DIY單片機並愉快地“偷數”據吧！

DIY 個單片機，優雅地 “偷” 數據吧！#

起因#

最近因為個人專案需要，要將不允許聯網的主機裡資料庫的數據發送至遠程伺服器。考慮到既然主機無法聯網，不如用單片機作為中間人，通過串口將數據發送給單片機，再由聯網的單片機將數據發送至伺服器。這不就完美實現 “偷數據” 的操作了麼！說幹就幹！

主機數據抓取#

既然要將數據發送至單片機，那首先我得先拿到數據。由於主機是離線且最高權限狀態，果斷裝一個 python 環境（這樣可以先分析一波數據，將異常值與有效的數據進行區分後選擇發送），通過 pyserial 和 pymssql 進行數據抓取。詳細的代碼就不列了，說下在過程中碰到的一個坑。

最開始由於 python 程序中沒有設計發送截至符，所以測試時，單片機無法確定數據截至位置在哪，導致發送至遠端伺服器的數據都是斷斷續續的。而在主程序中添加截至符發送後，完美解決該問題。

import serial
import json
import pymssql

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

#後續增加截至符的發送
def deliver_data():
    myChar='#'
    #設置對應串口號與通訊波特率
    ser = serial.Serial(port="COM4", baudrate=115200)

    # 將json格式進行轉換後，發送
    data=get_data()
    comdata=json.dumps(data)
    write_len = ser.write(comdata.encode())
    ser.write(myChar.encode())
    print("串口發出{}個字節。".format(write_len)) 
    ser.close()
    
def main():
    deliver_data()
    print('傳輸完畢')

if __name__=='__main__':
    main()

對了，由於主機無法聯網而且還是 windows7 操作系統，其實配置 python 環境也格外艱難！在趟過了各種坑後，成功運行抓數據的腳本時，我的眼角都濕潤了。

單片機程序編寫#

由於 esp8266 可以非常愉快的使用 arduino 框架進行開發，大大降低了我們這種萌新的上手難度。參考《arduino (2)-- 通過 ESP8266 模塊實現串口接收數據，使用 TCP 協議進行局域網通信》文章，略作修改，就成功實現了串口數據的讀取與發送。

#include "ESP8266WiFi.h"
#define led 2
const char *ssid     = "wifi名稱";
const char *password = "wifi密碼";
const char *host = "伺服器地址";
WiFiClient client;
const int tcpPort = 伺服器端口;
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);//啟動
     //在這裡檢測是否成功連接到目標網絡，未連接則阻塞。
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        delay(500);
    }
 //幾句提示
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected");
    Serial.println("IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
}
void loop()
{
/******************串口接受數據************************/
  while (Serial.available() > 0 ) // 串口收到字符數大於零。
  {
    comdata = Serial.readStringUntil(myChar);
  }
 /******************串口打印數據************************/ 
  if(comdata!="")//如果接受到數據
  {
    client.print(comdata);//向伺服器發送數據 
   }
   comdata="";//清空數據
  if (client.connected()) //嘗試訪問目標地址，如果連接後LED燈滅,畢竟這種事情要低調
    digitalWrite(led, HIGH);
  else
    digitalWrite(led, LOW);

  while (!client.connected())//若未連接到服務端，則客戶端進行連接。
  {
    if (!client.connect(host, tcpPort))//實際上這一步就在連接服務端，如果連上，該函數返回true
    {
       Serial.println("連接中....");
       delay(500);
    }    
  }
}

事情到了這一步，整個流程其實已經完全跑通了，也成功實現了 “偷” 數據。但是主機後邊插一根數據線，數據線再連接到一個大大的 NodeMCU 開發板上。實在太不優雅了！令我完全無法接受！

上淘寶看看有沒有更簡約的方案。似乎簡單的 USB 轉 TTL 通訊板 + ESP-01s 就能解決這個問題。果斷買來換掉原方案。

方案升級

然而，想像的很美好，這個方案卻有一個致命問題，那就是通訊不穩定。導致主機的數據無法正確發送到單片機上。為此我還特地找來兩台主機上分別實驗了一下，其中一台能夠正常通訊，另一台就一直失敗。而舊方案相比之下就非常穩定，都能成功偷發數據。初步懷疑可能是新方案供電不穩定導致的，但是沒有繼續驗證，如果有大佬懂得，麻煩告知一下，謝謝！