（嵌入式开发）ESP8266使用Arduino连接阿里云进行实时温湿度感应

ESP8266芯片是一款串口转无线模芯片，内部自带固件，用户操作简单，无需编写时序信号等。本次实验我用的是ESP8266-12F系列。这款芯片使用了3.3V的直流电源，体积小，功耗低，支持透传，丢包现象不严重，价格低。ESP8266还允许用户自己编写rom，不仅可以实现数据传输功能，还可控制建立wifi热点，或者作为wifi客户端连接到某指定路由器，同时还可编程控制所以的gpio。

Netty.

8847人浏览 · 2022-09-04 16:39:27

Netty. · 2022-09-04 16:39:27 发布

一、ESP8266模组

ESP8266介绍

在这里插入图片描述

技小新ESP8266模组（已经停售，需要去咸鱼平台淘一个），自带温湿度监测器、OLED显示屏、LED灯
芯片是采用的是：安信可ESP-12F WIFI芯片

二、安装 Arduino IDE 编码工具

Aruduino IDE官网：

Arduino是创客、业余爱好者和专业人士的平台，可轻松创建微控制器项目。只需要USB连接，这些设备可以通过简单易用的程序轻松编程。由于Arduino IDE提供了广泛的库，因此复杂的部件（如显示器、传感器）以及软件平台（如Adafruit IO）易于使用。

下载之后更换libiary依赖下载的目录：

点击首选项：

更换目录：

开发板管理器地址：http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

三、添加ESP8266模组支持并下载相关依赖类库

1.添加ESP8266模组支持

在这里插入图片描述

ESP82662.6.3点击下载（我这是已经安装好的了）

2.添加相关依赖库

点击项目 -> 加载库 -> 管理库界面

1.PubSubClient

**注意：需要修改PubSubClient源文件！！！**将以下配置修改

首先找到你的依赖安装目录：

第一个可能的位置（默认位置）：在C盘文档里面有个Arduino，然后点开里面有个libraries，安装的包都在这里面
第二个可能的位置：就是自己选的目录，在首选项中可以看到。

打开PubSubClient.h文件

将下图的配置修改

2.ArduinoJson

3.U8g2lib

4.DHT sensor library

四、配置阿里云

在主页搜索物联网
选择生活物联网平台
进入控制台（我已经开通了，如果没开通需要开通）
在控制台中创建新的项目
点击创建产品
在项目中新增一个产品
填好产品信息
点击进入产品编辑
自定义两个功能
人机交互部分直接下一步
设置芯片信息
设置新增测试设备
直接在阿里云中打开物联网平台（不是生活物联平台）
进入控制台中打开公共实例
在这里可以看到我们在飞燕平台中新增的所有产品与设备
点击查看设备的详细信息

五、编码

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <U8g2lib.h>
#include "DHT.h"

#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif

#define sensor_Pin   0  
#define DHTPIN 5     
#define DHTTYPE DHT11   
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
float h;
float t;
long s;
// 连接WIFI和密码 
#define WIFI_SSID         "xxxx"
#define WIFI_PASSWD       "xxxx"


//对应着阿里云设备的三元组信息
#define PRODUCT_KEY       "xxxxxxx"
#define DEVICE_NAME       "xxxxxxx"
#define DEVICE_SECRET     "xxxxxxx"
//不需要改动
#define REGION_ID         "cn-shanghai"

//不需要改 
#define MQTT_SERVER       PRODUCT_KEY ".iot-as-mqtt." REGION_ID ".aliyuncs.com"
#define MQTT_PORT         1883
#define MQTT_USRNAME      DEVICE_NAME "&" PRODUCT_KEY

//对应阿里云的设备连接信息
#define CLIENT_ID     "xxxxxxx"
#define MQTT_PASSWD       "xxxxxxx"

#define ALINK_BODY_FORMAT         "{\"id\":\"ESP8266\",\"version\":\"1.0\",\"method\":\"thing.event.property.post\",\"params\":%s}"
#define ALINK_TOPIC_PROP_POST     "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/event/property/post"
  
unsigned long lastMs = 0;
WiFiClient espClient;
PubSubClient  client(espClient);

 // 所有没有复位显示板的单板
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* clock=SCL*/ 14, /* data=SDA*/ 2, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);  
 

float soil_data = 0;  


//连接wifi
void wifiInit()
{
    //设置WIFI为STA模式
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    //开始尝试连接WIFI 参数是WIFI名称和密码
    WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWD);
    
    //判断WIFI 状态 不等于连接成功嘛
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        //延迟一秒钟
        delay(1000);
        //打印WIFI未连接，直到WIFI连接成功跳出循环
        Serial.println("WiFi not Connect");
    }
    //跳出循环后连接MQTT服务器
    client.setServer(MQTT_SERVER, MQTT_PORT);   //连接MQTT服务器 
}

//mqtt连接
void mqttCheckConnect()
{
    //测试MQTT连接
    while (!client.connected()) //当没有连接上时
    {
        //进行重试，直到连接成功跳出本循环
        client.connect(CLIENT_ID, MQTT_USRNAME, MQTT_PASSWD);
    }
}

void mqttIntervalPost()
{
    soil_data = analogRead(sensor_Pin);   //模拟数据读取（A0脚输入的数据）385-1024
    soil_data -= 385;         //0-639
    soil_data /= 6.39;        //0.00-100.00，变为百分比
    soil_data = 100 - soil_data;         //修改为百分比越大湿度越大
    char param[64];
    char jsonBuf[256];
    read_data();
    sprintf(param, "{\"Temperature\":%f , \"Humidity\":%f}",t , h);
    //这里\"**"\要选择对应的标识符，否则数据发不过去。
    sprintf(jsonBuf, ALINK_BODY_FORMAT, param);
    Serial.println(jsonBuf);
    //判断是否发送成功
    boolean e = client.publish(ALINK_TOPIC_PROP_POST, jsonBuf);
}

void setup() 
{
    //初始化串口   串口波特率为115200
    Serial.begin(115200);
    
    //初始化WIFI
    wifiInit();
    
    //初始化DHT11温湿度计
    dht.begin();
    
    //初始化OLED
    u8g2.begin();
    
    //开启UTF-8编码方式（效果是可以在OLED屏幕上显示中文）
    u8g2.enableUTF8Print();
}

void read_data()
{
  float read_h = dht.readHumidity();//湿度
  float read_t = dht.readTemperature();//温度
  h = read_h;
  t = read_t;
  //在串口打印温度
  Serial.print("湿度：");
  Serial.print(h);
  //在串口打印湿度
  Serial.println("%");
  Serial.print("温度：");
  Serial.println(t);
  u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_chinese2);  
  u8g2.setFontDirection(0);
  u8g2.firstPage();
    do {
      //设置OLED位置信息
      u8g2.setCursor(15, 35);
      //设置OLED位置显示数据
      u8g2.print("Temp:");
        
      
      u8g2.setCursor(55, 35);
      u8g2.print((float)t);   
      u8g2.setCursor(15,55);
      u8g2.print("Humi:");
      u8g2.setCursor(55, 55);
      u8g2.print((float)h);
      u8g2.setCursor(97, 35);    
      u8g2.print("%");
      u8g2.setCursor(97, 55);    
      u8g2.print("%RH");
    } while (u8g2.nextPage());

}

void loop()
{
   s=millis();
  delay(1000);
  read_data();
  Serial.println(millis()-s);
    if (millis() - lastMs >= 5000)
    {
        lastMs = millis();
        //在发送前先检查MQTT连接是否正常
        mqttCheckConnect(); 
        //定时发送数据
        mqttIntervalPost();
    }
    client.loop();
    //延时2秒钟
    delay(2000);
}