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一 项目简介 睡前给小朋友讲故事，哄自己的宝贝睡觉，已经成为很多家长的沉重负担，特别是很多女性，既要在外面拼搏，又要负责繁重的家务，好不容易想躺一下，不通情达理的心肝宝贝吵着听故事，真累！ 这款智能设备可以为您分忧解难：通过ardiuno min单片机，语音模块，RGBLED模块，机智云平台，用手机作为控制界面，随心所欲地控制一个深受小朋友喜爱的，能播放故事，音乐，还能发出五彩缤纷，变幻莫测的灯光，秒杀小主人的无理要求，让你瞬间从纠缠中解脱出来。
二 硬件准备改装前的硅胶玩具 改装后的语音播放彩灯系统 分解后的模块 完全肢解后的零部件 三 软件开发环境以及工具（1）单片机 1）代码编辑：Notepad++ 2）编译工具：Arduino IDE 3）烧写工具：OpenJumper（2）固件烧写工具ESP_DOWNLOAD_TOOL_V2.4（3）手机测试用Demo App 请到机智云物联网云平台下载，与本系统配置绑定后立刻可以控制体验。 四 控制思路（1）主机 1）主机MCU1 专注与云端和从机的通信，把采集，处理后的数据发送到相应的设备。 2）数据点 开关类：启动/停止播放或灯光，数据类型：布尔值。选项类：确定被控制对象的多项模式，数据类型：枚举。模拟类：对连续变化变量控制，数据类型：数值。详细数据内容请参阅下表：（2）从机 1）语音专用模块MCU2 专注于解析从主机发来的数据包，依据自身规定的命令集，发挥语音模块丰富的功能，使用方法请参阅附件“N9200 MP3模块说明书（不带配置）v1.3”。 2）彩灯控制器MCU3 通过开源的Adafruit_NeoPixel函数库，控制WS2812B彩灯模块发出五颜六色的绚丽光彩。五 代码说明（1）使用机智云的代码自动生成工具，方法请参阅bigfanofloT老师的“史上最详细的Arduino uno R3接入机智云教程”一文。 （2）主机代码 1）WiFi配置用代码的修改
- void wifiStatusHandle()
- {
- //WIFI配置为SOFTAP模式
- if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_SOFTAP))
- {
- sd_data = 'R';//设置标志字符为“R”
- Data_Send();//向从机发送点亮RGBLED红色灯指令
- }
- //WIFI配置为AIRLINK模式
- if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_AIRLINK))
- {
- sd_data = 'G';//设置标志字符为“G”
- Data_Send();//向从机发送点亮RGBLED绿色灯指令
- }
- //WIFI配置成功
- if(myGizwits.wifiHasBeenSet(WIFI_CON_ROUTER))
- {
- sd_data = 'F';//设置标志字符为“F”
- Data_Send();//向从机发送关闭RGBLED灯指令
- }
-
复制代码作为配置状态的显示手段，WS2812B 16通道RGBLED灯分别在SOFTAP模式时，点亮红色，AIRLINK模式时，点亮绿色，成功时关闭所有通道的灯。 2）语音模块控制代码 语音模块的指令集比较多，这里只简单说明几个数据包如何发送，其他都大同小异，主机完整代码里面有详细的注释，请参阅为盼。下面我们根据厂家提供的N9200B语音模块的部分指令集，说明一下如何添加这部分的逻辑代码：①首先需要定义一个多维数组“unsigned char data[7] = {0,0,0,0,0,0,0};”，用于储存语音数据包。然后根据不同的指令，把16进制的数据添加到下面各个函数的数组中，其中播放，暂停，上一目录的数据都是常量，只有音量的第二组数据为变量v，由于校验和w，表示除了校验和本身之外，所有字节之和，所以校验和也成了变量w。②然后创建播放Control_Play()，暂停Control_Pause()，上一目录Control_Back_dir()以及音量控制Control_Volume()4个函数，这样在各个逻辑代码区域就可以调用了。
- void Control_Play(){
- unsigned char data[7] = {0x04,0xfb,0x01,0x01,0x01};//将播放数据包存进数组储存器
- mySerial1.write(data,7);//将以上数据包发送到语音模块
- }
- void Control_Pause(){
- unsigned char data[7] = {0x04,0xfb,0x01,0x02,0x02}; //将暂停数据包存进数组储存器
- mySerial1.write(data,7);//将以上数据包发送到语音模块
- }
- void Control_Back_dir(){
- unsigned char data[7] = {0x04,0xfb,0x01,0x12,0x12};//将上一目录数据包存进数组储存器
- mySerial1.write(data,7);//将以上数据包发送到语音模块
- }
- void Control_Volume(){
- unsigned char data[7] = {0x06,0xf9,0x02,0x01,v,w};//将音量数据包存进数组储存器
- mySerial1.write(data,7);//将以上数据包发送到语音模块
- }
复制代码③函数的调用 因为音乐控制需要用到变量，下面我们详细说明一下如何调用音量控制函数对音量进行控制。其他函数的调用大同小异，请举一反三，与此类推。 (myGizwits.hasBeenSet(EVENT_Volume))，myGizwits.read(EVENT_Volume,&varR_Volume);都是机智云自动生成的代码，用于读取云端的数据，我们只管使用就行。 上面介绍过，语音模块厂家的音量通信指令格式为（06 F9 02 01 v w），其中，v为音量数据，厂家规定音量等级范围为（0-30），w为校验和，表示除了校验和本身之外，所有字节之和，这里我们有一个更简易的计算方法：w=v+2。下面的第9行代码就是用这个公式计算校验和的。第2-6行代码表示从云端读取音量变量 varR_Volume的数值，并存入v，当音量在规定范围内(0 <= v < 31)时，调用 Control_Volume();，注意函数内的数组unsigned char data[7] = {0x06,0xf9,0x02,0x01,v,w};，的变量将被替代成unsigned char data[7] = {0x06,0xf9,0x02,0x01,v,(v+2)};，例如：当将手机的音量滑动条移到20等级的音量位置时，v将存入0x14的16进制数据（十进制20的HEX值），数组将替代成unsigned char data[7] = {0x06,0xf9,0x02,0x01,0x14,0x16};。 另外其他的二种状态：音量小于0时(v < 0)，音量大于最大值时(v > 30)的时候，系统强制限定其回归规定范围内，数组变量替代方法以及调用的函数都大同小异，这里不再累述。
- //音量控制
- if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_Volume))
- {
- myGizwits.read(EVENT_Volume,&varR_Volume);//Address for storing data
- //收到来自云端的音量控制指令
- v = varR_Volume;//将云端下发的音量数值存到V
- if(0 <= v < 31)//音量在规定范围内
- {
- w = v + 2;//计算校验和，并将结果存入w
- Control_Volume();//调用带有当前音量数值的音量控制函数
- }
- else if(v < 0)//音量小于0时
- {
- v = 0;//强制静音
- w = v + 2;//计算校验和，并将结果存入w
- Control_Volume();//调用带有当前音量数值的音量控制函数
- }
- else if(v > 30)//音量大于规定值时
- {
- v = 30;//强制限定到音量最大值
- w = v + 2;//计算校验和，并将结果存入w
- Control_Volume();//调用带有当前音量数值的音量控制函数
- }
- }
复制代码3）RGBLED彩灯控制 由于彩灯运行时，CPU一直以循环的方式依次对彩灯做花样模式变换控制，非常“忙绿”，如果这时云端有数据进入，会有点应接不暇，所以我们追加了一个从机，专门负责彩灯“事务”，主机和从机都参与了对彩灯的控制，但是主机只专注于将云端的彩灯控制指令收集，分类后通过串口用字符代号转发给从机，从机利用库函数进行控制。下面我们分析主机的这部分代码。
- //设定彩灯花样标志
- if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_Scene))
- {
- myGizwits.read(EVENT_Scene,&varR_Scene);//Address for storing data
- switch(varR_Scene){
- //自定义
- case Scene_VALUE0:
- sd_data = 'F';
- Data_Send();
- break;
- //涂色效果
- case Scene_VALUE1:
- sd_data = 'W';
- Data_Send();
- break;
- //戏剧追逐效果
- case Scene_VALUE2:
- sd_data = 'C';
- Data_Send();
- break;
- //彩虹效果
- case Scene_VALUE3:
- sd_data = 'B';
- Data_Send();
- break;
- //default;
- //break;
- }
- }
- //binary datapoint handle
- myGizwits.process();
- }
- //发送彩灯控制数据
- void Data_Send(){
- mySerial2.println(sd_data);
- }
复制代码①彩灯花样模式控制 上面代码的第1-31行，用于彩灯花样控制，varR_Scene用于读取云端彩灯场景变量值，然后通过读取的结果，调用函数。其中Scene_VALUE0-3是机智云根据数据点生成的结构体枚举数据，一共有4个，根据这4个条件，调用Data_Send();函数，分别发送F,W,C,B 4个字符代号，用于发送给从机执行“关闭，涂色效果，戏剧追逐效果和彩虹效果”等命令。②WiFi配置状态显示彩灯控制 详细请参阅本文“1）WiFi配置用代码的修改”。（4）从机代码 1）语音控制模块 模块是市售成品，没有开源资料，只有使用说明书，按照说明书提供的指令集就可以用代码控制了。 2）彩灯控制器 该代码充分利用当下流行的Adafruit_NeoPixel函数库，作为控制主线，读取主机串口的指令字符集，判断相关条件，添加相应代码，完成对WS2812B 16通道RGBLED彩灯模块的控制。详细代码： ①彩灯花样控制代码 花样五花百门，时间关系，我们只介绍“戏剧追逐效果”这部分的代码。②彩灯花样函数 “theaterChase()”是一个不断循环的三色追逐效果函数，只要不断电，就一直循环下去，除非串口收到字符“F”，循环才会中断。
- void theaterChase(){
- Serial.println(ch);
- ch = ' '; //清空字符储存器
- while(1){
- theaterChase(strip.Color(127, 0, 0), 12); // 红色-指定第12号灯开始红色追逐
- theaterChase(strip.Color(0, 127, 0), 12); // 绿色-指定第12号灯开始绿色追逐
- theaterChase(strip.Color( 0, 0, 127), 12); // 蓝色-指定第12号灯开始蓝色追逐
- ch = Serial.read(); //读取串口数据
- if(ch == 'F'){
- RGB_LED_Off(); //当串口收到字符“F”，脱出死循环，关闭所有通道的LED灯
- break;
- }
- }
- return;
- }
复制代码③花样函数的调用 字符：“C”是主机通过串口发过来的，在手机界面上的意思是启动“戏剧追逐效果”场景，从机收到这个字符后，会立刻调用“theaterChase();”函数，这样RGBLED彩灯就会发出绚丽夺目的光亮了。
- void loop() {
- if(Serial.available() > 0){
- ch = Serial.read();
- }
- switch(ch){
- case 'C':theaterChase();break;//戏剧追逐效果
- default :
- break;
- }
- }
复制代码 上面通过举例，说明了该系统的部分代码，更详细和完整的内容，请参阅附件的“ardiuno完整代码”。为方便大家分享，附件还添加了电路图，代码，模块，固件烧写包等详细资料，请查阅为盼。鉴于篇幅所限，未能提供更多的说明，这方面的教程，请参阅Genius，admin以及bigfanofloT等老师的文章，里面都有非常详细，非常实用的内容。 感谢大家的关注，如有不妥之处，恳请批评指正。
作者：清风duino一 [ 此帖被机智小子在2017-12-07 09:50重新编辑 ]
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