令控制的ESP8266，沒(méi)有在阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)認(rèn)證，不兼容阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)APP的配網(wǎng)協(xié)議，如果我們選擇WiFi方式的話(huà)，配網(wǎng)過(guò)不去，程序設(shè)計(jì)就無(wú)法進(jìn)行了。所以我們?nèi)€(gè)巧，使用蜂窩連接方式，跳過(guò)阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)APP的配網(wǎng)，我們可以用ESP8266模塊自己的APP配網(wǎng)或是直接把WiFi的SSID以及密碼寫(xiě)在程序里。然后數(shù)據(jù)格式選擇JSON，不適用ID2認(rèn)證，最后點(diǎn)擊完成就行了。
圖5
產(chǎn)品建立完成后，我們要先進(jìn)行第1步的功能定義的設(shè)置，我們選擇的是電工照明分類(lèi)下的插座，所以阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)自動(dòng)幫我們添加了電源開(kāi)關(guān)的功能屬性。所以這一步我們不需要做什么額外的設(shè)置，直接點(diǎn)擊下一步：設(shè)備調(diào)試。
圖6
我們新建設(shè)備的時(shí)候，為了跳過(guò)配網(wǎng)協(xié)議，所以故意選擇了蜂窩的連接方式，所以我們隨便選一個(gè)通過(guò)認(rèn)證的模組就行，選哪個(gè)型號(hào)都不會(huì)影響我們的DIY設(shè)計(jì)。
圖7
選好模組后，我們點(diǎn)擊新增測(cè)試設(shè)備，每個(gè)產(chǎn)品下可以添加最多50個(gè)免費(fèi)的測(cè)試設(shè)備，我們做DIY程序設(shè)計(jì)，50個(gè)足夠我們用了。
圖8
新增測(cè)試設(shè)備時(shí)，我們要輸入設(shè)備名稱(chēng)，就叫D001吧，超子喜歡用這種編號(hào)命名設(shè)備，大家可以根據(jù)喜好自己設(shè)置設(shè)備名稱(chēng)，然后點(diǎn)擊確定就行。
圖9
然后會(huì)彈出激活憑證，也就是三元組信息，這個(gè)是登錄阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的認(rèn)證信息，稍后我們修改51單片機(jī)C語(yǔ)言程序時(shí)要用到這些重要信息。然后我們點(diǎn)擊下一步：人機(jī)交互。
圖10
和使用STM32單片機(jī)做DIY設(shè)計(jì)時(shí)一樣，我們使用阿里云生活物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的公版APP，也就是云智能APP。我們打開(kāi)上圖中紅圈所示的開(kāi)關(guān)。
圖11
然后我們點(diǎn)擊未設(shè)置，選擇一個(gè)界面。
圖12
自己喜歡哪個(gè)，選一個(gè)就行，然后點(diǎn)擊確認(rèn)。
圖13
然后頁(yè)面下方，我們要配置APP功能，同STM32單片機(jī)DIY時(shí)一樣，我們主要設(shè)置多語(yǔ)言管理，填寫(xiě)品牌名稱(chēng)，設(shè)備名稱(chēng)，產(chǎn)品編號(hào)等等，大家根據(jù)喜好自己填一個(gè)就。最下方我們看到了天貓精靈，插座是天貓精靈支持的品類(lèi)，所以可以直接綁定天貓精靈的賬號(hào)，用天貓精靈控制開(kāi)關(guān)，非常方便。然后我們點(diǎn)擊下一步：批量投產(chǎn)。
圖14
我們勾選上充分了解的對(duì)勾，然后點(diǎn)擊開(kāi)發(fā)完成，到此我們整個(gè)項(xiàng)目的配置就算完成了，就下來(lái)我們要修改51單片機(jī)的程序了。
圖15
首先看esp8266.c源文件，wifi_mode變量用于設(shè)置使用哪種方式進(jìn)行配網(wǎng)，大家根據(jù)注釋自行選擇就行，如果選擇0的話(huà)，SSID和密碼要在esp8266.h頭文件中設(shè)置。
圖16
然后我們需要修改mqtt.h頭文件中的6個(gè)字符串，最麻煩的就是第3個(gè)，也就是MQTT協(xié)議中CONNECT報(bào)文中的包含的密碼信息。我們一個(gè)一個(gè)來(lái)，講一下怎么修改。
我們先看第6個(gè)需要修改的字符串，服務(wù)器的域名，格式如下所示：
*.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com
我們把*號(hào)替換成我們自己設(shè)備的ProductKey，這個(gè)ProductKey就是我們新建設(shè)備時(shí)彈出的3元組信息，圖9所示，以我新建的設(shè)備作為例子，我們修改一下，最終結(jié)果如下：
a1jWDQfzbVB.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com
然后看第4和第5個(gè)字符串， 都是Topic主題，第4個(gè)set是用來(lái)接收控制開(kāi)關(guān)命令推送的Topic，我們需要訂閱它，第5個(gè)post是用來(lái)往服務(wù)器上傳數(shù)據(jù)的，這次的實(shí)驗(yàn)post不是關(guān)鍵點(diǎn)。那么這兩個(gè)Topic再那找呢？看下圖。
圖17
測(cè)試設(shè)備點(diǎn)擊紅圈圈中的查看。
圖18
然后在Topic列表下，可以看到post和set，根據(jù)自己設(shè)備的實(shí)際內(nèi)容，修改程序中第4和第5個(gè)字符串即可。
接下來(lái)看第1個(gè)字符串，也就是MQTT協(xié)議中CONNECT報(bào)文中包含的客戶(hù)端ID信息，格式如下：
*|securemode=3,signmethod=hmacsha1|
其中*號(hào)是設(shè)備名稱(chēng)，以我的設(shè)備為例，修改一下，結(jié)果如下：
D001|securemode=3,signmethod=hmacsha1|
然后再看第2個(gè)字符串，也就是MQTT協(xié)議中CONNECT報(bào)文中包含的用戶(hù)名信息，格式如下：
*&#
其中*號(hào)是設(shè)備名稱(chēng) ，#號(hào)是ProductKey，都是圖9中的三元組信息，就以我的設(shè)備為例，修改一下，結(jié)果如下：
D001&a1jWDQfzbVB
最后再看最麻煩的第3個(gè)字符串，也就是MQTT協(xié)議中CONNECT報(bào)文中包含的密碼信息，需要經(jīng)過(guò)一步加密，我們先要構(gòu)建待加密的明文字符串，格式如下：
clientId*deviceName*productKey#
其中*號(hào)是設(shè)備名稱(chēng) ，#號(hào)是ProductKey，以我的設(shè)備為例，修改一下，結(jié)果如下：
clientIdD001deviceNameD001productKey a1jWDQfzbVB
加密用的秘鑰是圖9中，三元組信息里的DeviceSecret，我們網(wǎng)上找一個(gè)加密算法的網(wǎng)站。
圖19
我們復(fù)制待加密的字符串和密鑰的時(shí)候，一定要多檢查，不要多空格，不要多回車(chē)，錯(cuò)一點(diǎn)加密后的結(jié)果都不會(huì)正確的，所以大家一定要小心。加密后的結(jié)果就是第3個(gè)字符串的內(nèi)容，到此6個(gè)需要修改的字符串我們都修改完畢了，重新編譯程序，下載到開(kāi)發(fā)板就行了。然后我們?cè)倩氐桨⒗镌粕钗锫?lián)網(wǎng)平臺(tái)。
圖20
我們進(jìn)入第3步，人機(jī)交互設(shè)置頁(yè)面，我們點(diǎn)擊紅圈所示的內(nèi)容，然后彈出頁(yè)面，需要我們填寫(xiě)設(shè)備名稱(chēng)，以我的為例，填上D001，然后就可以生成我們需要的，添加設(shè)備的二維碼，因?yàn)槲恼轮胁荒艹霈F(xiàn)二維碼，所以超子就不展示了。到此我們本次51單片機(jī)的DIY程序設(shè)計(jì)，基本就完成了。
大家如果有什么想做的，或者有什么想法，都可以評(píng)論區(qū)留言告訴超子哦~~~
想要程序的小伙伴，可以舉手哦~~~
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