本篇實現Arduino與FPGA交互，當然也沒有什麼新的協議，還是基於串口通訊，現在學一個串口通信基本上可以驅動大多數模塊了，而且和各種單片機無縫數據交互，Arduino由於其強大的庫函數支持，在實現很多事情上會方便很多，比如串口通訊，Arduino就兩行的代碼，Verilog至少也得上百行，但是從 ...
本篇實現Arduino與FPGA交互，當然也沒有什麼新的協議，還是基於串口通訊，現在學一個串口通信基本上可以驅動大多數模塊了，而且和各種單片機無縫數據交互，Arduino由於其強大的庫函數支持，在實現很多事情上會方便很多，比如串口通訊，Arduino就兩行的代碼，Verilog至少也得上百行，但是從學習知識的角度上來說，學Arduino也只不過是學了一門軟體操控硬體的方法罷了，而且很多東西都簡化了，跟在電腦上編程沒什麼兩樣，還不如學學單片機。最起碼還能瞭解其內部各種寄存器的使用。我用Arduino也就是玩玩，當然還是有了很多不一樣的體驗，都知道Arduino是開源項目，我們可以免費使用別人的代碼，當然也要分享出來自己的代碼，將開源進行到底。
Arduino的編程語言沒啥說的，使用一種簡易版的C語言編程，一般有C語言基礎的朋友應該兩天就上手了，然後就是利用各種函數了，我在做實驗的時候，學到了一個函數，map函數。現在來說說吧！下麵張圖其實是很形象的。
再看一下官方給的解釋，即把一個數從一個範圍變換到另一個範圍。
map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh)
Description
Re-maps a number from one range to another.
That is, a value of fromLow would get mapped to toLow, a value of fromHigh to
toHigh, values in-between to values in-between, etc.
我使用Arduino採集到土壤濕度模塊的數據，200-100不等，Arduino讀取模擬量的最大數值為1023，而這麼大的數據，也並不是我們需要的，我們需要的是一個百分數，所以使用map函數，把0-1023這個區間投影到0-100這個區間，那麼得出來的數據就可以近似的認為是土壤濕度百分比了。
Arduino原本的串口只有一個，那麼如果必須要用兩個或以上串口來收發數據怎麼辦，這個時候使用軟體模擬串口就可以了。官方給的配置歷程，調用SoftwareSerial庫函數，
初始化配置波特率
輸出的時候使用Serial.write()函數，這裡要註意的是Serial.print輸給串口的是ASCII碼值，Serial.write輸入給串口的是真實數值，我這裡需要的是arduino採集到的土壤濕度，當然希望直接是十六進位的代碼了。
實現數據上傳至貝殼物聯，最終要的是需要ESP8266 WIFI模塊了，模塊配置如下。
ESP8266模塊支持STA/AP/STA+AP 三種工作模式。
*STA 模式：ESP8266模塊通過路由器連接互聯網，手機或電腦通過互聯網實現對設備的遠程式控制制。
*AP 模式：ESP8266模塊作為熱點，實現手機或電腦直接與模塊通信，實現區域網無線控制。
*STA+AP 模式：兩種模式的共存模式，即可以通過互聯網控制可實現無縫切換，方便操作。
我們這裡為了方便直接設置成兩種模式共存的狀態。
ESP8266的介面如下圖所示：
其中需要用的埠是TX，RX，CH_PD，VCC，GND
TX，RX分別接USB轉TTL介面的RX，TX，
CH_PD，VCC接3.3v（切記必須為3.3v）
GND接地
聯接物聯網
打開串口調試助手，搜索串口，將波特率設置為115200，然後將ESP8266的VCC引腳拔下在插上，會返回一串亂碼和ready，表示連接正常，如果沒有返回值，檢查引腳是否連接正確。
發送AT命令：+++，返回CLOSED，表示關閉之前設定的模式。
發送AT+CWMODE=3+回車,設置WiFi模塊為AT/AP模式，（WiFi模塊的知識需要看手冊），返回OK，表示設置成功
發送AT+CWJAP=”WIFI name”,”WIFI 密碼”+回車，連接WiFi。返回OK表示連接正確。
然後發送AT+CIPSTART="TCP","www.bigiot.net",8181+回車，返回如圖所示，表示連接到貝殼網。
這樣WiFi模塊就配置好了，然後將WiFi模塊連接到開發板上，通電後，就會自動連接到貝殼網上了。
WiFi模塊配置好了之後。我們這裡用第一個WiFi模塊配置連接到貝殼網，貝殼網是一個物聯網，可以實現與硬體進行遠程交互。
註冊一個貝殼網賬號www.bigiot.net
點擊添加一個設備
添加一個數據介面，這裡可以修改藉口類型
添加完成後，每一個設備都有自己專屬的ID，APIKEY，
每個設備有對應的數據介面，也有對應的ID
需要幾個數據介面你就添加幾個，我這裡添加了四個。然後根據代碼將所有模塊連接，連接設備，上傳程式，註意，上傳Arduino程式的時候一定要將0、1引腳拔下，否則肯定上傳失敗。上傳成功後，打開數據介面，可以看到數據實時上傳了，貝殼物聯還有相關的APP和微信公眾號，只要設備能連上網路，便可以對設備進行操控，所以遠程操控也毫無壓力。
通過軟串口發送數據給FPGA，FPGA通過處理後，發送數據到上位機，這樣便實現了FPGA和Arduino的數據交互，這樣便實現了物聯網。
當然Arduino還有很多方便又好玩的玩法，有興趣的朋友也可以繼續玩下去。如果你想要我這個實驗的源代碼，請在微信訂閱號後臺回覆“Arduino”即可獲的源代碼和庫文件哦！需要本設計FPGA部分代碼後臺發消息，聯繫訂閱號主，即可獲得！
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