前言
上次 土壤濕度傳感器 完成之后，就立下一個 flag 要搭建一個智慧澆水的智能場景，現在終於有時間填坑了！(oﾟ▽ﾟ)o
智慧澆水場景的核心設備有三個：
檢測土壤狀態的：土壤濕度傳感器 通過這個傳感器來獲取土壤信息，作為是否澆水的依據。
智能澆水器：執行裝置，通過 Spirit 1 控制。
Spirit 1
這次就來制作智慧澆水的智能場景的核心： 智能澆水器，我准備買一個便宜的傻不拉幾的澆水器自己改造一下，想辦法給他連上腦子。
主要交互流程如下圖：
(σﾟ∀ﾟ)σ..:*☆哎喲不錯哦，是不是很厲害啊！
硬件選擇
萬年不變的 安信可的 ESP32S ，別問，問就是便宜才 24元。
繼電器，因為不清楚澆水器電路情況保險起見，使用了繼電器進行隔離，4.5元
澆水器 淘寶隨便找的 99元，選擇它是因為這個方便改造，有一個可以拆卸的電池盒方便塞開發板和繼電器，按鈕是機械式的，可以通過繼電器短接模擬按鈕效果進行控制，並且有一個手動澆水的功能，也就是按鈕摁一下就澆水，再摁一下就關閉，我們從這個功能下手。
（寫文章的時候這東西已經被我拆掉了，就拿淘寶的圖湊活一下吧，圖上按的中間按鈕就是我們需要接管的按鈕）
(((((((((((っ•ω•)っ Σ(σ｀•ω•´)σ 起飛！
改造接線
硬件都到了之后就開始改造電路！
控制電路:
澆水器面板中間的按鈕就是手動控制按鈕下降沿觸發，而我們在這里使用了一個繼電器常開端接到按鈕上，當開發板 12號 IO 口給繼電器電壓時，繼電器常開端閉合，按鈕被短接，兩端電壓被拉至5V，0.1S后斷開，電壓拉低,下降沿觸發。
休眠檢測電路：
澆水器中有一個10S左右沒有控制就進入休眠狀態的設置我們沒辦法修改，進入休眠狀態后需要一個額外的觸發來喚醒澆水器，而澆水器喚醒時，會點亮數碼管，於是就通過 A0 引腳接到數碼管的共陽級，如果檢測到數碼管的共陽級為低電平，就認為澆水器進入休眠狀態，在觸發命令之前額外觸發一次，解除澆水器的休眠狀態。
澆水器工作狀態檢測電路：
澆水器面板通過信號線來控制下面水泵電機的工作，這里我通過5號 IO 監控信號線的電壓來確定電機的工作狀態。
代碼解析
為了方便講解邏輯，我會打亂代碼的順序可能還會進行裁剪，要是想直接拿代碼跑的朋友可以直接去 靈感桌面的秘密寶庫 獲取代碼，或者直接 clone：
https://gitee.com/inspiration-desktop/DEV-lib-arduino.git
要是連 git 是什么都不知道，可以參考簡單無腦，上手即用 - 手把手教你使用 智能紅外溫度傳感器代碼以及依賴的 gitee 庫！
下載或者 clone 代碼后這次用到的是這個三個文件夾：
cjson：我移植的 cjson 庫，就是標准的 cjson 庫，放到 arduino 安裝目錄下的 libraries 文件夾里，百度一下 cjson 的函數使用就行了。
libsddc：是我移植自官方的SDDC庫和自己寫的 SDK，也是放入 libraries 文件夾里就行。里面是 SDDC 協議的處理函數，我們不用管。
demo 文件夾里面就是我們各種傳感器的 demo 代碼了：
具體 arduino 使用教程可以看我之前的文章 arduino開發指導 和 手把手帶你 arduino 開發：基於ESP32S 的第一個應用-紅外測溫槍（帶引腳圖）
設備控制命令：
通過 Spirit 1 的應用程序或者 嗅探器 向傳感器設備發送的命令：
通過向澆水器發送 "ON"/"OFF" 的 set 命令可以控制澆水器是否澆水：
{
"method": "set", // 控制澆水器開始/停止澆水
"watering": "ON"/"OFF"
}
通過向澆水器發送 "watering" 的 get 命令可以獲取澆水器是否有在澆水：
{
"method": "get", // 獲取澆水器工作狀態
"obj": ["watering"]
}
設備和協議初始化流程：
基於官方 demo 寫的不需要做什么修改，主要是設備初始化，管腳配置，和協議初始化部分。
因為涉及到 IO 口的輸入和輸出，所以需要手動配置一下 IO 口狀態。並且創建一個一個消息隊列來儲存和傳遞收到的命令
void sensor_init()
{
pinMode(water_pin, OUTPUT);
pinMode(sign_pin, INPUT);
pinMode(monitor_pin,INPUT);
// 設置一個消息隊列來緩存命令，防止命令丟失
Message_Queue = xQueueCreate(MESSAGE_Q_NUM, MESSAGE_REC_LEN); //創建消息Message_Queue
if(Message_Queue == 0)
{
printf("隊列 Message_Queue 創建失敗!\r\n");
}
}
void setup() {
// 這部分主要是協議初始化和設備初始化，沒有需要修改的地方，詳見gitee庫
}
void loop() {
// 這部分主要是協議初始化和設備初始化，沒有需要修改的地方，詳見gitee庫
}
配置設備信息
這部分代碼可以配置 WiFi 名字和 WiFi 密碼，要使用的引腳，並且配置設備在 Spirit 1 上顯示的信息：
// 依賴度頭文件和庫
#include "Arduino.h"
#include <OneButton.h>
#include <WiFi.h>
#include <sddc.h>
#include <cJSON.h>
#include <Wire.h>
#include <SDDC_SDK_lib.h>
#define SDDC_CFG_PORT 680U // SDDC 協議使用的端口號
#define PIN_INPUT 0 // 選擇 IO0 進行控制
#define ESP_TASK_STACK_SIZE 4096
#define ESP_TASK_PRIO 25
#define MESSAGE_Q_NUM 5 // 數據的消息隊列的數量
#define MESSAGE_REC_LEN 5 // 數據的消息隊列的長度
static sddc_t *g_sddc;
static const char* ssid = "TP-LINK_54F9C2"; // WiFi 名
static const char* password = "1234567890"; // WiFi 密碼
static const int water_pin = 12; // 澆水器的控制引腳，控制澆水器啟停
static const int sign_pin = A0; // 澆水器的狀態監視引腳，查看澆水器是否休眠
static const int monitor_pin = 5; // 工作狀態監視引腳，監視澆水器啟停
QueueHandle_t Message_Queue;
static int xTicksToDelay = 5000; // 周期延時時間
OneButton button(PIN_INPUT, true);
這里填寫設備的信息，方便在 Spirit 1 上查看和尋找你需要的設備：
/*
* 當前設備的信息定義
*/
DEV_INFO dev_info = {
.name = "智能澆水", // 設備的名字
.type = "device",
.excl = SDDC_FALSE,
.desc = "ESP-32S",
.model = "1",
.vendor = "inspiration-desktop",
};
回調函數注冊
這是收到命令后回調函數注冊的位置，在這里注冊的函數才能被 SDK 正確的調用，執行正確的動作。
因為澆水器 set 命令為 string 類型，所以對應的處理函數 water_set 注冊到 IO設備對象設置函數與處理方法注冊 中。
/*
* IO設備對象設置函數與處理方法注冊
*/
IO_DEV_REGINFO io_dev[] = {
{"watering",water_set},
};
而 get 處理函數返回的同樣是 string 類型，所以在 系統對象狀態獲取注冊 中第二個參數選擇 DEV_IO_TYPE，並且注冊 get 處理函數 single_get_sensor。
/*
* 系統對象狀態獲取注冊
*/
DEV_STATE_GET dev_state_get_reg[] = {
{"watering", DEV_IO_TYPE, single_get_sensor},
};
具體 SDK 的解析可以參考 同人逼死官方系列！基於sddc 協議的SDK框架 sddc_sdk_lib 解析 和 同人逼死官方系列！從 DDC 嗅探器到 sddc_sdk_lib 的數據解析
數據獲取與發送流程
這里是自己編寫的處理流程 ，可以根據需求自己更改，收到 set 或者 get 后上文注冊的函數，進入對應的處理函數。
收到 set 命令后，通過關鍵字尋找到對應的處理函數 water_set ，判斷命令是否正確（比如說正在澆水的時候，收到一個ON命令），檢測澆水器是否休眠，如果休眠了那在觸發前就喚醒設備。
而收到 get 命令后進入對應的處理函數 single_get_sensor 通過讀取面板信號線判斷電機工作狀態，並且返回給 Spirit 1。
/*
* 主動數據上報函數
*/
static void report_sensor()
{
int sensorValue = 0;
cJSON *value;
cJSON *root;
value = cJSON_CreateArray();
root = cJSON_CreateObject();
sddc_return_if_fail(value);
sddc_return_if_fail(root);
// 按格式生成需要的數據
cJSON_AddItemToArray(value, cJSON_CreateString("上報數據 1 ")); // 這里的字符串要和系統對象狀態獲取注冊結構體里的對應
// cJSON_AddItemToArray(value, cJSON_CreateString("上報數據 2 ")); // 需要上報幾個就添加幾個
cJSON_AddItemToObject(root, "obj", value);
// 發送數據給 EdgerOS
object_report(root);
cJSON_Delete(value);
}
/*
* 澆水狀態監控函數
*/
static void monitor_task(void *arg)
{
int newval = 1;
int oldval = 1;
// 監控澆水開啟和關閉狀態
while(1)
{
newval = digitalRead(monitor_pin);
if(newval != oldval)
{
report_sensor();
}
oldval = newval;
// 任務創建之后，設定延時周期
delay(100);
}
vTaskDelete(NULL);
}
/*
* 澆水觸發任務
*/
static void button_task(void *arg)
{
char SW[5];
char *value;
BaseType_t err;
if(Message_Queue != NULL)
{
err = xQueueReceive(Message_Queue, &value, portMAX_DELAY );
if(err == pdFALSE)
{
printf("隊列 Message_Queue 數據獲取失敗!\r\n");
}
}
sddc_printf("\nMessage_Queue value: %s！！！！！\n", value);
// 監控電機工作狀態
if(digitalRead(monitor_pin))
{
strcpy(SW,"OFF");
}else
{
strcpy(SW,"ON");
}
// 如果命令要求與電機當前工作狀態一致就不處理
if(0 != strcmp(value,SW) && (value != NULL))
{
// 判斷機器是否休眠如果休眠了就行喚醒機器
delay(100);
int a = analogRead(sign_pin);
sddc_printf("\n a1 == : %d！！！！！\r\n", analogRead(sign_pin));
if(!(a > 1) && (0 == strcmp(value,"ON")))
{
Serial.println("喚醒");
digitalWrite(water_pin, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(water_pin, LOW);
delay(100); // 因為是下降沿觸發，所以加延遲保證下降沿不會被后面的命令沖掉
}
// 觸發澆水器開或者關
Serial.println("觸發");
digitalWrite(water_pin, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(water_pin, LOW);
delay(100);
}
vTaskDelete(NULL);
}
/*
* 澆水器控制函數
*/
sddc_bool_t water_set(const char* value)
{
BaseType_t err;
sddc_printf("\niot_pi_on_message: %s！！！！！\n", value);
if((Message_Queue != NULL)&&(value))
{
// 通過消息隊列儲存收到的命令，防止命令丟失
err = xQueueSendToFront(Message_Queue,&value,0 );
if(err == pdFALSE)
{
printf("隊列 Message_Queue 已滿，數據發送失敗!\r\n");
}
}
// 創建電機觸發任務，防止阻塞message_ack回復
xTaskCreate(button_task, "button_task", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL);
return SDDC_TRUE;
}
/*
* 填寫澆水狀態
*/
sddc_bool_t single_get_sensor(char *objvalue, int value_len) // 注意函數名要和上文注冊的函數名保持一致，當收到 get 消息之后通過關鍵字就能找到並且調用這個函數
{
if(digitalRead(monitor_pin))
{
strncpy(objvalue, "OFF", value_len);
}else
{
strncpy(objvalue, "ON", value_len);
}
return SDDC_TRUE;
}
代碼寫完之后燒錄進去就完事了，和之前完全一樣，點一下保存，然后上傳OK，具體可以看之前的文檔，我就懶得再寫一遍啦 (/ω＼)。
總結
智能澆水器制作完成！加上之前制作的土壤濕度傳感器，和 Spirit 1 就完成了我們智能澆花場景的搭建。接下來就寫一個智能澆花的應用就能完美的解決忘記澆水的麻煩！