ISocket

ISocket主要分为三个部分来制作，前端、服务器、硬件，三个部分组成了ISocket智能插座，首先介绍一下准备工作

• 注册微信小程序账号
• 服务器
• 树莓派以及arduino一套
  其次我们的工作安排，任务分配也是通过整个三个部分来安排，现在依次介绍各个部分的工作，以及源码。

小程序的框架

1. 框架全局文件：对于框架全局文件来说，必须放在项目的根目录中。且包括三个文件

1. App.wxss小程序公共样式表
2. App.json小程序公共设置，可以对五个功能进行设计

• 配置页面路径:访问页面的必要条件
• 配置窗口表现：可以配置状态栏、导航条、标题、窗口背景色，导航背景色（navigationBarBackgroundColor)、导航条文字
• 配置标签导航：这里面不能注释
• 配置网络超时
• 配置debug模式

3. APP.js小程序逻辑（定义全局数据以及定义函数文件）

• 其他页面可以引用APP.js就可以引用其中的全局函数、全局数据、以及生命周期函数

2. 框架页面文件：包括js页面逻辑（必填）、wxml页面结构（必填）、WXSS页面样式表和JSON页面配置

• 其中页面文件js和json为逻辑层，wxml wxss为视图层，简单来说，微信小程序就是一个web前端，如果能够先学习了html 和 css 那么上手会简单很多。

3. 工具类文件（utils):可以用来存放js的函数，定义玩之后，通过module.exports将定义的函数名称注册进来，在其他页面就可以使用了。

整个前端部分的源码就存放在GitHub上--https://github.com/JEASON36/ISocket.git

接口部分

需要使用微信小程序控制硬件，那肯定需要后端以及数据库，那么后端和数据库也需要放在服务器上。根据小程序文档的要求，请求后端的请求后端数据必须满足URL是https协议的。那首先在服务器上先需要配置https。考虑到资金问题，我们选用申请Let's Encrypt免费证书配置https。
满足https之后需要考虑后端的问题。后端选用python的django框架。在写代码之前先需要在根目录下的setting.py文件中配置django的数据库。在建立好数据库之后，在django框架的model文件中填写需要的字段。填写完字段，通过django提供的命令python manage.py makemigrations和python manage.py migrate，就能将修改的模型映射到数据库的表中。达到能控制开关的目的，只需要一个enable的字段即可。enable默认为0表示未开启，为1表示开启。在view层编写两个接口。一个接口open，用来修改enable的值。另一个state，用来提供给微信小程序和硬件查看开启状态。

硬件部分

树莓派的使用

树莓派通过串口向arduino发送信号
python代码如下

# serial是树莓派对串口的操作库
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600,timeout=1)
# /dev/ttyACM0 是串口代号，可以在树莓派上  ls /dev/ttyACM* 看到连接，也可以在arduino IDE的 “Serial Port”上看到
# 9600是波特率，即串行每秒传递数据的频率，需要和 Arduino代码中串口的 波特率保持一致
#timeout = 1，即超时时间一到，程序就立即执行
a = "开"
b = "关"
#因为你输入的是 开 和关这两个汉字
while 1:
    res = input()
    ans = str.encode(res)
    #input()在python3 中代表读取输入的，都当做字符串处理，并且input以换行为结束
    #str.encode 就是转化为str的编码格式
    if ans == str.encode(a) :
        ser.write(str.encode("op"))
    elif ans == str.encode(b) :
        ser.write(str.encode("cl"))
    #ser.write就是树莓派向串口发送数据，在这里是向连接着的arduino发送数据 "op"，"op"在arduino里有定义，即 open

Arduino的使用

• 使用arduino控制继电器的方法
  Arduino通过控制继电器来控制LED灯开关
  代码如下（arduino的代码需要当树莓派和arduino连接在一起后，在树莓派上面下载arduino的IDE）

String a = "op";
String b = "cl";
//这里就是定义 开和关
void setup(){  //arduino程序必须有的函数，用作初始化，设置管脚，调用库等等
    Serial.begin(9600); //这里要和树莓派中串口波特率一致
    pinMode(pinNumber,OUTPUT); //将10号管脚状态设置为输出状态
}
void loop(){
    if(Serial.available()){     //即能接收到串口传来的信息
        String ans = Serial.readString();   //读取string类型的信息
        if(a == ans){
            digitalWrite(pinNumber,HIGH);   //如果是开 就设置为高电平，即板子上的电压；LOW即0
        }
        if(b == ans){
            digitalWrite(pinNumber,LOW);
        }
    }
}

结果
在树莓派中运行py程序，在shell里输入开，那么LED灯就亮了；输入关，LED灯关。

附上电路连接图

继电器控制led小灯

继电器的原理高中物理学过，所以明白原理的话，其实很好操作。

image.png

首先我们把继电器之前的线连好，连线的方式是：

继电器可以直接插入面包板中方便使用

GND->GND

VCC->5V（5v可以插在面包板上的正极区域，然后整个区域都会施加5v的电压）

信号输入端->8口（控制继电器的口）

继电器与小灯的连线：

常开端和公共端连进电路，记得中间要放一个电阻，否则led小灯会被烧坏！

完成图：

![image.png](https://img.haomeiwen.com/i11448531/7174ac25bd282bfa.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


观察到继电器通电小灯亮，如果有声音可以听到继电器开闭时的“啪”的一声。