Smart之RestAPI控制LED灯

1. 说明

  范例采用RestAPI通讯，来控制连接到NodeMCU的LED灯。NodeMCU是以ESP8266(ESP12)晶片为基础，包含了WiFi，GPIO，PWM，ADC，I2C等功能的主控板，执行效率高，非常适合物联网应用开发，因为它内建了WiFi功能，与Arduino相容，Arduino中可用的传感器基本都可用于NodeMCU。范例中使用的LED灯正极（长脚）连接电阻再连接至NodeMCU D5针脚，LED灯负极连接到NodeMCU GND针脚。

  范例中使用的NodeMCU的ESP8266无线网络，先从路由器获取IP，连接网络成功后，启动Rest服务，如果从Rest获取到LED的参数为0，NodeMCU D5针脚输出为地电平，LED灯熄灭，反之，NodeMCU D5针脚输出为高电平，LED灯点亮。

  通过范例学习，可以掌握Rest通讯的基本通讯原理，并结合NodeMCU开发板进行LED的控制功能。

2. 零件连接图

3. 使用零件

序	零件名称	数量
1	NodeMCU 开发板	1
2	USB数据线	1
3	面包板	1
4	杜邦线	若干
5	LED灯	1
6	220欧姆电阻	1

4. Arduino流程图

5. Arduino程序

  使用Arduino IDE 编译并上传以下Arduino程序。

// 使用 NodeMCU 开发板
// aREST
//https://github.com/marcoschwartz/aREST
//aRESTUI
//https://github.com/marcoschwartz/aREST_UI

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <aREST.h>
#include <aREST_UI.h>


#define LED_PIN 14   //定义LED针脚D5

// 创建aREST实例
aREST_UI rest = aREST_UI();

// WiFi连接参数
const char* ssid = "WIFI_SSID";
const char* password = "WIFI_PASSWORD";

// 监听TCP连接
#define LISTEN_PORT           80

// 创建WiFi服务器
WiFiServer server(LISTEN_PORT);

// 定义使用API的函数
int ledControl(String command);

void setup(void)
{
  // 开启串口
  Serial.begin(9600);

  // 设定标题
  rest.title("aREST LED Control");

  // 给D5针脚提供按钮
  rest.button(LED_PIN);

  // 设定暴露给aREST的函数
  rest.function("led",ledControl);

  // 给设备定义ID与名称
  rest.set_id("1");
  rest.set_name("esp8266");

   //指定IP位址，请自行在此加入WiFi.config()叙述。
  WiFi.config(IPAddress(192,168,0,170),           // IP地址
               IPAddress(192,168,0,1),             // 网关地址
               IPAddress(255,255,255,0));          // 子网掩码
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");

  // 开启服务器
  server.begin();
  Serial.println("Server started");

  // 输出IP地址
  Serial.println(WiFi.localIP());
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);   //设定D5针脚为输出模式
}

void loop() {

  // 响应aREST
  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }
  while(!client.available()){
    delay(1);
  }
  rest.handle(client);
}

// API函数定义
int ledControl(String command) {

  // 从命令URL中获取状态
  int state = command.toInt();
  digitalWrite(LED_PIN,state);
  return 1;
}

6. 设计明细

  开启Smart智慧控制平台，分别加入下插图之控件。或者通过点击菜单栏[文件]-[打开项目]选择项目打开该范例。

  ①：TTimer组件，控件名称为Timer1。

  ②：TImage组件，控件名称为Image1。

  ③：TSwitchButton组件，控件名称为SwitchButton2。

  ④：TSwitchButton组件，控件名称为SwitchButton1。

• Main窗体属性设置

  • Caption：主窗体标题，设置为RestAPI控制LED灯。
  • ClientHeight：窗体客户区高度=411。
  • ClientWidth：窗体客户区宽度=720。
  • BorderStyle：设置边框样式=bsDialog。

• ②Image1属性设置

  • Height：设置图片高度=411。
  • Width：设置图片宽度=720。
  • Picture：设置图片(背景图片)。点击Picture属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ③SwitchButton2属性设置

  • Height：设置控件高度=60。
  • Width：设置控件宽度=60。
  • Stretch：设置图片拉伸=True。
  • Enabled：设置控件是否响应鼠标键盘操作，设置为False。
  • SwitchOff：设置IsChecked属性为False时显示的图片，点击属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

  • SwitchOn：设置IsChecked属性为True时显示的图片，点击属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ④SwitchButton1属性设置

  • Height：设置控件高度=50。
  • Width：设置控件宽度=50。
  • Stretch：设置图片拉伸=True。
  • SwitchOff：设置IsChecked属性为False时显示的图片，点击属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

  • SwitchOn：设置IsChecked属性为True时显示的图片，点击属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

7. 程序设计

7.1. 程序初始设置

  该程序无初始设置。

7.2. 事件设置

• ①Timer1-OnTimer事件

  程序启动后定时触发事件，用于获取LED灯的状态。

procedure TMyHandler.Timer1Timer;
var
  LED: String;
  ledJSONString: String;
  J: TJSONObject;
  Valueled: TJSONValue;
begin
  J := TJSONObject.Create;
  Try
    ledJSONString := paxfunc.UrlDecode(paxfunc.NetHttpGet('http://192.168.0.170/digital/14'));
    Valueled := paxfunc.ParseJSONObject(ledJSONString);
    LED := TJSONObject(Valueled).Get(0).JsonValue.Value;
    if LED = '0' then
    begin
      FThis.SwitchButton1.IsChecked := False;
      FThis.SwitchButton2.IsChecked := False;
    end
    else
    begin
      FThis.SwitchButton1.IsChecked := True;
      FThis.SwitchButton2.IsChecked := True;    
    end;
  Finally
    j.Free;
    FThis.Timer1.Enabled := False;
  end;   
end;

• ④SwitchButton1属性设置   点击开关按钮，执行响应的开关灯操作。

procedure TMyHandler.SwitchButton1Switch;
begin
  if FThis.SwitchButton1.IsChecked then
  begin
    paxfunc.NetHttpGet('http://192.168.0.170/led?params=1');
    FThis.SwitchButton2.IsChecked := True;
  end
  else
  begin
    paxfunc.NetHttpGet('http://192.168.0.170/led?params=0');
    FThis.SwitchButton2.IsChecked := False;
  end;  
end;

8. 运行结果

  通过工具栏保存，将程序保存为 sdb 项目文件。

  使用鼠标点击工具栏运行（Run），测试运行结果。

  当打开程序时，程序会查询LED灯状态并刷新。点击开关按钮，LED灯的状态会在开启、关闭状态之间切换，同时连接到NodeMCU的LED灯也会相应点亮或者关闭。