AZURE 与 EDISON 的连接性以及采用一款 WINDOWS 手机应用来控制 EDISON

由 editor 提交于周四, 7 四月 2016 - 11:18

简介

本文将介绍连接 Edison 和 Windows azure 的流程，并完成一些炫酷的动作，比如控制。本示例仅开启和关闭连接至 Edison 开发板（与 Arduino breakout 开发板搭配使用）任意数字针脚的 LED。首先让我们看看它是如何工作的。azure 移动服务在 Edison 和控制器（此处使用 Windows 手机应用）之间充当桥梁的作用。Edison 将从移动服务的表中读取某个属性的值。Windows 手机应用将更新表中的值，因此我们要根据相应的值对 Edison 代码进行修改。

先决条件

假设读者对 Windows 手机应用开发有一些基本的了解，并且能够连接该应用与 azure 移动服务。如果不了解如何创建应用后端，请点击该链接。

硬件要求

1、带有 Arduino breakout 开发板的英特尔 Edison

2、LED

软件要求

1、Visual studio

2、Arduino IDE

服务要求

1: Azure 移动服务

首先创建 azure 移动服务。许多文章介绍了如何创建 azure 移动服务。访问本链接，创建包含单个表格（我们称之为 controltable）的移动服务。该表格包含两列，分别名为 "status" 和"name"。status 列的值为 1 或 0。name 列的值设置为 Edison/Arduino。

现在我们要开发将添加/修改属性值的 windows 手机应用。下图向我们展示了 azure sql 表的截图。请注意，“device” 的属性值无关紧要。你甚至可以删除这一属性。

接下来是如何开发 Windows 手机应用。

Windows 手机应用

我们的应用仅包含两个按钮：on 和 off。应用截图如下所示。

你可以忽略退出按钮，实际上我是想尝试添加一些特性。那么，这些按钮有什么作用？它们可以更新 “status” 属性的值。如果按下 on 按钮，“status” 的值将变成 1 或 0。

尽管有一个问题。如果什么都没有创建，那么更新什么？为此，我们要两次部署该应用。第一次，创建表格，分配一些默认值。第二次，仅更新之前更新过的值。

现在，应用已经就绪。测试该应用，并检查 “status” 是否已经更新。如果已经更新，这样就可以了。应用准备好了。接下来是 Edison 代码部分。

Edison 代码

下面我们进入 Edison 部分。编写 Edison 代码之前，请按照此处的步骤对 Edison 进行配置。连接 Edison 后，注意一下通讯端口的编号。然后打开 Arduino IDE，并从开发板中选择英特尔 Edison。如果没有找到英特尔 Edison 选项，需要通过 boards manager 选项下载所需的文件。

打开 Arduino IDE 后，将有两个之前提到的函数。Void setup() 和 void loop()。Edison 内置了 Wi-Fi。我们将使用 Wi-Fi 联网。因此第一步是纳入面向 Wi-Fi 的库。前往 Sketch->include library->Wi-Fi。然后，添加以下代码，连接 Wi-Fi。

01 #include <SPI.h>
02 #include <WiFi.h>
03 WiFiClient client;
04
05
06 char ssid[] = "networkssid"; // your network SSID (name)
07 char pass[] = "password"; // your net ork password (use for WPA, or use as key for WEP)
08 int keyIndex = 0; // your network key Index number (needed only for WEP)
09 int status = WL_IDLE_STATUS;
10
11 void setup()
12 {
13 pinMode(13,OUTPUT);
14 digitalWrite(13,HIGH);
15 Serial.begin(115200);
16 while (!Serial) {
17 ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
18 }
19
20 // check for the presence of the shield:
21 if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
22 Serial.println("WiFi shield not present");
23 // don't continue:
24 while(true);
25 }
26
27 String fv = WiFi.firmwareVersion();
28 if( fv != "1.1.0" )
29 Serial.println("Please upgrade the firmware");
30
31 // attempt to connect to Wifi network:
32 while (status != WL_CONNECTED) {
33 Serial.print("Attempting to connect to SSID: ");
34 Serial.println(ssid);
35 // Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network:
36 status = WiFi.begin(ssid, pass);
37 }
38 }

上述代码负责通过 Wi-Fi 将 Edison 连接至互联网。我们还把 PIN 13 设置成输出模式，当前状态为关闭状态。我们要使用 IDE 的 serial monitor 监控该流程。现在，前往 void loop()。从 azure 检索数据通过 http get 方法完成。

1 void loop()
2 {
3 send_request();
4 wait_response();
5 read_response();
6 end_request();
7 delay(100);
8 }

这些函数将从 azure 表格检索数据。但在深入了解这些方法之前，我们需要添加一些全局变量以连接 Edison 和 azure 服务。添加这些全局变量。

1 const char* server= "YourAzureService.azure-mobile.net";
2 const char* table_name= "TableName";
3 const char* ams_key="YourApplicationKey";

1 char buffer[64];

应用密钥位于azure 门户的 manage keys 按钮中。现在，我们要为 void loop() 中的方法编写代码。

01 void send_request()
02 {
03 Serial.println("\nconnecting...");
04
05 if (client.connect(server, 80))
06 {
07
08 sprintf(buffer, "GET /tables/%s HTTP/1.1", table_name);
09 client.println(buffer);
10
11 // Host header
12 sprintf(buffer, "Host: %s", server);
13 client.println(buffer);
14
15 // Azure Mobile Services application key
16 sprintf(buffer, "X-ZUMO-APPLICATION: %s", ams_key);
17 client.println(buffer);
18
19 // JSON content type
20 client.println("Content-Type: application/json");
21
22 // Content length
23 client.print("Content-Length: ");
24 client.println(strlen(buffer));
25
26 // End of headers
27 client.println();
28
29 // Request body
30 client.println(buffer);
31
32 }
33 else
34 {
35 Serial.println("connection failed");
36 }
37 }

我们执行 HTTP 请求并调用 GET，指定了前面提到的表格的名称，以及服务器和代码密钥的成名，这样有利于准确检索数据。然后将数据检索的格式规定为 JSON 格式。现在我们来编写 wait_response() 的代码

01 void wait_response()
02 {
03 while (!client.available())
04 {
05 if (!client.connected())
06 {
07 return;
08 }
09 }
10 }

然后需要读取检索的数据。由于采用 JSON 格式，我们需要解析 JSON 字符串，以获取所需的值。如下所示为某示例字符串。

{"id":"2492D996-C471-48F0-B3C9-F33E3B37477F","status":"0","name":"arduino"}

ArduinoJson 是一种非常高效的库，可以完成大部分解析。但检索的 JSON 字符串封存在 '[' and ']'中。必须删除它们，库才能工作。因此，首先你需要将库纳入代码中，添加以下全局变量，并添加

1 #include <ArduinoJson.h>

1 #define RESPONSE_JSON_DATA_LINENNO 10

1 int charIndex=0; StaticJsonBuffer<200> jsonbuffer；

然后在 read_response method() 中编写以下代码。

01 void read_response()
02 {
03 boolean bodyStarted;
04 int jsonStringLength;
05 int jsonBufferCntr=0;
06 int numline=RESPONSE_JSON_DATA_LINENNO;
07 //Ignore the response except for the 10th line
08 while (client.available())
09 {
10 //Serial.println("Reading:");
11 char c = client.read();
12 if (c == '\n')
13 {
14 numline -=1;
15 }
16 else
17 {
18 if (numline == 0 && (c!='[')&& (c!=']') )
19 {
20 buffer[jsonBufferCntr++] = c;
21 buffer[jsonBufferCntr] = '\0';
22 }
23 }
24 }
25 Serial.println("Received:");
26 Serial.println(buffer);
27 Serial.println("");
28 parse();
29 }

上述代码将读取响应，而解析方法负责解码字符串。parse() 方法如下所示。In the Parse() method itself, we will change the status of the PIN13.

01 void parse()
02 {
03 StaticJsonBuffer<150> jsonbuffer;
04 JsonObject& root = jsonbuffer.parseObject(buffer);
05 if(!root.success())
06 {
07 Serial.println("PARSING FAILED!!!");
08 return;
09 }
10 int f= root["status"];
11 Serial.println("Decoded: ");
12 Serial.println(f);
13 if(f==0)
14 digitalWrite(13,LOW);
15 else
16 digitalWrite(13,HIGH);
17 }

在上述代码中，f 保存状态属性值。然后，我们检查 f 的值，并最终将 PIN 设置为 HIGH 或 LOW。

如欲获取有关 ArduinoJson 库的详细文档，请访问此链接。不过，该库存在一个问题。这点我们稍后讨论。现在我们来编写其他方法的代码。

1 void end_request()
2 {
3 client.stop();
4 }

现在，你会发现，编译代码时，很可能遇到一些错误。需要将这些错误删除。继续下一步之前，看一下这个问题。文件 WString.h 丢失了几行代码。从此处可看出差异。你需要更新此处的文件。

C:\Users\Username\AppData\Roaming\Arduino15\packages\Intel\hardware\i686\1.6.2+1.0\cores\arduino\WString.h

更新之后，错误将得以排除。编译代码后，将其刻录至 Edison，这样就完成了。将代码刻录至 Edison时，将 LED 较长的一端连接至 PIN13，较短的一端连接至 Gnd。还可以通过较长的那端添加一个可选的 233 欧姆电阻器。这样，通过 Windows Azure 控制 Edison 的Windows手机应用就已准备就绪。如下所示为 Edison 作用时串行窗口的截图。

第一阶段是 Edison 尝试连接 Wi-Fi 网络。

下一阶段是 Edison 尝试连接 Azure 移动服务。连接后，它可获取 JSON 数据，获取的数据由JSON库进行解码，然后我们就可以获得解码后的结果。解码后的结果负责Edison上PIN13 的状态。

总结：

我们在本文学习了如何通过Azure 移动服务控制 Edison。移动服务充当桥梁，发挥连接的作用。Windows手机应用修改azure 表格中的数据，并最终控制 Edison。本文没有介绍 Windows 手机应用开发，不过提供了相关链接，以提供大家需了解的信息。整个Edison代码以文本文件的形式上传。

文章来源：<a href="https://software.intel.com/zh-cn/articles/azure-connectivity-with-ediso…