DIY单片机并愉快地“偷数”据吧！

DIY 个单片机，优雅地 “偷” 数据吧！#

起因#

最近因为个人项目需要，要将不允许联网的主机里数据库的数据发送至远程服务器。考虑到既然主机无法联网，不如用单片机作为中间人，通过串口将数据发送给单片机，再由联网的单片机将数据发送至服务器。这不就完美实现 “偷数据” 的操作了么！说干就干！

主机数据抓取#

既然要将数据发送至单片机，那首先我得先拿到数据。由于主机是离线且最高权限状态，果断装一个 python 环境（这样可以先分析一波数据，将异常值与有效的数据进行区分后选择发送），通过 pyserial 和 pymssql 进行数据抓取。详细的代码就不列了，说下在过程中碰到的一个坑。

最开始由于 python 程序中没有设计发送截至符，所以测试时，单片机无法确定数据截至位置在哪，导致发送至远端服务器的数据都是断断续续的。而在主程序中添加截至符发送后，完美解决该问题。

import serial
import json
import pymssql

def get_data():
    """
    """
    return(data)

#后续增加截至符的发送
def deliver_data():
    myChar='#'
    #设置对应串口号与通讯波特率
    ser = serial.Serial(port="COM4", baudrate=115200)

    # 将json格式进行转换后，发送
    data=get_data()
    comdata=json.dumps(data)
    write_len = ser.write(comdata.encode())
    ser.write(myChar.encode())
    print("串口发出{}个字节。".format(write_len)) 
    ser.close()
    
def main():
    deliver_data()
    print('传输完毕')

if __name__=='__main__':
    main()

对了，由于主机无法联网而且还是 windows7 操作系统，其实配置 python 环境也格外艰难！在趟过了各种坑后，成功运行抓数据的脚本时，我的眼角都湿润了。

单片机程序编写#

由于 esp8266 可以非常愉快的使用 arduino 框架进行开发，大大降低了我们这种萌新的上手难度。参考《arduino (2)-- 通过 ESP8266 模块实现串口接收数据，使用 TCP 协议进行局域网通信》文章，略作修改，就成功实现了串口数据的读取与发送。

#include "ESP8266WiFi.h"
#define led 2
const char *ssid     = "wifi名称";
const char *password = "wifi密码";
const char *host = "服务器地址";
WiFiClient client;
const int tcpPort = 服务器端口;
static String comdata = "";
char myChar='#';
void setup()
{
    Serial.begin(115200);    
    pinMode(led,OUTPUT);
    delay(10);
    Serial.println();
    Serial.print("Connecting to ");
    Serial.println(ssid);
    WiFi.begin(ssid, password);//启动
     //在这里检测是否成功连接到目标网络，未连接则阻塞。
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        delay(500);
    }
 //几句提示
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected");
    Serial.println("IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
}
void loop()
{
/******************串口接受数据************************/
  while (Serial.available() > 0 ) // 串口收到字符数大于零。
  {
    comdata = Serial.readStringUntil(myChar);
  }
 /******************串口打印数据************************/ 
  if(comdata!="")//如果接受到数据
  {
    client.print(comdata);//向服务器发送数据 
   }
   comdata="";//清空数据
  if (client.connected()) //尝试访问目标地址，如果连接后LED灯灭,毕竟这种事情要低调
    digitalWrite(led, HIGH);
  else
    digitalWrite(led, LOW);

  while (!client.connected())//若未连接到服务端，则客户端进行连接。
  {
    if (!client.connect(host, tcpPort))//实际上这一步就在连接服务端，如果连接上，该函数返回true
    {
       Serial.println("连接中....");
       delay(500);
    }    
  }
}

事情到了这一步，整个流程其实已经完全跑通了，也成功实现了 “偷” 数据。但是主机后边插一根数据线，数据线再连接到一个大大的 NodeMCU 开发板上。实在太不优雅了！令我完全无法接受！

上淘宝看看有没有更简约的方案。似乎简单的 USB 转 TTL 通讯板 + ESP-01s 就能解决这个问题。果断买来换掉原方案。

方案升级

然而，想象的很美好，这个方案却有一个致命问题，那就是通讯不稳定。导致主机的数据无法正确发送到单片机上。为此我还特地找来两台主机上分别实验了一下，其中一台能够正常通讯，另一台就一直失败。而旧方案相比之下就非常稳定，都能成功偷发数据。初步怀疑可能是新方案供电不稳定导致的，但是没有继续验证，如果有大佬懂得，麻烦告知一下，谢谢！