[原创] EEWORLD DIY-无线电子冰箱贴

北方 2017-12-8 15:17 楼主

“无线电子冰箱贴”项目提交1. 说明这个电子冰箱贴是一个无线连接的演示项目，实现的功能是用手机发送信息，远程显示在电子冰箱贴上。可以显示提醒的事件备忘，还可以显示当日菜谱和需要在冰箱里补充的食品。具体显示的内容是可以扩展的。但是这个项目其实相对比较复杂，采用了wifi协议，还有z-wave协议。其中z-wave协议是通过一个UZB实现的，这一部分只是在这里展示，完整的功能并没有调试通过。整个项目是基于树莓派实现的，在这个树莓派上同时运行着z-wave的gateway，还有本电子冰箱贴程序，也放在启动的服务项中了。对于数据分发，使用的是pubnub协议。这个协议国内对应的产品是野狗，提供类似的一点订阅多点分发的功能。 2. 采用的硬件和服务 2.1 树莓派3 2.2 电子墨水屏 2.3 备用的使用IDT充电系统的3W无线充电套件（发送接收套件）和锂电池及充电升压模块，这部分调试通过了。不过没有包括在本项目说明中。这个也是采用电子墨水屏的原因，当系统没电时，仍然可以显示数据。 2.4 使用了pubnub服务（具体使用见后面） 2.5 z-Wave协议 2.6 基于树莓派的Raspbian 2.7 Cordova手机开发环境 3. 开发原理说明 3.1 这里用手机做一个APP，使用cordova，这样调试时直接可以用网页启动调试，不一定需要build 3.2 因为采用了pubnub协议，所以这个手机可以同时给所有定于了这条消息的显示屏同时显示。显示屏订阅了这个消息，当新消息到来就可以立刻显示出来。 4. 手机APP 4.1 首先安装好cordova，android Studio并下载需要的插件和工具。 4.2 执行“cordova create esticker” 4.3 编辑其中的index.html，其中最重要的语句是这个文件我下载到了本地，所以在程序中注释掉了，如果使用需要取消注释。这个是启动pubnub服务的重要文件。源码如下

<!DOCTYPE html>
<html>
<!--
-->
<head>
<meta charset="utf-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no
initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0" />
<title>eSticker</title>
<style>
[url=home.php?mod=space&uid=568594]@import[/url] 'ui/css/evothings-app.css';
</style>
<script src="cordova.js"></script>
<script src="libs/jquery/jquery.js"></script>
<script src="libs/evothings/evothings.js"></script>
<script src="libs/evothings/ui/ui.js"></script>
<script src="libs/evothings/arduinoble/arduinoble.js"></script>
<script src="libs/pubnub.4.18.0.js"></script>
</head>
<body>
<header>
<button class="back">
<img src="./ui/images/arrow-left.svg" />
</button>
<img class="logotype" src="./ui/images/logoesticker.png" alt="eSticker" />
</header>
<h1>eSticker</h1>
<p id="info">Initializing...</p>
<!--
<button class="yellow wide">CONNECT</button>
//New empty Keys
pubnub = new PubNub({
publishKey: 'pub-c-218bb0fd-bdb4-45c6-a1c4-77d7674c8caf',
subscribeKey: 'sub-c-383e74cc-d0e3-11e7-b07a-4e4fd9aca72d'
})
-->
<br />
<input type="text" id="txtag" value="input text...">
<button class="green wide big">Sent Text</button>
<br />
<button class="red wide big">Clear Text</button>
<script>
// Application object.
var app = {}
var pubnub = new PubNub({
subscribeKey: 'sub-c-81c369ca-5ba6-11e7-a298-xxxxxxxxxxx', // always required
publishKey: 'pub-c-6a7a7381-128c-4d9b-b3af-xxxxxxxxxxxxxx' // only required if publishing
});
// Function PublishMessage.
function publishMessage(txMessage) {
console.log("Since we're publishing on subscribe connectEvent, we're sure we'll receive the following publish.");
var publishConfig = {
channel : "flood_alarm_signal",
message : txMessage
}
pubnub.publish(publishConfig, function(status, response) {
console.log(status, response);
})
};
// Connected device.
app.device = null;
var count=0;
// Add listener and subscribing
pubnub.addListener({
status: function(statusEvent) {
if (statusEvent.category === "PNConnectedCategory") {
publishMessage("PNConnected!");
}
},
message: function(message) {
console.log("New Message!!", message);
count=count+1;
//app.showMessage(message.message);
app.showMessage(message.message);
},
presence: function(presenceEvent) {
// handle presence
}
});
pubnub.subscribe({
channels: ['flood_alarm_signal']
});
// Turn on LED.
app.sentTX = function()
{
var txSent=new Uint8Array();
txSent=document.getElementById('txtag').value;
app.device && app.device.writeDataArray(new Uint8Array([txSent]), '19b10001-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214');
var txMessage = txSent;
publishMessage(txMessage) ;
//app.showMessage(txMessage.text);
}
// Turn off LED.
app.clearTX = function()
{
document.getElementById('txtag').value = " ";
app.device && app.device.writeDataArray(new Uint8Array([0]), '19b10001-e8f2-537e-4f6c-d104768a1214');
}
app.showMessage = function(info)
{
document.getElementById('info').innerHTML = info
};
// Called when BLE and other native functions are available.
app.onDeviceReady = function()
{
app.showMessage('Touch the connect button to begin.');
};
app.connect = function()
{
evothings.arduinoble.close();
app.showMessage('Connecting...');
evothings.arduinoble.connect(
'TAG', // Advertised name of BLE device.
function(device)
{
app.device = device;
app.showMessage('Connected! Touch buttons to turn LED on/off.');
},
function(errorCode)
{
app.showMessage('Connect error: ' + errorCode + '.');
});
};
document.addEventListener(
'deviceready',
function() { evothings.scriptsLoaded(app.onDeviceReady) },
false);
</script>
</body>
</html>

4.4 生成android可执行文件apk，执行 cordova platform add android cordova build android 这样可以测试文件 cordova run android

这个是模拟器启动的情况，可以看到pubnub也启动并连接了，显示"PNConnected!",然后点击数据就可以显示在显示屏上，

esticker.apk (5.01 MB)
(下载次数: 1, 2017-12-8 14:37 上传)

生成的apk文件见附件。实现文件发送的只有一句 publishMessage(txMessage) ; 这样的过程也太简单了了。这个完全依赖于pubnub服务的产生。 5. 使用树莓派驱动电子墨水屏 5.1 这个是waveshare微雪的1.54吋屏，随机提供了基于SPI的范例程序，不过其引脚分散在树莓派的不同位置，我就重新定义一下，尽可能接近。并定义了自己的页面，是ztag，z-wave，如下图

旋转后显示，文字就出现在空白的地方。在使用前，还需要安装RPi驱动，和Image，SPIdev，python-pip等需要的packages，这样才能正确运行。电子屏需要先初始化，然后刷新内存，最后把内存的数据显示出来，可以全屏刷新，也可以局部刷新。 5.2 源码如下

##
# @filename : main.cpp
# @brief : 1.54inch e-paper display demo
##
import epd1in54
import time
import Image
import ImageDraw
import ImageFont
from pubnub.callbacks import SubscribeCallback
from pubnub.enums import PNStatusCategory
from pubnub.pnconfiguration import PNConfiguration
from pubnub.pubnub import PubNub
pnconfig = PNConfiguration()
pnconfig.subscribe_key = 'sub-c-81c369ca-5ba6-11e7-a298-xxxxxxxxxxxxxx'
pnconfig.publish_key = 'pub-c-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx'
pubnub = PubNub(pnconfig)
def main():
epd = epd1in54.EPD()
epd.init(epd.lut_full_update)
image = Image.new('1', (epd1in54.EPD_WIDTH, epd1in54.EPD_HEIGHT), 255) # 255: clear the frame
draw = ImageDraw.Draw(image)
font = ImageFont.truetype('/usr/share/fonts/truetype/freefont/FreeMonoBold.ttf', 24)
draw.rectangle((0, 10, 200, 34), fill = 0)
epd.clear_frame_memory(0xFF)
epd.set_frame_memory(image, 0, 0)
epd.display_frame()
epd.delay_ms(2000)
# for partial update
epd.init(epd.lut_partial_update)
image = Image.open('/home/pi/zTag/python/monocolor.bmp')
epd.set_frame_memory(image, 0, 0)
epd.display_frame()
epd.set_frame_memory(image, 0, 0)
epd.display_frame()
time_image = Image.new('1', (96, 48), 255) # 255: clear the frame
draw = ImageDraw.Draw(time_image)
font = ImageFont.truetype('/usr/share/fonts/truetype/freefont/FreeMonoBold.ttf', 32)
image_width, image_height = time_image.size
def indisplay(txdata):
draw.rectangle((0, 0, 96, 48), fill = 255)
draw.text((0, 0), txdata, font = font, fill = 0)
epd.set_frame_memory(time_image.rotate(90), 80, 80)
epd.display_frame()
# Pubnub start...
def my_publish_callback(envelope, status):
if not status.is_error():
pass
else:
pass
class MySubscribeCallback(SubscribeCallback):
def presence(self, pubnub, presence):
pass
def status(self, pubnub, status):
# print("Status category", status.category)
if status.category == PNStatusCategory.PNUnexpectedDisconnectCategory:
pass
elif status.category == PNStatusCategory.PNConnectedCategory:
pubnub.publish().channel("flood_alarm_signal").message("Hi...").async(my_publish_callback)
elif status.category == PNStatusCategory.PNReconnectedCategory:
pass
def message(self, pubnub, message):
txdata=message.message
#jdata=json.dumps(txdata)
print(txdata)
indisplay(txdata)
pubnub.add_listener(MySubscribeCallback())
pubnub.subscribe().channels('flood_alarm_signal').execute()

对于pubnub的引用，需要先订阅subscribe， pubnub.subscribe().channels('flood_alarm_signal').execute() 这样在channel上的消息就可以随时接收了。这个连接是TCP连接，而且根据pubnub的说明，可以并发上千个订阅，响应速度是非常快的，而且也非常可靠。 6. 运行演示 6.1 启动树莓派的页面

可以看到z-Wave也启动了，这个版本是预制了zwave协议的版本。 6.2 执行python main.py 启动，显示连接

输入cool

显示在硬件上

其右侧是无线充电套件，直接输出的是4.85-5.25V直接的电压，可以直接在VCC和GND之间连接给树莓派和电子墨水屏供电，这个只要做一个外壳就可以的。 6.3 这项目最有意义的地方，就是使用了pubnub协议，可以实现一对多的演示，在多个手机和多个电子屏上都实现信息的广播和传输。因此应用起来就很有意义。 7. 补充说明 7.1 pubnub协议说明这个是一个很有意思的协议，需要注册一个账号，然后申请一对key，分别实现发送和订阅，并不需要其他注册的环节，非常简便。 7.2 z-wave协议说明这个是一个类似zigbee的低功耗协议，不过是和TI-CC1350一样是sub1GHz的协议，远距离传输更有效。但在国内几乎没有应用的领域。 此内容由EEWORLD论坛网友北方原创，如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处 本帖最后由北方于 2017-12-8 15:17 编辑

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沙发 suoma

可以介绍一下Cordova手机开发环境吗？是android studio的一个组件？

点赞 2017-12-23 15:39

板凳北方

引用: suoma 发表于 2017-12-23 15:39
可以介绍一下Cordova手机开发环境吗？是android studio的一个组件？

这个是phoneGAP的一个开源项目，用H5类似的思路开发APP。还是需要Android SDK的软硬件和思路的。不过，不如AS的开发灵活，做展示项目适合，做专业APP还是不行。需要用ionic，是cordova的丰富版本。

点赞 2017-12-25 08:55

4楼北方

引用: suoma 发表于 2017-12-23 15:39
可以介绍一下Cordova手机开发环境吗？是android studio的一个组件？

这个是phoneGAP的一个开源项目，用H5类似的思路开发APP。还是需要Android SDK的软硬件和思路的。不过，不如AS的开发灵活，做展示项目适合，做专业APP还是不行。
Cordova安装很简单，在python环境下联网，
pip install cordova就可以了。
使用就是如本帖所述。

点赞 2017-12-25 08:59

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