51单片机 ESP8266模块 APP控制继电器，物联网DIY入门新手指南

题目

大家好，超子能力有限，技术不高，有什么错误的地方，欢迎批评指正。超子之前写过一篇STM32单片机配合ESP8266的WiFi模块接入阿里云生活物联网平台的DIY实验，有小伙伴问我51单片机能不能实现，答案是能。那么今天超子就给大家介绍下51单片机的实现方法。

程序设计中，我们使用的软件是Keil集成开发环境，C语言编写。如果大家想要程序源码的话，可以私信我，超子不是专业的程序员，水平不高，大家不嫌弃就行。

一说到51单片机的型号那就太多了，因为我们要使用MQTT协议对接阿里云生活物联网平台，所以对RAM空间要求比较多，一些常见的型号比如89C51，89C52，因为RAM空间太少不能用，所以我们本次DIY程序设计使用的单片机型号是STC12LE5A60S2。

ESP8266模块是通过串口AT指令控制的那种，网上有很多，价格也比较便宜，非常适合我们做DIY。

虽然我们前面使用STM32单片机做了第一个DIY设计，但是考虑到有些小伙伴，没有看过，所以超子还是说的详细一点，把每一个步骤再重新走一遍。

图1

首先进入我们自己的阿里云生活物联网平台，然后创建项目，我们就创建一个51单片机DIY项目吧，以后所有51单片机相关的DIY设计，我们都加入到这个项目内。

图2

项目建立完毕后，可以在项目列表中，看到51单片机DIY项目，旁边的第一个DIY设计项目，是上次STM32单片机DIY设计时建立的。然后我们点击51单片机DIY项目，进入项目管理界面。

图3

接下来，我们需要创建新产品。

图4

产品名称就叫51单片机插座，大家也可以起自己喜欢的名字。然后所属品类选择电工照明下的插座。节点类型选择设备，不接入网关，因为ESP8266可以连接WiFi路由器，直接具备接云的能力，所以是直连设备，不需要网关。连网方式一定要注意，虽然ESP8266是WiFi模块，但是不能选择WiFi连网，因为我们使用的是通用的，AT指令控制的ESP8266，没有在阿里云生活物联网平台认证，不兼容阿里云生活物联网平台APP的配网协议，如果我们选择WiFi方式的话，配网过不去，程序设计就无法进行了。所以我们取个巧，使用蜂窝连接方式，跳过阿里云生活物联网平台APP的配网，我们可以用ESP8266模块自己的APP配网或是直接把WiFi的SSID以及密码写在程序里。然后数据格式选择JSON，不适用ID2认证，最后点击完成就行了。

图5

产品建立完成后，我们要先进行第1步的功能定义的设置，我们选择的是电工照明分类下的插座，所以阿里云生活物联网平台自动帮我们添加了电源开关的功能属性。所以这一步我们不需要做什么额外的设置，直接点击下一步：设备调试。

图6

我们新建设备的时候，为了跳过配网协议，所以故意选择了蜂窝的连接方式，所以我们随便选一个通过认证的模组就行，选哪个型号都不会影响我们的DIY设计。

图7

选好模组后，我们点击新增测试设备，每个产品下可以添加最多50个免费的测试设备，我们做DIY程序设计，50个足够我们用了。

图8

新增测试设备时，我们要输入设备名称，就叫D001吧，超子喜欢用这种编号命名设备，大家可以根据喜好自己设置设备名称，然后点击确定就行。

图9

然后会弹出激活凭证，也就是三元组信息，这个是登录阿里云生活物联网平台的认证信息，稍后我们修改51单片机C语言程序时要用到这些重要信息。然后我们点击下一步：人机交互。

图10

和使用STM32单片机做DIY设计时一样，我们使用阿里云生活物联网平台的公版APP，也就是云智能APP。我们打开上图中红圈所示的开关。

图11

然后我们点击未设置，选择一个界面。

图12

自己喜欢哪个，选一个就行，然后点击确认。

图13

然后页面下方，我们要配置APP功能，同STM32单片机DIY时一样，我们主要设置多语言管理，填写品牌名称，设备名称，产品编号等等，大家根据喜好自己填一个就。最下方我们看到了天猫精灵，插座是天猫精灵支持的品类，所以可以直接绑定天猫精灵的账号，用天猫精灵控制开关，非常方便。然后我们点击下一步：批量投产。

图14

我们勾选上充分了解的对勾，然后点击开发完成，到此我们整个项目的配置就算完成了，就下来我们要修改51单片机的程序了。

图15

首先看esp8266.c源文件，wifi_mode变量用于设置使用哪种方式进行配网，大家根据注释自行选择就行，如果选择0的话，SSID和密码要在esp8266.h头文件中设置。

图16

然后我们需要修改mqtt.h头文件中的6个字符串，最麻烦的就是第3个，也就是MQTT协议中CONNECT报文中的包含的密码信息。我们一个一个来，讲一下怎么修改。

我们先看第6个需要修改的字符串，服务器的域名，格式如下所示：

*.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com

我们把*号替换成我们自己设备的ProductKey，这个ProductKey就是我们新建设备时弹出的3元组信息，图9所示，以我新建的设备作为例子，我们修改一下，最终结果如下：

a1jWDQfzbVB.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com

然后看第4和第5个字符串， 都是Topic主题，第4个set是用来接收控制开关命令推送的Topic，我们需要订阅它，第5个post是用来往服务器上传数据的，这次的实验post不是关键点。那么这两个Topic再那找呢？看下图。

图17

测试设备点击红圈圈中的查看。

图18

然后在Topic列表下，可以看到post和set，根据自己设备的实际内容，修改程序中第4和第5个字符串即可。

接下来看第1个字符串，也就是MQTT协议中CONNECT报文中包含的客户端ID信息，格式如下：

*|securemode=3,signmethod=hmacsha1|

其中*号是设备名称，以我的设备为例，修改一下，结果如下：

D001|securemode=3,signmethod=hmacsha1|

然后再看第2个字符串，也就是MQTT协议中CONNECT报文中包含的用户名信息，格式如下：

*&#

其中*号是设备名称 ，#号是ProductKey，都是图9中的三元组信息，就以我的设备为例，修改一下，结果如下：

D001&a1jWDQfzbVB

最后再看最麻烦的第3个字符串，也就是MQTT协议中CONNECT报文中包含的密码信息，需要经过一步加密，我们先要构建待加密的明文字符串，格式如下：

clientId*deviceName*productKey#

其中*号是设备名称 ，#号是ProductKey，以我的设备为例，修改一下，结果如下：

clientIdD001deviceNameD001productKey a1jWDQfzbVB

加密用的秘钥是图9中，三元组信息里的DeviceSecret，我们网上找一个加密算法的网站。

图19

我们复制待加密的字符串和密钥的时候，一定要多检查，不要多空格，不要多回车，错一点加密后的结果都不会正确的，所以大家一定要小心。加密后的结果就是第3个字符串的内容，到此6个需要修改的字符串我们都修改完毕了，重新编译程序，下载到开发板就行了。然后我们再回到阿里云生活物联网平台。

图20

我们进入第3步，人机交互设置页面，我们点击红圈所示的内容，然后弹出页面，需要我们填写设备名称，以我的为例，填上D001，然后就可以生成我们需要的，添加设备的二维码，因为文章中不能出现二维码，所以超子就不展示了。到此我们本次51单片机的DIY程序设计，基本就完成了。

想要程序的小伙伴，可以举手哦~~~

上次买路由器大意了？这里有篇选购指南

为了促进互联网的发展，从五年前国家开始了提速降费的号召。

之后每隔一段时间，三大运营商都会搞一波宽带免费提速福利。

就拿托尼家的宽带来说吧，原本办的是个 100 Mbps 的宽带，五年没变过套餐，可是现在的网速已经能达到 600 多 Mbps 了。足足提了六倍。

然而在有些小伙伴那，事情可能恰恰相反：明明主动办了千兆的套餐，但是一测速，连 100 Mbps 都不到 。

托尼有时候去朋友家串门就会遇到这样的问题，一顿排查下来，发现是小伙伴家里的路由器有问题 。

说起来也挺有意思，可能当年发明这个技术的人也没想如今家里连个台灯都要连 Wi-Fi，入户的网络会从电话线变成光纤。

所以几年前我们办宽带送的那些个百兆网口、两根天线的路由器已经不够用了。

可是市面上的路由器品牌多如牛毛，参数花样繁多，100 块钱的也有，上千的也有。。。

他们都有什么区别，哪款又更适合我呢？

正所谓，差友们关心的，就是托尼要做的。

所以这次我们就来好好聊聊，家里的路由器该怎么选。

天线越多越长，信号就越稳定？

众所周知，路由器是靠天线发射无线信号的。所以通常来说，天线越多的路由器，信号就越好。

比方说那些售价快赶上 iPhone 的顶级游戏路由器，他们的天线一般都设计的充满战斗气息，而且密密麻麻布满了全身。

活像戏台上浑身插满了旗子的老将军。（ 褒义 ）

这个思路其实是没错的，天线越多的路由器的确能实现更大的吞吐量。但是天线更长的路由器可就不一定了 。

有一段时间，淘宝上盛行过一种 " 路由器天线改装服务 " 。

具体点来说，就是把路由器上自带的 5 dBi 增益的天线拔掉，然后换成 8 dBi 、 11 dBi 、甚至 19 dBi 增益强度的天线。

他们的理由很简单：天线是路由器传输信号的喇叭，之前的天线相当于只有 50% 的音量，我给你换成 80% 音量的，信号自然就好了。

这段话的前半部分没说错，换更高增益的天线的确能提升路由器的信号强度，但换完之后信号可不一定会变好 。

甚至手机收到的信号反而会更差。

具体的原理咱们就不讲了，说多了容易让人睡觉。一句话的版本就是：5 dBi 天线的覆盖范围是个标准的球， 11 dBi 天线的覆盖范围变成了一片饼 。

信号强度是高了，但高的不均匀了 。

托尼给大家做了一个三维演示，大家可以看一下。

而且路由器原装的天线一般使用的都是高品质的无氧铜天线，在外面改天线不遇到奸商还好，要是遇上了，指不定用个杂质多少的破铜。

所以说，有时候太多太长都不好，适合自己的长才是最好的。

价格越贵的路由器就越稳定？

假如两台路由器的年份差不多，那么这话说的没什么错。

毕竟除了少数割韭菜收智商税的一票子买卖，东西卖的越贵成本也就越高。

比方说，这是当年某台售价 99 元路由器的参数：

内存 32 MB ，使用单片机水平的 MIPS 处理器，只有两根天线。

而这张图里的，是某款当年售价 1999 元路由器的参数：

内存 512 MB ，双核高性能 ARM 处理器，四根天线。

并且每根天线都有独立的数字信号放大电路，过滤信号底噪 。

这两个路由器你让我买哪个？我咬牙分期肯定也得选那个 1999 元的。。。

理由很简单，就是为了跟小姐姐单排的时候能多收获几个 "wow，awesome " 。

我可不能让渣网拖累了我的技术。

但要是两款路由器的年份不一样，比如一年前卖 1000 元的路由器，对上现在 200 元的路由器，可能它还真占不到优势。

原因很简单， Wi-Fi 6

Wi-Fi 6 这个词估计大家耳朵都听出茧子来了，相比以前的 Wi-Fi 5 省电不说， Wi-Fi 6 技术最重要的是提高了路由器的承载力。

其中的原因估计很多小伙伴也已经知道了 —— 没错，就是因为这一次的 Wi-Fi 6 协议借鉴了手机 4G 网络中的 OFDMA （ 正交频分多址 ）技术。

这个技术的引入，大幅度提高了 Wi-Fi 无线传输信道的利用率。

就好比说，以前每个数据包坐的都是专车，一包一车。包多了，道自然就堵了。

但引入了 OFDMA 技术之后，假如两个数据包挨得比较近，路由器会优先让他们拼车坐，这样就把有限的道路资源空出来了。

而且 Wi-Fi 6 还强化了原本 Wi-Fi 5 的 MU-MIMO 技术，能让路由器更有效利用更多的天线。

对于 Wi-Fi 6，托尼特别直观的一个感受就是，编辑部里之前一直用着一套 Wi-Fi 5 的旗舰设备，当时花了 6000 多。

但是一到中午（ 追剧摸鱼 ）大家就嚷嚷网卡。

后来花 500 多买了一台 Wi-Fi 6 的路由器，连上它的小伙伴再也没抱怨过 。

这么多 Wi-Fi 6 的路由器，我该怎么选？

既然 Wi-Fi 6 路由器的技术优势明显的离谱，外加上近期新产品的价格屡创新低。。。

托尼建议想买路由器的小伙伴们别再考虑 Wi-Fi 5 的老路由器，盯着 Wi-Fi 6 的路由器买就完事了 。

但即使都用的 Wi-Fi 6 技术，也有 200 元的红米、 不到 600 元的小米，以及 1899 元的领势 Velop 。

在这些路由器里又该怎么选？

实际上，除了上面托尼提到的这些路由器，其他还有比如包括 360、网件（ NETGEAR ）以及其它品牌出品的很多 Wi-Fi 6 路由器。。。他们都有一个共同点。

那就是他们使用的都是高通提供的 Networking Pro 系列 Wi-Fi 6 解决方案 。

高通其实就是那个做手机芯片，OV米等一众国内手机品牌的好伙计高通，我们都知道它做手机上的芯片很厉害。

但其实，高通也是路由器领域的老手 。

当年的高通 Atheros 路由器芯片稳定耐操，可玩性高，想必不少老师傅都听说过。。。

直到现在，它都是路由器刷机爱好者们的座上宾 。

更何况这次的 Wi-Fi 6 还借鉴了 4G 网络的技术，对于高通来说，这一步无非是把自己老本行里的技术拿出来，放到另外一个老本行里 。

所以不论是 200 元的红米 AX5 路由器，还是 2000 元的 领势 Velop MX5300 路由器，只要使用了高通的 Networking Pro 系列平台，他们都能为你提供基础稳定的 Wi-Fi 体验 。

不过当然， 1800 元的差价带来的深层体验还是有所不同的。

就和手机上有高通骁龙 865 、 765 、 690 一样，高通的 Networking Pro 系列平台给厂商提供了 400 、 600、800 和 1200 四个不同层级的 Wi-Fi 6 解决方案 。

像托尼前面提到售价 200 元的红米 AX5 路由器使用了高通 Networking Pro 400 平台，内置一颗五核心处理器，有 2（ 2.4 GHz ）+ 2（ 5 GHz ）总共四根天线。

售价不到 600 元的小米 AX3600 路由器则使用了高通 Networking Pro 600 平台。

内置一颗六核心处理器，有 2（ 2.4 GHz ）+ 4（ 5 GHz ）+1 总共七根天线。

而售价 2000 元的领势 Velop MX5300 使用的则是最顶级的高通 Networking Pro 1200 平台。

除了使用六核心处理器之外，更内置了 4 + 4 + 4 + 1 总共 13 根天线 。

13 根。。。这么多根天线一部分是给我们连手机、平板什么用的，另一部分天线的用途其实是专门用来连接另一台 MX5300 路由器的 。

可能有小伙伴没太搞懂这个操作，托尼来跟大家捋一捋。

你想啊，什么家庭条件会花 2000 块钱买个路由器啊，那住的不是自带电梯的独栋别墅，也得是上下多层的复式跃层。

面积大了之后，再好的 Wi-Fi 6 路由器肯定也解决不了覆盖的问题。

那么当一个 Wi-Fi 6 路由器覆盖不上的时候，两个或者三个 Wi-Fi 6 路由器一定能解决问题 。

领势 Velop MX5300 打的就是这手牌，独立的 " 路由器组网专用频段 " 能避免路由器和手机之间抢带宽，把多台路由器无线组网这件事整出了商业楼宇预埋线的效果。

不过这个咱们看看就好了 —— 打工人打工魂，还是几百块钱的路由器适合我。

还好，高通的 Networking Pro 方案全系都支持多路由器无线组网 。也就是说，即使是 200 元的红米也可以多台路由器组网。。。只不过峰值网速可能不如领势Velop。

这一点要我说，高通做的还挺良心的。

所以接下来我用几个例子来给大家敲黑板总结一下吧，虽然大家的需要可能会有所不同，不过托尼尽量做到贴合所有人的需求：

假如你是一个人在外面租房，面积不大于 30 平，那么一个 200 块钱的红米 AX5 路由器就能保证你吃鸡王者了 。（ Networking Pro 400 级别 ）

假如你租的是个 50 平左右的两居室，家里有几个智能家电，那么你可能需要考虑一下更高一档的红米 AX6 ，或者是小米 AX3600 。（ Networking Pro 600 级别 ）

假如你的房子在 70 - 80 平左右，那么你可能需要买两个红米 AX5 ，或者买一套同级别的 360 天穹组网套装。

然后在你最需要用到 Wi-Fi 的两个房间里各放一个，组个 MESH 网络。

假如你的房子面积在 120 平以上，那么首先我要柠檬你一下。

然后我会建议你买两个红米 AX6 路由器 （ Networking Pro 600 级别 ），或者买三个红米 AX5 路由器 （ Networking Pro 400 级别 ），进行一个全屋组网 。

当然了，要是有闲钱、还想追求更好的效果的话，也可以买两到三个网件的 Orbi RBK 752（ Networking Pro 800 级别 ）。

不贵，也就 3199，真的不贵 。。。

如果你的房子再大点，比如 240 平的话，也可以继续选择使用红米 AX6 或者 360 天穹，然后找几个重点房间进行重点布局。

但是既然房子都这么大了，买几个贵 亿点点 的领势 Velop 或者同规格的华硕旗舰 Wi-Fi 6 路由器想必会让网速变更好吧 。（ Networking Pro 1200 级别 ）

总之，你需要覆盖 Wi-Fi 的面积越大，家里需要联网的智能设备越多，要想 Wi-Fi 稳定不掉，就得考虑使用更高一档的路由器产品。

至于你的房子超过了 480 平、 960 平。。。那我猜估计不等到托尼这篇文章，就已经有专门的施工队去你家铺网布线了。

不过说实话，这题实在是超纲了。欢迎有经验的老哥在评论区让托尼涨涨知识。。。

以上就是托尼给大家的路由器推荐，不知道你会怎么选呢。

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