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使用ESP32開發智慧燈管裝置MQTT控制篇

出版日期
2025/04/30
閱讀格式
PDF
書籍分類
學科分類
ISBN
9786264165372

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本書是『ESP系列程式設計』之『智慧家庭篇氣氛燈泡』的第六本書,是筆者針對智慧家庭為主軸,進行開發各種智慧家庭產品之小小書系列,主要是給讀者熟悉使用Arduino Compatiable 開發板:ESP32 開發板(網址:http://www.ESP32.com/)來開發氣氛燈泡之商業版雛型(ProtoTyping),進而介紹這些產品衍伸出來的技術、程式攥寫技巧,以漸進式的方法介紹、使用方式、電路連接範例等等。 ESP32 開發板最強大的特點:他是完全Arduino Compatiable 開發板,並在板內加上無線模組:ESP32 WiFi Module,無線網路涵蓋距離,在不外加天線之下,就可以到達20公尺以上,這對於家庭運用上,不只是足夠,還是遠遠超過其需求。 更重要的是它的簡單易學的開發工具,最強大的是它網路功能與簡單易學的模組函式庫,幾乎Maker想到應用於物聯網開發的東西,可以透過眾多的周邊模組,都可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立,而且價格比原廠Arduino Yun或Arduino + Wifi Shield更具優勢,最強大的是這些周邊模組對應的函式庫,因為開放硬體(Open Hardware)與開放原始碼(Open Source)機緣下,全世界有數以千萬計的科技、研發人員長久不斷的支持,讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力,就可以輕易駕御這些模組。 所以本書要介紹臺灣、中國、歐美等市面上最常見的智慧家庭產品:Led燈泡與燈管,使用逆向工程的技巧,推敲出這些產品開發的可行性技巧,並以實作方式重作這些產品,讓讀者可以輕鬆學會這些產品開發的可行性技巧,進而提升各位Maker的實力,希望筆者可以推出更多的入門書籍給更多想要進入『ESP32 開發板』、『物聯網』這個未來大趨勢,所有才有這個物聯網系列的產生。
  • 自序
  • 自序
  • 封面
  • 圖目錄
  • 表目錄
  • 物聯網系列
  • 開發板介紹
    • NodeMCU-32S Lua WiFi 物聯網開發板
    • ESP32 C3 Super Mini 物聯網開發板
      • 外接電源
      • 進入燒錄模式
    • 章節小結
  • 控制 LED 燈泡
    • 控制 LED 發光二極體
    • 發光二極體
    • 控制 LED 程式
    • 解說控制 LED 程式
    • 章節小結
  • 控制雙色 LED 燈泡
    • 雙色 LED 模組
    • 控制雙色 LED 程式
    • 解說控制雙色 LED 程式
    • 章節小結
  • 控制全彩 LED 燈泡
    • 全彩發光二極體
    • 全彩 LED 模組
    • 控制全彩 LED 程式
    • 解釋控制全彩 LED 程式
    • 章節小結
  • 控制 WS2812 燈泡模組
    • WS2812B 全彩 LED 模組特點
    • 主要應用領域
    • 串列傳輸
    • WS2812B 全彩 LED 模組
    • 民間延伸應用
    • 多形狀模組之延伸應用
    • 安裝 WS2812B 函式庫
      • 函式庫下載與安裝
      • 手動安裝函式庫
    • 控制 WS2812B 全彩 LED 模組
      • 開發控制 WS2812B 的程式
      • 解說控制 WS2812B 的程式
    • 章節小結
  • 智慧燈管裝置專案架構介紹
    • MQTT Broker 傳輸架構介紹
    • MQTT Broker 伺服器基本運作原理
    • MQTT Broker 伺服器基本應用
    • MQTT Broker 伺服器基本元素
    • MQTT Broker 伺服器基本常見之設計方法
      • 設計客戶端邏輯
      • 性能與擴展性
      • 測試與偵測
    • MQTT Broker 伺服器示例應用場景
      • 智能家居系統
      • 車聯網
      • 健康監控
    • 非接觸式操控面板之系統架構
    • 建立發佈者與訂閱者交互關係之系統架構
      • 發佈者與訂閱者的交互過程
      • 交互的核心:MQTT Broker 伺服器
      • 發佈者與訂閱者的關係
      • 例子說明
    • JSON 簡介
    • WS2812B 模組電路介紹
    • WS 2812B 電路組立
    • 開發透過命令控制 WS2812B 顯示顏色之程式
    • 解釋透過命令控制 WS2812B 顯示顏色之程式
    • 使用 WS2812B 模組
    • 控制命令解釋
    • 章節小結
  • 硬體開發與組裝
    • 第二代氣氛燈泡與智慧燈管控制器
    • 硬體組立
      • 筆者開發之智慧燈泡
      • 筆者開發之智慧燈管
      • 控制器組立
      • 認識第二代氣氛燈泡控制器 PCB
      • 第二代氣氛燈泡控制器 PCB 組立步驟
      • 組立 E27 金屬燈座殼
      • 接出 E27 金屬燈座殼電力線
      • 接出 AC 交流電線
      • 準備 WS2812B 彩色燈泡模組
      • WS2812B 彩色燈泡模組電路連接
      • NODEMCU-32S LUA WIFI 物聯網開發板置入燈泡
      • 確認開發板裝置正確
      • 裁減燈泡隔板
      • WS2812B 彩色燈泡模組黏上隔板
      • WS2812B 彩色燈泡隔板放置燈泡上
    • 蓋上燈泡上蓋
      • 完成組立
      • 燈泡放置燈座與插上電源
      • 插上電源
    • 智慧燈管組立
    • 章節小結
  • MQTT Broker 模式開發
    • MQTT Broker 控制架構
    • 受控端控制命令
      • 發布與訂閱主題之設定
      • 控制命令之設計與解析
    • 開發 MQTT Broker 伺服器讀取控制命令系統
      • ESP32 C3 Super Min 開發板腳位圖介紹
    • 從 MQTT Broker 伺服器讀取控制命令
      • 主程式程式解釋
      • MQTTLib 程式解釋
      • commlib 程式解釋
      • initPins 程式解釋
      • 進行測試
    • 發送控制命令到 MQTT Broker 伺服器程式
      • ESP32 C3 Super Min 開發板腳位圖介紹
    • 透過簡易命令轉換控制命令傳送到 MQTT Broker
      • MQTT_Publish_ESP32_C3 主程式解釋
      • MQTTLib 解釋
      • initPins 程式解釋
      • 進行測試
    • 解析控制命令控制 WS2812B 燈泡
    • 透過 MQTT Broker 伺服器接受彩色發光命令控制燈泡
      • 開發透過 MQTT Broker 伺服器接受彩色發光命令控制燈泡程式
      • 主程式程式解釋
      • MQTTLib 程式解釋
      • initPins 程式解釋
      • 進行測試
    • 透過 MQTT Broker 伺服器接受燈泡開啟關閉命令控制燈泡
      • 開發透過 MQTT Broker 伺服器接受燈泡開啟關閉命令控制燈泡程式
      • MQTT_Subscribe_to_WS2812B_ESP32_C3 主程式解釋
      • MQTTLib 副函式庫解釋
      • WS2812BLib 副函式庫解釋
      • 進行測試
    • 章節小結
    • 本書總結
  • 作者介紹
  • 附錄
    • NodeMCU 32S 腳位圖
    • ESP32 C3 Super Mini 腳位圖
    • 建國老師開發燈泡 PCB 板圖
    • 建國老師開發燈泡 PCB 板圖(二代圖)
    • 建國老師開發燈泡控制器組立圖
    • 第一代變壓器腳位圖
    • 燈泡變壓器腳位圖
    • 雲端書庫官網
  • 參考文獻
  • 出版地 臺灣
  • 語言 繁體中文

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