代码收藏家 使用STM32和ESP8266连接OneNet云平台，实现智能家居控制（HTTP）
此处感谢b站up主——彼岸有光我们有船（我认为讲的和江科大老师一样好，如果习惯江科大老师的讲法的朋友们都可以看看捏） 提供的教程和最初的正点原子的源码，因为我学习的是江科大的stm32，所以进行了部分改编和部分注释，在此把视频内容简化，进行简单的复习。
前言：
本实验分为三个大阶段：1.利用esp8266连接上onenet云平台；2.利用云平台做可视化界面并获取数据到stm32中；3.微信小程序通过onenet云平台获取和控制stm32。
本实验使用的是esp8266的usart传输模式，连接云平台，本博客将讲述第一步：利用esp8266连接上onenet云平台。
如有雷同，可能不是巧合哈哈哈。
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从创建onenet开始~
A.onenet的进入
直接在浏览器中输入onenet就可以进入云平台中
如图，注册登录onenet后，点击控制台。再点击多协议接入。在多协议接入中
点击添加产品，在添加产品中
除了下面的联网方式选择wifi，设备接入选择http，操作系统选择Android，运营商随便选择。
然后点击添加设备。在设备列表中
名称和编号都可以随便写。
加了设备之后就行了。
B.onenet云平台需要记下的东西。
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master—apikey。
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设备id。
onenet的初始内容就差不多了。
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利用esp8266上传消息到onenet中
esp8266的传输在本实验中是用的usart3
先浅浅讲述一下代码的思路
本代码的不可或缺的四个文件：time（中断，用的Tim2），usart3（esp8266的上传），sys (我也不知道这个文件是干什么的，要是朋友你能够优化这个代码把sys从项目中弄走就谢谢你了)，esp8266（初始化）
主要代码作用在注释中已经写出啦
usart的c文件
#include "usart3.h"
#define USART3_RXBUF_LEN 15
u8 t;
u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.
u8 USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
vu16 USART3_RX_STA=0;
//初始化串口3，使用9600波特率，和esp8266设备进行通信
//bound:波特率
void Usart3_Init(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); //此处使用的是USART3，是APB2时钟的外设
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能USART3和上面的GPIOB时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输入，用于发送
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //引脚的Tx
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入，用于接收或者浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; //引脚的Rx
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //USART的配置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;//通常esp8266为115200的波特率
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;//收发模式
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //USART3
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_Cmd(USART3, ENABLE); //使能串口3
TIM2_Int_Init(1000-1,7200-1); //10ms中断
USART3_RX_STA=0; //清零
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE); //关闭定时器2
}
//串口3的发送函数 len=USART_RX_STA&0x3fff;
//得到此次接收到的数据长度USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);
void Uart3_SendStr(u8* SendBuf,u8 len)
{
//len=SendBuf&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
for(t=0;t<len;t++)
{
USART_SendData(USART3, SendBuf[t]);//向串口1发送数据
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束
}
printf("\r\n\r\n");//插入换行
}
//串口3,printf 函数
//确保一次发送数据不超过USART3_MAX_SEND_LEN字节
void u3_printf(char* fmt,...)
{
u16 i,j;
va_list ap;
va_start(ap,fmt);
vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap);
va_end(ap);
i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF); //此次发送数据的长度
for(j=0;j<i;j++) //循环发送数据
{
while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET); //循环发送,直到发送完毕
USART_SendData(USART3,USART3_TX_BUF[j]);
}
}
// 当串口三收到数据, 系统自动调用此中断函数
void USART3_IRQHandler(void)
{
u8 res = 0;
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
{
res = USART_ReceiveData(USART3);
if((USART3_RX_STA&(1<<15))==0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据
{
if(USART3_RX_STA<USART3_MAX_RECV_LEN) //还可以接收数据
{
TIM_SetCounter(TIM2,0);//计数器清空 //计数器清空
if(USART3_RX_STA==0) //使能定时器7的中断
{
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能定时器7
}
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res; //记录接收到的值
} else
{
USART3_RX_STA|=1<<15; //强制标记接收完成
}
}
}
}
// void USART3_IRQHandler(void)
// {
// u8 Res;
// if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
// {
// Res =USART_ReceiveData(USART3);
// if((USART3_RX_STA&0x8000)==0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据
// {
// if((USART3_RX_STA&0X7FFF)<USART3_MAX_RECV_LEN) //还可以接收数据
// {
// if(Res!='!')
// {
// USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=Res; //记录接收到的值
// // printf("%c\r\n",Res);
// }
// else
// {
// USART3_RX_STA|=0x8000; //则信息接收完成了
// }
// }
// else
// {
// USART3_RX_STA|=0x8000; //则信息接收完成了
// }
// }
// USART3_RX_Data();
// }
// }usart的头文件↓
#ifndef __USART3_H
#define __USART3_H
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "sys.h"
//#include "usart.h" //可解冻
#include "Delay.h"
#include "timer.h"
#define USART3_MAX_RECV_LEN 1024
#define USART3_MAX_SEND_LEN 1024
extern vu16 USART3_RX_STA; //接收状态标记
extern u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.
extern u8 USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
void Usart3_Init(void);
void u3_printf(char* fmt,...);
void Uart3_SendStr(u8* SendBuf,u8 len);
#endif
然后是中断↓
#include "timer.h"
extern vu16 USART3_RX_STA;
//定时器2中断服务程序
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断
{
USART3_RX_STA|=1<<15; //标记接收完成
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update ); //清除TIM2更新中断标志
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE); //关闭TIM2
}
}
//通用定时器7中断初始化，这里时钟选择为APB1的2倍
//arr：自动重装值 psc：时钟预分频数
//定时器溢出时间计算方法:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us.
//Ft=定时器工作频率,单位:Mhz
//通用定时器中断初始化
void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//TIM2时钟使能
//定时器TIM2初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM2中断,允许更新中断
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //子优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
}
Tim头文件↓
#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H
#include "sys.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc);
#endifsys文件↓
#include "sys.h"
//采用如下方法实现执行汇编指令WFI，执行wfi指令
void WFI_SET(void)
{
__ASM volatile("wfi");
}
//关闭所有中断
void INTX_DISABLE(void)
{
__ASM volatile("cpsid i");
}
//开启所有中断
void INTX_ENABLE(void)
{
__ASM volatile("cpsie i");
}
//设置addr为栈顶地址
__asm void MSR_MSP(u32 addr)
{
MSR MSP, r0 //set Main Stack value
BX r14
}
sys头文件↓
#ifndef __SYS_H
#define __SYS_H
#include "stm32f10x.h"
//该代码改编自正点原子
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 0 //定义系统文件夹是否支持UCOS 0,不支持ucos 1,支持ucos
//IO口操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
//IO口地址映射
#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C
#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8) //0x40010808
#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08
//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入
#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出
#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入
//以下为汇编函数
void WFI_SET(void); //执行WFI指令
void INTX_DISABLE(void);//关闭所有中断
void INTX_ENABLE(void); //开启所有中断
void MSR_MSP(u32 addr); //设置堆栈地址
#endif
接下来才是重中之重esp8266的代码，我会认真说明的
首先是第三行的devices后面有***的内容，此处需要输入刚才记下的设备id号
然后是第四行的api-key，换成自己的即可
接下来是102行，此处管的是esp8266接上wifi。wifi名称，密码输入就行了。
（小彩蛋：因为esp8266上传时用的是字符串，所以需要把数字变成字符串，为此特地写了一个简单的转换小模块捏）
#include "esp8266.h"
char *str[4] = {"POST /devices/10*****/datapoints HTTP/1.1",
"api-key:************=",
"Host:api.heclouds.com",
""};
char strValue[8] = {0};
// 向onenet发送数据
uint8_t *esp8266_str_data(char *key, char *value)
{
uint8_t i;
uint8_t *back;
char temp[512];
char temp3[64]; // 长度
char temp5[128]; // 发送值
// 拼接post报文
strcpy(temp5, "{\"datastreams\":[{\"id\":\"");
strcat(temp5, key);
strcat(temp5, "\",\"datapoints\":[{\"value\":");
strcat(temp5, value);
strcat(temp5, "}]}]}");
strcpy(temp3, "Content-Length:");
sprintf(temp, "%d", strlen(temp5) + 1);
strcat(temp3, temp);
strcpy(temp, "");
for (i = 0; i < 3; i++)
{
strcat(temp, str[i]);
strcat(temp, "\r\n");
}
strcat(temp, temp3);
strcat(temp, "\r\n\r\n");
strcat(temp, temp5);
strcat(temp, "\r\n");
back = esp8266_send_data((uint8_t *)temp, 50);
// printf("server:%s\r\n", back);
if (strstr((char *)back, "ERROR")) //发送失败, 重新初始化,发送
{
esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0", "OK", 50);
while (esp8266_send_cmd("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.40.33\",80", "CONNECT", 100));
esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1", "OK", 50);
esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND", "OK", 20);
return esp8266_send_data((uint8_t *)temp, 50);
}
return back;
}
// 向esp8266请求数据
uint16_t esp8266_get_data(char *vStr)
{
uint8_t i;
uint16_t value = 0;
char *back;
char temp[160] = "GET /devices/1042144877/datastreams/";
// 拼接请求报文
strcat(temp, vStr);
strcat(temp, " HTTP/1.1\r\n");
for (i = 1; i < 4; i++)
{
strcat(temp, str[i]);
strcat(temp, "\r\n");
}
// 发送报文, 获取返回字符串
back = (char *)esp8266_send_data((uint8_t *)temp, 50);
// printf("server:%s\r\n", back);
// 在回送报文中截取出数值
back = strchr(strstr(back, "\"current_value\":"), ':') + 1;
while (*back != '}')
{
if(*back == '\"'){
back++;
continue;
}
value = value * 10 + (*back - '0');
back++;
}
return value;
}
//ESP8266模块和PC进入透传模式
void esp8266_start_trans(void)
{
//设置工作模式 1：station模式 2：AP模式 3：兼容 AP+station模式
esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=1", "OK", 50);
//让Wifi模块重启的命令
esp8266_send_cmd("AT+RST", "OK", 50);
Delay_ms(1000); //延时2S等待重启成功
Delay_ms(1000);
//让模块连接上自己的路由WIFI GOT IP
while (esp8266_send_cmd("AT+CWJAP=\"名称\",\"密码\"", "WIFI GOT IP", 500)){
Delay_ms(1);
};
//=0：单路连接模式 =1：多路连接模式
esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0", "OK", 50);
Delay_ms(1);
//建立TCP连接 这四项分别代表了 要连接的ID号0~4 连接类型 远程服务器IP地址 远程服务器端口号
while (esp8266_send_cmd("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.40.33\",80", "CONNECT", 200)){
Delay_ms(1);
};
//产品ID 386234 设备ID 719623723 鉴权信息 202515
//【Receive from 183.230.40.40 : 1811 】: receivedreceived
//while(esp8266_send_cmd("*386234#202515#test*","receivedreceived",200));
//是否开启透传模式 0：表示关闭 1：表示开启透传
esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1", "OK", 50);
Delay_ms(1);
//透传模式下 开始发送数据的指令 这个指令之后就可以直接发数据了
esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND", "OK", 50);
Delay_ms(1);
}
//ESP8266退出透传模式 返回值:0,退出成功;1,退出失败
//配置wifi模块，通过想wifi模块连续发送3个+（每个+号之间 超过10ms,这样认为是连续三次发送+）
uint8_t esp8266_quit_trans(void)
{
uint8_t result = 1;
u3_printf("+++");
Delay_ms(1000); //等待500ms太少 要1000ms才可以退出
result = esp8266_send_cmd("AT", "OK", 20); //退出透传判断.
if (result)
printf("quit_trans failed!");
else
printf("quit_trans success!");
return result;
}
//向ESP8266发送命令
//cmd:发送的命令字符串;ack:期待的应答结果,如果为空,则表示不需要等待应答;waittime:等待时间(单位:10ms)
//返回值:0,发送成功(得到了期待的应答结果);1,发送失败
uint8_t esp8266_send_cmd(uint8_t *cmd, uint8_t *ack, uint16_t waittime)
{
uint8_t res = 0;
USART3_RX_STA = 0;
u3_printf("%s\r\n", cmd); //发送命令
Delay_ms(1);
if (ack && waittime) //需要等待应答
{
while (--waittime) //等待倒计时
{
Delay_ms(10);
if (USART3_RX_STA&0X8000) //接收到期待的应答结果
{
if (esp8266_check_cmd(ack))
{
//printf("%s\r\n", (uint8_t *)USART3_RX_BUF); //这个函数是串口一在电脑上看的
break; //得到有效数据
}
USART3_RX_STA = 0;
//strcpy((char *)USART3_RX_BUF, ""); // 清空接收缓存区
}
}
if (waittime == 0) res = 1;
}
return res;
}
//ESP8266发送命令后,检测接收到的应答
//str:期待的应答结果
//返回值:0,没有得到期待的应答结果;其他,期待应答结果的位置(str的位置)
uint8_t *esp8266_check_cmd(uint8_t *str)
{
char *strx = 0;
if (USART3_RX_STA & 0X8000) //接收到一次数据了
{
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA & 0X7FFF] = 0; //添加结束符
strx = strstr((const char *)USART3_RX_BUF, (const char *)str);
}
return (uint8_t *)strx;
}
//向ESP8266发送数据
//cmd:发送的命令字符串;waittime:等待时间(单位:10ms)
//返回值:发送数据后，服务器的返回验证码
uint8_t *esp8266_send_data(uint8_t *cmd, uint16_t waittime)
{
char temp[1024];
char *ack = temp;
USART3_RX_STA = 0;
u3_printf("%s", cmd); //发送命令
Delay_ms(1);
if (waittime) //需要等待应答
{
while (--waittime) //等待倒计时
{
Delay_ms(10);
if (USART3_RX_STA & 0X8000) //接收到期待的应答结果
{
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA & 0X7FFF] = 0; //添加结束符
ack = (char *)USART3_RX_BUF;
USART3_RX_STA = 0;
break; //得到有效数据
}
}
}
return (uint8_t *)ack;
}
// 将数字转为字符串
//自写的转换代码,更简单的思路
void Num_To_String(uint16_t value)
{
int k=0,i;
int num = (int)value;
for(;(value/=10)>=1;k++)
{
}
for(i=k;i>=0;i--)
{
strValue[i]=num%10+'0';
num/=10;
}
strValue[k+1] = '\0'; //结束符号
}
接下来是esp8266的头文件↓
此处解释上面代码每个模块的作用
#ifndef __ESP8266
#define __ESP8266
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "led.h"
#include "Delay.h"
//#include "usart.h" //当使用串口1在电脑上看数据时所用，此外还有send中的sprintf要解冻
#include "usart3.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
extern char strValue[8]; //这个字符数组是Num_To_String后的结果
void esp8266_start_trans(void); //esp8266连接onenet的代码（相当于初始化）
uint8_t esp8266_quit_trans(void); //esp8266退出onenet的代码
uint8_t esp8266_send_cmd(u8 *cmd,u8 *ack,u16 waittime); //这仨为中间代码，是发送和接收代码的基石
uint8_t* esp8266_check_cmd(u8 *str);
uint8_t* esp8266_send_data(u8 *cmd,uint16_t waittime);
uint16_t esp8266_get_data(char* vStr); //用esp8266向onenet获得data的最终函数
uint8_t* esp8266_str_data(char* key,char* value); //用esp8266向onenet发送data的最终函数
void Num_To_String(uint16_t value); //将得到的数字化为字符串。
#endif
小课堂：讲解一下esp8266的上传流程
首先要直到，esp8266的波特率是115200
然后就是下列顺序啦（忽视博主的丑陋字体吧qaq）
最后一个改一下（意思是temp，humi是名字，数字是数据）
大概就是这些了，最后呢吧esp8266接入stm32的PB10和PB11，然后vcc，gnd，就能够传输数据啦
主代码，教你使用
#include "sys.h"
#include "Delay.h"
//#include "usart.h"
#include "usart3.h"
#include "esp8266.h"
#include "timer.h"
#include "OLED.h"
int main(void)
{
u8 tempValue = 66;
u8 humidity = 0;
u8 t = 0;
u8 Keynum=0;
// 设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
// Usart_Init(); //串口初始化波特率为9600，具体可在usart.c中更改
// 初始化ESP8266, 连接onenet, 进入透传模式
Usart3_Init(); //由于esp8266建议波特率115200，所以此处波特率为115200
esp8266_start_trans();
OLED_Init();
PWM_Init();
while (1)
{
if (t == 10)
{
t = 0;
// 将温度和湿度上传到云平台
Num_To_String(tempValue);
esp8266_str_data("temp", strValue);上传数据的函数
Num_To_String(humidity);
esp8266_str_data("humi", strValue);
tempValue++;
if(tempValue>=100)
{
tempValue=0;
}
}
Delay_ms(10);
t++;
}
}
好了捏，这就是本博客的所有内容了，最后呢，唠嗑一句，期末刚考完，鼠鼠才大一捏，高数都还能看，但是英语就已经没救捏，英语学习真难绷捏QAQ。为什么英语要折磨鼠鼠呜呜呜~
下一期时间未知，但是本博客的问题会总结到下一个esp8266博客一起讨论，要源码可以私聊捏~
（弘扬免费源码精神，从我做起~）
