
资源介绍
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物联网(IOT)是一个由众多计算机和多种通信方式构成的复杂概念。有些物联网设备连接到互联网,有些则没有。有些物联网设备形成集群,彼此之间进行通信。有些设备专为单一用途设计,而有些则是更通用的计算机。本书旨在全方位地向你展示物联网。通过构建物联网设备,读者将理解基本概念,并能够利用这些基础知识开发自己的物联网应用。书中包含的项目将告诉读者如何构建自己的物联网项目,并对展示的模型进行拓展。书中还讨论了物联网设备中计算机安全的重要性,以及保护物联网免受未授权用户或黑客攻击的各种策略。从本书中最重要的收获在于亲自构建这些项目。
1. 使用 Arduino、ESP8266 和 GPS 在谷歌地图上追踪车辆
车辆追踪系统在防盗等场景中至关重要。本项目可在谷歌地图上实时追踪车辆位置,相比传统项目,它将位置坐标发送至本地服务器,用户通过网页链接即可查看。
工作原理
GPS 模块获取车辆坐标后,经 UART 传至 Arduino。Arduino 先配置 ESP8266 连接网络,获取坐标后将其与谷歌地图链接发送至网页。用户点击链接,就能在谷歌地图红点处看到车辆位置。
所需组件
Arduino UNO
连接线
笔记本电脑
GPS 模块
Wi-Fi 模块 ESP8266
USB 电缆
面包板
电源
Wi-Fi 路由器
16x2 LCD
电路说明
GPS 模块 Tx 连 Arduino 数字引脚 10,ESP8266 的 Vcc、GND、CH_PD 分别连 Arduino 3.3V、GND、3.3V,Tx 和 Rx 连 Arduino 引脚 2 和 3,均借助 SoftwareSerial 库实现通信。
GPS 坐标转换
GPS 模块输出的度分格式坐标需转换为十进制。以纬度 2856.3465 为例,通过公式 度坐标 = 度 + 分 / 60 计算,如 28 + 56.3465 / 60 = 28.94 ,经度转换同理。
程序说明
使用 SerialSoftware 库连接模块,定义引脚和变量,编写数据获取、格式转换、Wi-Fi 配置等函数,Arduino 在 loop 函数中等待网页请求。
2. 适用于 Android 的 Arduino 智能手表
智能手表虽实用但价格高昂,基于 Arduino 的 Retro Watch 提供了低成本解决方案。它能与手机配对,显示消息、邮件、手机状态等信息,支持 RSS Feed 功能,有多种时钟样式和 65 个通知图标,信息每 20 秒更新一次。
主要部件
由 Arduino Pro Mini、128x64 OLED 显示器、HC-06 蓝牙模块等组成,结构紧凑。教程提供源代码和安卓应用,烧录代码前需安装 OLED Adafruit 图形库。
3. 如何使用 Wi-Fi 将数据从 Arduino 发送到网页
本项目使用本地服务器,实现 Arduino 经 Wi-Fi 向网页发送数据。
所需组件
ESP8266 Wi-Fi 模块
Arduino UNO
USB 电缆
笔记本电脑
连接线
电源
电路连接与工作原理
ESP8266 与 Arduino 连接后,通过 AT 指令测试、配置模式、连接路由器、设置服务器等步骤,实现数据发送与网页显示。
编程步骤
包含库文件,定义变量和函数,在 setup 函数中初始化通信,在 loop 函数中处理数据发送与页面刷新请求。
4. 使用 Arduino 和 Wi-Fi 控制 RGB LED
借助 Blynk 应用,通过安卓手机经 Wi-Fi 控制 RGB LED 颜色与闪烁。
配置 Blynk 应用程序
下载安装后创建账户,选择开发板、记录 Auth Token 并输入到程序,配置滑块和按钮。
所需组件
Arduino UNO
ESP8266 Wi-Fi 模块
USB 电缆
连接线
RGB LED
Android 手机
Blynk 应用程序
电路和工作原理
RGB LED 采用共阳极接法,通过 Blynk 应用滑块控制颜色亮度,按钮控制闪烁模式。
程序说明
安装 Blynk 库,设置引脚和参数,根据需求编写控制亮度或闪烁的代码,在 loop 中运行 blynk 函数。
5. 使用 Arduino 和 ESP8266 Wi-Fi 模块发送电子邮件
在物联网时代,从微控制器发送邮件十分关键,后续将详细介绍该项目的实现步骤、所需组件、电路连接及编程方法 。
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