项目目的
主要实现网络化测控电池输出功率。首先TENG（摩擦纳米发电机）为电池充电，然后电池为负载供能。为了检测TENG发电以及电池充电的效果，需要测量电池的输出功率。为了实现实时监测，故需要进行远程控制。同时因为模块数量可能较多，因此需要控制单个模块的成本
- 远程实时监测
- 成本控制
项目需求
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可以实时监测每一个电池模块（发电阵列）的动态数据，包括电流、电压、功率、功率因数等数据
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某一个发电模块发生故障时，及时报警，并上传故障数据
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监测系统软件具有操作方便、可视化强等特点
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系统能在较大范围内进行组网通信
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功率因数：衡量电气设备效率高低的一个系数
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组网通信：将多个计算机或设备连接和配置成一个网络，使它们能够相互通信和共享资源
系统设计
- 网络部分，每一个电池模块设置一个监测站点；另外设置一个中心站作为监测系统的核心
- 每个监测站点应该设置如下设备：电量传感器、数据采集器、无线装置
总结
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使用ESP8266-NodeMCU实现无线功能
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搭建Arduino IDE和VS Code+PlatformOI两种环境，并逐渐向后者靠拢
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目前以实现功能为主，无论哪种环境。遇到可绕过的错误不要死磕
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实现了串口通信【Arduino IDE+串口调试助手 & VS Code+PlatformOI】
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配置好VS Code的环境，MinGW用的百度网盘别人的拷贝
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bin文件夹设置环境变量的时候不应该单独设置，应该在原有的Path中新建
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要注意launch.json、tasks.json、c_cpp_properties.json三个文件的编写【.vscode文件夹】
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斜杠/和反斜杠\
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斜杠/和反斜杠\: https://blog.csdn.net/weixin_43593330/article/details/89854744
ESP8266-NodeMCU笔记
开发板详解
主控芯片：ESP8266-12E
波特率：9600
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GPIO：GPIO全拼叫General Purpose Input Output（通用输入输出）简称IO口也叫总线扩展器，GPIO口是由引脚，功能寄存器组成，不同的架构中的GPIO封装不同，所使用的引脚数与寄存器数不同，具体可以参考芯片手册里的GPIO篇。
NodeMCU接入点模式
- NodeMCU可以建立WiFi网络供其他设备连接。
/*
NodeMCU接入点模式:此程序用于演示如何将NodeMCU以接入点模式工作。通过此程序，您可以使用电脑或者手机连接NodeMCU所建立WiFi网络。
*/
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用ESP8266WiFi库
const char *ssid = "zj_nodemcu"; // 这里定义将要建立的WiFi名称。
// 您可以将自己想要建立的WiFi名称填写入此处的双引号中
const char *password = "20240513"; // 这里定义将要建立的WiFi密码。
// 您可以将自己想要使用的WiFi密码放入引号内
// 如果建立的WiFi不要密码，则在双引号内不要填入任何信息
void setup() {
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
WiFi.softAP(ssid, password); // 此语句是重点。WiFi.softAP用于启动NodeMCU的AP模式。
// 括号中有两个参数，ssid是WiFi名。password是WiFi密码。
// 这两个参数具体内容在setup函数之前的位置进行定义。
Serial.print(" Access Point: "); // 通过串口监视器输出信息
Serial.println(ssid); // 告知用户NodeMCU所建立的WiFi名
Serial.print("IP address: "); // 以及NodeMCU的IP地址
Serial.println(WiFi.softAPIP()); // 通过调用WiFi.softAPIP()可以得到NodeMCU的IP地址
}
void loop() {
}
NodeMCU开发板的无线终端模式
- ESP8266可通过WiFi连接无线路由器。这与用您的手机通过WiFi连接无线路由器的模式相同
通过WiFi连接无线路由器
/*
NodeMCU无线终端模式连接WiFi,本示例程序用于演示如何使用NodeMCU无线终端模式连接WiFi
*/
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用ESP8266WiFi库
const char* ssid = "taichi-maker"; // 连接WiFi名（此处使用taichi-maker为示例）
// 请将您需要连接的WiFi名填入引号中
const char* password = "12345678"; // 连接WiFi密码（此处使用12345678为示例）
// 请将您需要连接的WiFi密码填入引号中
void setup() {
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
WiFi.begin(ssid, password); // 启动网络连接
Serial.print("Connecting to "); // 串口监视器输出网络连接信息
Serial.print(ssid); Serial.println(" ..."); // 告知用户NodeMCU正在尝试WiFi连接
int i = 0; // 这一段程序语句用于检查WiFi是否连接成功
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { // WiFi.status()函数的返回值是由NodeMCU的WiFi连接状态所决定的。
delay(1000); // 如果WiFi连接成功则返回值为WL_CONNECTED
Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 此处通过While循环让NodeMCU每隔一秒钟检查一次WiFi.status()函数返回值
} // 同时NodeMCU将通过串口监视器输出连接时长读秒。
// 这个读秒是通过变量i每隔一秒自加1来实现的。
Serial.println(""); // WiFi连接成功后
Serial.println("Connection established!"); // NodeMCU将通过串口监视器输出"连接成功"信息。
Serial.print("IP address: "); // 同时还将输出NodeMCU的IP地址。这一功能是通过调用
Serial.println(WiFi.localIP()); // WiFi.localIP()函数来实现的。该函数的返回值即NodeMCU的IP地址。
}
void loop() {
}
自动连接最强WiFi
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // 本程序使用ESP8266WiFiMulti库
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti'
void setup() {
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
//通过addAp函数存储 WiFi名称 WiFi密码
wifiMulti.addAP("taichi-maker", "12345678"); // 这三条语句通过调用函数addAP来记录3个不同的WiFi网络信息。
wifiMulti.addAP("taichi-maker2", "87654321"); // 这3个WiFi网络名称分别是taichi-maker, taichi-maker2, taichi-maker3。
wifiMulti.addAP("taichi-maker3", "13572468"); // 这3个网络的密码分别是123456789，87654321，13572468。
// 此处WiFi信息只是示例，请在使用时将需要连接的WiFi信息填入相应位置。
// 另外这里只存储了3个WiFi信息，您可以存储更多的WiFi信息在此处。
Serial.println("Connecting ..."); // 通过串口监视器输出信息告知用户NodeMCU正在尝试连接WiFi
int i = 0;
while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前
delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU
Serial.print('.'); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。
} // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是
// 此处while循环判断是否跳出循环的条件。
Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后
Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。
Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称
Serial.print("IP address:\t"); // 以及
Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址
}
void loop() {
}
NodeMCU建立基本网络服务器
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承担网络服务器工作的设备都是运算能力比较强大的电脑
-
ESP866-NodeMCU虽然也能实现网络服务器的一些功能
-
但是毕竟它的运算能力是无法与那些昂贵的服务器电脑相媲美的，因此ESP8266-NodeMCU只能实现一些基本的网络服务功能
-
不过这些基本的网络服务功能已经足够我们开发物联网项目了
-
让ESP8266-NodeMCU实现网络服务功能
NodeMCU网页服务功能
/**********************************************************************
项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
***********************************************************************/
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库
#include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti'
ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立ESP8266WebServer对象，对象名称为esp8266_server
// 括号中的数字是网路服务器响应http请求的端口号
// 网络服务器标准http端口号为80，因此这里使用80为端口号
void setup(void){
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
//通过addAp函数存储 WiFi名称 WiFi密码
wifiMulti.addAP("taichi-maker", "12345678"); // 这三条语句通过调用函数addAP来记录3个不同的WiFi网络信息。
wifiMulti.addAP("taichi-maker2", "87654321"); // 这3个WiFi网络名称分别是taichi-maker, taichi-maker2, taichi-maker3。
wifiMulti.addAP("taichi-maker3", "13572468"); // 这3个网络的密码分别是123456789，87654321，13572468。
// 此处WiFi信息只是示例，请在使用时将需要连接的WiFi信息填入相应位置。
// 另外这里只存储了3个WiFi信息，您可以存储更多的WiFi信息在此处。
int i = 0;
while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前
delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU
Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。
} // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是
// 此处while循环判断是否跳出循环的条件。
// WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息
Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后
Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。
Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称
Serial.print("IP address:\t"); // 以及
Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址
//--------"启动网络服务功能"程序部分开始-------- // 此部分为程序为本示例程序重点1
esp8266_server.begin(); // 详细讲解请参见太极创客网站《零基础入门学用物联网》
esp8266_server.on("/", handleRoot); // 第3章-第2节 ESP8266-NodeMCU网络服务器-1
esp8266_server.onNotFound(handleNotFound);
//--------"启动网络服务功能"程序部分结束--------
Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动
}
void loop(void){
esp8266_server.handleClient(); // 处理http服务器访问
}
void handleRoot() { //处理网站根目录“/”的访问请求
esp8266_server.send(200, "text/plain", "Hello from ESP8266"); // NodeMCU将调用此函数。
}
// 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
void handleNotFound(){ // 当浏览器请求的网络资源无法在服务器找到时，
esp8266_server.send(404, "text/plain", "404: Not found"); // NodeMCU将调用此函数。
}
/**********************************************************************
项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
***********************************************************************/
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库
#include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是 'wifiMulti'
ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80）
const char* css_code = "<style>\n\
.btn-toggle {\n\
font-size: 50px; /* 增加文字大小 */\n\
padding: 10px 20px; /* 增加内边距 */\n\
}\n\
</style>";
const char* form_code = "<form action=\"/LED\" method=\"POST\">\n\
<input class=\"btn-toggle\" type=\"submit\" value=\"Toggle LED\">\n\
</form>";
void handleRoot() {
// esp8266_server.send(200, "text/html", "<form action=\"/LED\" method=\"POST\"><input type=\"submit\" value=\"Toggle LED\"></form>");
String html_response = String(css_code) + String(form_code);
esp8266_server.send(200, "text/html", html_response);
}
//处理LED控制请求的函数'handleLED'
void handleLED() {
digitalWrite(LED_BUILTIN,!digitalRead(LED_BUILTIN));// 改变LED的点亮或者熄灭状态
esp8266_server.sendHeader("Location","/"); // 跳转回页面根目录
esp8266_server.send(303); // 发送Http相应代码303 跳转
}
// 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
void handleNotFound(){
esp8266_server.send(404, "text/plain", "404: Not found"); // 发送 HTTP 状态 404 (未找到页面) 并向浏览器发送文字 "404: Not found"
}
void setup(void){
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //设置内置LED引脚为输出模式以便控制LED
wifiMulti.addAP("a", "87654321"); // 将需要连接的一系列WiFi ID和密码输入这里
// wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2", "your_password_for_AP_2"); // ESP8266-NodeMCU再启动后会扫描当前网络
// wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3", "your_password_for_AP_3"); // 环境查找是否有这里列出的WiFi ID。如果有
Serial.println("Connecting ..."); // 则尝试使用此处存储的密码进行连接。
int i = 0;
while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前
delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU
Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。
} // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是
// 此处while循环判断是否跳出循环的条件。
// WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息
Serial.println('\n');
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(WiFi.SSID()); // 通过串口监视器输出连接的WiFi名称
Serial.print("IP address:\t");
Serial.println(WiFi.localIP()); // 通过串口监视器输出ESP8266-NodeMCU的IP
esp8266_server.begin(); // 启动网站服务
esp8266_server.on("/", HTTP_GET, handleRoot); // 设置服务器根目录即'/'的函数'handleRoot'
esp8266_server.on("/LED", HTTP_POST, handleLED); // 设置处理LED控制请求的函数'handleLED'
esp8266_server.onNotFound(handleNotFound); // 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动
}
void loop(void){
esp8266_server.handleClient(); // 检查http服务器访问
}
已经可以控制LED的亮灭以及闪烁的开始和停止
/**********************************************************************
项目名称/Project : 远程控制LED
***********************************************************************/
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库
#include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是 'wifiMulti'
ESP8266WebServer esp8266_server(80); // 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80）
bool isSparkling = false; // 用于标记LED是否正在闪烁
unsigned long previousMillis = 0; // 用于记录上一次LED状态改变的时间
const long interval = 500; // 闪烁间隔，单位为毫秒
const char *css_code = "<style>\n\
.btn-toggle {\n\
font-size: 50px;\n\
padding: 10px 20px;\n\
position: absolute;\n\
top: 50%;\n\
left: 50%;\n\
}\n\
</style>";
const char *code="<!DOCTYPE html>\n\
<html lang=\"en\">\n\
<head>\n\
<meta charset=\"UTF-8\">\n\
<meta name=\"viewport\" content=\"width=device-w