微信控制灯泡！（Step by step ，有源码有分析）

微信能做的事情越来越多，今天介绍：微信控制灯泡!了解控制灯泡的原理后，就能继续添加控制空调、控制电视、获取温度等功能。微信并不自带此功能，是通过开源项目DeviceConnect来实现的，本文章主要介绍DeviceConnect。

微信控制灯泡的系统框图如下所示：



系统分为三部分：手机、云服务器、ARM工控板。云服务器把手机端发送过来的命令转送到ARM工控板，ARM工控板解析命令后控制灯泡的亮与灭。

DeviceConnect开源项目简介

DeviceConnect是手机控制ARM板子上的外设的最简单实例，目标是让使用者能更方便的扩张功能。DeviceConnect在手机端提供了三种方式：
微信订阅号点亮ARM板子上的LED灯;
Android App点亮ARM板子上的LED灯;
iOS App点亮ARM板子上的LED灯。

1、硬件环境

云服务器：腾讯云服务器，特点是免费1个月。
ARM开发板：致远电子的EPC-6G2C，特点是有8路串口。
手机：安卓、iPhone手机都可以。

2、源码下载
源码地址：https://github.com/yufangmin/DeviceInternet.git

3、源码结构
下载源码后，它的目录结构如下所示：

1. DeviceInternet
   

2. ├── android
   

3. ├── apphtml
   

4. ├── device
   

5. ├── ios
   

6. └── readme.md

源码目录的功能如下表：


apphtml目录是运行在服务器上面的源码和固件，它提供了两个功能，一是处理手机和硬件产品发过来的http请求(获取设备信息或控制设备的命令)，二是提供了http页面，在微信订阅号后台把某个页面的“阅读原文”的地址指向这个http页面，http页面实现了控制灯泡的功能。

android目录、ios目录、device目录，它们是三个应用程序，分别运行在android手机、iPhone手机、AMR开发板上面，它们采取相同的协议和服务器进行通信。

4、手机和云服务器的通信规则
手机和云服务器采取htpp协议api接口来通信，返回的值是json数据。有两类接口：设置接口和查询接口。

(1)设置接口

手机访问云服务器，把灯泡熄灭的接口如下：

1. http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?active=put&key=led&value=off

可以在IE浏览器里面输入这段字符，它就能关闭灯泡。这里有三个关键字：active、key、value。
- active：可取两个值：put和get。put是设置的意思，get是查询的意思。
- key、value：服务器保存了一个字典，这个key、value的值就是服务器字典里面的key和value。
active=put&key=led&value=off的意思是：设置led的值为关闭。

返回值是json数据，如下：

1. {errorCode:0,   errorMsg:配置LED成功}
   

2. errorCode：返回0代表成功；返回其他值代表失败。
   

3. errorMsg：返回errorCode编码对应的解释。

(2)查询接口
手机访问云服务器，获取灯泡状态的接口如下：

1. http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?active=get&key=led
   

2. active=get&key=led的意思是：获取灯泡的状态。

返回值是json数据，如下：

1. {errorCode:0, key:led, value:off,
   

2. errorMsg:查询+key+成功}

意思是led的值为关闭。

5、服务器端的源码分析

服务器端是用JAVA语言+spring库来实现的。在浏览器输入http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?active=put&key=led&value=off来访问服务器时，实际上会调用APPAPIController类的  api(...)函数，函数原型如下：

1. @RequestMapping
   

2. (value = "/api/{productName}/{functionName}")
   

3. //  1. productName和functionName是http地址映射相关
   

5. public void api(
   

6.   @PathVariable String productName,
   

7. // 2. http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?，api会被赋值到productName
   

10.   @PathVariable String functionName,
    

11. // 3. http://127.0.0.1:8080/api/a7/control?，a7会被赋值到functionName
    

13. HttpServletRequest request,
    

14. // 4. request，可通过这个变量读取客户端数据。
    

16.   HttpServletResponse response
    

17. // 5. response，可通过这个变量写入客户端数据。
    

18. )

从request获知字符串active=put&key=led&value=off，然后进行处理，把处理结果通过response返回Json数据给客户端。下面是完整的代码：

1. @Controller
   

2. public class APPAPIController{
   

3. static HashMap<String, String> deviceStatus = new HashMap<>();
   

4. @RequestMapping(value = "/api/{productName}/{functionName}")
   

5.    public void api(@PathVariable String productName,
   

6. @PathVariable String functionName,
   

7. HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
   

8.        System.out.println("http connect in "+new Date().toString());
   

9.        HashMap<String, Object> resultMap = new HashMap<>();
   

10.        try {
    

11. // 获取参数信息
    

12. Map<String, String> parameters =
    

13. convertHttpParamMap(request.getParameterMap());
    

14. String active = parameters.get("active");
    

15. if (active.compareTo("put") == 0) {
    

16. // http://127.0.0.1:9090/api/a7/control?active=put&key=led&value=no
    

18. String key = parameters.get("key");
    

19.                String value = parameters.get("value");
    

20.                deviceStatus.put(key, value);
    

21.                resultMap.put("key", key);
    

22.                resultMap.put("value", value);
    

23.                resultMap.put("errorCode", "0");
    

24.            }else if(active.compareTo("get") == 0) {
    

25.                // http://127.0.0.1:9090/api/a7/control?active=get&key=led
    

26.                String key = parameters.get("key");
    

27.                String value = deviceStatus.get(key);
    

28.                resultMap.put("key", key);
    

29.                resultMap.put("value", value);
    

30.                resultMap.put("errorCode", "0");
    

31.            }else {
    

32.                resultMap.put("errorCode", "1001");
    

33.                resultMap.put("errorMsg", "active不正确");
    

34.            }
    

35.        }catch (Exception e) {
    

36.            resultMap.put("errorCode", "1002");
    

37.            resultMap.put("errorMsg", "参数不正确");
    

38.        }
    

40.        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
    

41.        ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream();
    

43.        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    

44.        mapper.writeValue(outputStream, resultMap);
    

46.        outputStream.flush();
    

47.    }
    

48. }

从上面的代码可见：设置功能是把数据保存在一个Map数据结构内;查询功能是从Map内读出数据。服务器其实是个中转站。手机可以获取和设置灯泡，ARM开发板获取灯泡状态并给灯泡断电或上电。

6、客户端的源码分析

微信HTTP页面、iOS APP、安卓APP、ARM开发板程序，都是客户端，它们的功能本质一样，只是编程语言不同，所以这里仅介绍HTTP页面源码。

页面有三个按钮和一张图片，代码如下所示：

1. <img id='lightStatus' src="image/lamp_on.png"/>
   

2. <input type="button" id="lightOn" value="设置LED亮">
   

3. <input type="button" id="lightOff" value="设置LED灭">
   

4. <input type="button" id="lightQuery" value="查询LED状态">

为了解析服务器返回的json数据，采用了jquery库，如下所示：

1. <script src="jquery-3.2.0.min.js"></script>
   

2.    <script type="text/javascript">

按钮“设置LED亮”是button类型，ID是lightOn。lightOn对应的源码如下：

1. var args = {
   

2. url: 'http://127.0.0.1/api/a7/control?',
   

3. cache: false,
   

4. dataType: 'json'
   

5. }
   

6. $('#lightOn').on('click', function() {
   

7. args.data    = 'active=put&key=led&value=on'
   

8. args.success = function(data) {
   

9. $('#lightStatus').attr('src', data.value === 'on' ? "image/lamp_on.png" : "image/lamp_off.png")
   

10. }
    

11. $.ajax(args)
    

12. })

在函数lightOn内访问。按钮“设置LED灭”和“查询LED状态”的源码是类似的，这里不展示。

7、结果展示

(1)微信订阅号的展示如下：




注：微信订阅号是用户自己申请的，本文作者申请了一个物通网互通的订阅号，你完全可以申请另外一个订阅号。上图的总共4个窗口，前2个窗口是通过微信公众号后台编辑实现，后2个窗口是由服务器源码HTML提供。

(2)Android APP的展示如下：




(3)iPhone APP的展示如下：



(4)ARM核心板(M6G2C Cortex-A7)的展示如下：



至此全部讲完，想要进一步了解，请下载源码，并阅读里面的readme.md文件。