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物联网开发的技术链比较长，很多情况下，如果没有很好的引导，很难从互联网层面转到物联网层面，也不可能真正的0基础转行。
下文以树莓派4和Arduino为例，由浅入深来模拟一个物联网应用开发的实例。树莓派4的初始化的教程在语雀上有相关的介绍（https://www.yuque.com/miniqiang），包括如何注册阿里云、初始化树莓派，至于如何连接树莓派，可以在https://pinout.xyz/pinout上查看，有关于树莓派上每一个管脚的功能介绍。
一、Hello World
任何一个软件开发者都会先从HelloWorld程序起步，物联网开发也一样，不过物联网硬件开发的HelloWorld程序一般是通过控制灯的闪烁（点灯实验）来实现，与软件开发不同的是硬件的HelloWorld程序会贯穿我们整个的物联网应用开发过程，一定程度上也是该过程中最重要的一个程序。
（一）树莓派4的点灯实验
我们将树莓派4连接到计算机上，通过一个小的程序来实现Led灯的控制，也就是HelloWorld程序了，其python代码如下。
coding=utf-8
import RPi.GPIO as gpio
import time
gpio.setmode(gpio.BOARD) #IO口编码规则选择板卡编号
gpio.setup(5,gpio.OUT) #5号口输出
while True:
gpio.output(5,gpio.HIGH) # 5号引脚输出高电平
time.sleep(1) #停顿1秒
gpio.output(5,gpio.LOW) #5号引脚输出低电平
time.sleep(1) #停顿1秒
通过运行以上代码，我们便能实现Led灯的闪烁，实现了一个最简单的控制硬件的程序。
（二）Arduino的点灯实验
大部分情况下我们是不会直接用计算机进行点灯的，因为系统会直接调用管脚，而管脚是直接接到硬件的CPU上的，万一接错了一些地方，可能会造成严重的后果，甚至烧毁CPU。一般来说，我们会使用Arduino板，通过USB来对其进行控制，再通过网线等连接到其他硬件上进行复杂的开发工作。
以下是实现Arduino点灯实验的Blink代码（C++）：
void setup()
{
pinMode(2,OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(2,HIGH);
delay(1000); //ms
digitalWrite(2,LOW);
delay(1000);
}
在选择好相应的板卡和串口后，点击上传程序，会自动编译，程序成功上传到板子中后就可以看到Led灯如程序设定的有规律亮灭现象，这就说明我们的点灯实验成功了。
（三）通过Json来进行控制Led灯
上面两个实验中，灯的亮灭均是由写好的程序来控制的，不受我们行为或者指令的控制，那么如果要实现数据可控，比如通过阿里云来控制的话，我们要怎么做呢？这里我们举一个例子，我们用json来传递我们的指令，进而控制灯的开关。实现该功能的步骤大致如下：
1、初始化端口；
2、串口处理，如果收到了消息，就把消息取出来交给json处理，函数代码如下（C++）：
//串口处理
if(Serial.available()>0)//检查串口是否有数据，并且缓冲区是否可用
｛
delay(50);
byte SerialDataLen = Serial.available();//获取消息长度
char SerialData[SerialDataLen];
for(int a=0;a {
SerialData[a]=rSerial.read();}
｝
3、json处理，如果错误，就返回一个json错误，并且返回程序，如果正确，就会执行动作，其中json消息类似｛"O":2,"D":0-1｝，"O"代表消息输出的串口，"D"代表动作，0为关灯，1为开灯，json处理函数的代码如下（C++）：
//json处理
size_t capacity = JSON_ARRAY_SIZE(2)+30;
DynamicJsonDocument JSON(capacity);
//判断串口消息是否可以解析
DeserializationError error = deserializeJson(JSON.SerialData);
if(error)//判断对象是否符合标准
｛
Serial.printin("json.error");
return;
｝
4、执行动作，其代码如下（C++）：
//执行动作
byte sw = JSON['O'];
byte type = JSON['D'];
digitalWrite(sw.type); //配置控制状态
在完成以上步骤程序的书写、编译以及上传之后，通过串口监视器，发送json消息给串口，我们就实现了通过USB线的方式来人为控制灯的亮灭。
二、树莓派4+Arduino的点灯实验
上面通过Json来进行控制Led灯的实验我们仍然是直接用的计算机来传递指令，下面我们用树莓派来进行控制。我们用USB将Arduino板子和树莓派4连接在一起，如果树莓派4检测到了板子，就会多出一个ttyUSB0的串口，代表设备连接成功。我们要实现的功能与上面的实验类似，就是通过指令来控制连接在Arduino板子上的Led灯的开关。其Blink代码如下（python）：
import serial,time,json
port = serial.Serial(port='dev/ttyUSB0',baudrate=9600,
bytesize=8，parity='N',stopbits=1,timeout=2)time.sleep(2)
On = {'O':2,'D':0}
On = json.dums(On)
Off = {'O':2,'D':0}
Off = json.dumps(Off)
while True:
port.write(str.encode(On))
time.sleep(1)
port.write(str.encode(Off))
time.sleep(1)通过以上程序我们就实现了通过计算机软件来控制前端的硬件设备，在该例子中树莓派4通过USB线每次给Arduino板子发送一条指令来控制Led灯的亮灭。可能大家会有疑问，上面的实验有什么用呢，就是我们可以通过上面的程序来控制继电器，进而通过继电器（如下图）来控制家里的开关，比如小米的智能插座，然后实现控制家里电器开关的作用，最终可以实现智能家居。
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