ESP8266 连接 OneNET 平台 DHT11 温湿度传感器数据采集与控制舵机

引言

本教程介绍如何使用 ESP8266 连接 OneNET 平台，采集 DHT11 温湿度传感器数据并控制舵机。该项目将通过 ESP8266 将 DHT11 传感器的温湿度数据上传到 OneNET 平台，并根据 OneNET 平台的指令控制舵机的转动角度。

硬件准备

Arduino 开发板
ESP8266 模块
DHT11 温湿度传感器
舵机
跳线若干

软件准备

Arduino IDE
OneNET 平台账号

步骤

连接硬件
- 将 ESP8266 模块连接到 Arduino 开发板。
- 将 DHT11 温湿度传感器连接到 Arduino 开发板的数字引脚 4。
- 将舵机连接到 Arduino 开发板的数字引脚 7。
OneNET 平台配置
- 注册 OneNET 平台账号并创建设备。
- 获取设备 ID 和 API Key。

代码编写

在 Arduino IDE 中新建一个项目。
将以下代码复制到 Arduino IDE 中：

#include <ESP8266.h>
#include <dht11.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Servo.h>

// 配置 ESP8266WIFI 设置
#define SSID 'HONOR Play4T'    // 填写 2.4GHz 的 WIFI 名称，不要使用校园网
#define PASSWORD '12345678'  // 填写自己的 WIFI 密码
#define HOST_NAME 'api.heclouds.com'  // API 主机名称，连接到 OneNET 平台，无需修改
#define DEVICE_ID '1099655073'       // 填写自己的 OneNET 设备 ID
#define HOST_PORT (80)                // API 端口，连接到 OneNET 平台，无需修改
String APIKey = 'IiJSs17atNND2C77wumz03w63hw='; // 与设备绑定的 APIKey

#define INTERVAL_SENSOR 5000 // 定义传感器采样及发送时间间隔

// 创建 dht11 示例
dht11 DHT11;
// 创建舵机
Servo myservo;
int servoPin = 7;
int light = 0;
int servoPos = 0;
// 定义 DHT11 接入 Arduino 的管脚
#define DHT11PIN 4

// 定义 ESP8266 所连接的软串口
/*********************
 * 该实验需要使用软串口
 * Arduino 上的软串口 RX 定义为 D3,
 * 接 ESP8266 上的 TX 口,
 * Arduino 上的软串口 TX 定义为 D2,
 * 接 ESP8266 上的 RX 口.
 * D3 和 D2 可以自定义,
 * 但接 ESP8266 时必须恰好相反
 *********************/
SoftwareSerial mySerial(3, 2);
ESP8266 wifi(mySerial);

void setup() {
  mySerial.begin(115200); // 初始化软串口
  Serial.begin(9600);     // 初始化串口
  Serial.print('setup begin\r\n');

  myservo.attach(servoPin);
  myservo.write(0);

  // 以下为 ESP8266 初始化的代码
  Serial.print('FW Version: ');
  Serial.println(wifi.getVersion().c_str());

  if (wifi.setOprToStation()) {
    Serial.print('to station ok\r\n');
  } else {
    Serial.print('to station err\r\n');
  }

  // ESP8266 接入 WIFI
  if (wifi.joinAP(SSID, PASSWORD)) {
    Serial.print('Join AP success\r\n');
    Serial.print('IP: ');
    Serial.println(wifi.getLocalIP().c_str());
  } else {
    Serial.print('Join AP failure\r\n');
  }

  Serial.println('');
  Serial.print('DHT11 LIBRARY VERSION: ');
  Serial.println(DHT11LIB_VERSION);

  mySerial.println('AT+UART_CUR=9600,8,1,0,0');
  mySerial.begin(9600);
  Serial.println('setup end\r\n');
}

unsigned long net_time1 = millis(); // 数据上传服务器时间
void loop() {

  if (net_time1 > millis())
    net_time1 = millis();

  if (millis() - net_time1 > INTERVAL_SENSOR) // 发送数据时间间隔
  {

    int chk = DHT11.read(DHT11PIN);

    Serial.print('Read sensor: ');
    switch (chk) {
      case DHTLIB_OK:
        Serial.println('OK');
        break;
      case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:
        Serial.println('Checksum error');
        break;
      case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:
        Serial.println('Time out error');
        break;
      default:
        Serial.println('Unknown error');
        break;
    }

    float sensor_hum = (float)DHT11.humidity;
    float sensor_tem = (float)DHT11.temperature;
    Serial.print('Humidity (%): ');
    Serial.println(sensor_hum, 2);

    Serial.print('Temperature (oC): ');
    Serial.println(sensor_tem, 2);
    Serial.println('');

    if (wifi.createTCP(HOST_NAME, HOST_PORT)) { // 建立 TCP 连接，如果失败，不能发送该数据
      Serial.print('create tcp ok\r\n');
      char buf[10];

      // 拼接发送 data 字段字符串
      String jsonToSend = '{\'Temperature\':';
      dtostrf(sensor_tem, 1, 2, buf);
      jsonToSend += '\'' + String(buf) + '\'';
      jsonToSend += ',\'Humidity\':';
      dtostrf(sensor_hum, 1, 2, buf);
      jsonToSend += '\'' + String(buf) + '\'';
      jsonToSend += ',\'light\':';
      jsonToSend += '\'' + String(light) + '\'';
      jsonToSend += '}';

      // 拼接 POST 请求字符串
      String postString = 'POST /devices/';
      postString += DEVICE_ID;
      postString += '/datapoints?type=3 HTTP/1.1';
      postString += '\r\n';
      postString += 'api-key:';
      postString += APIKey;
      postString += '\r\n';
      postString += 'Host:api.heclouds.com\r\n';
      postString += 'Connection:close\r\n';
      postString += 'Content-Length:';
      postString += jsonToSend.length();
      postString += '\r\n';
      postString += '\r\n';
      postString += jsonToSend;
      postString += '\r\n';
      postString += '\r\n';
      postString += '\r\n';

      const char *postArray = postString.c_str(); // 将 str 转化为 char 数组

      Serial.println(postArray);
      wifi.send((const uint8_t *)postArray, strlen(postArray)); // send 发送命令，参数必须是这两种格式，尤其是 (const uint8_t*)
      Serial.println('send success');
      if (wifi.releaseTCP()) { // 释放 TCP 连接
        Serial.print('release tcp ok\r\n');
      } else {
        Serial.print('release tcp err\r\n');
      }
      postArray = NULL; } // 清空数组，等待下次传输数据
    else {
      Serial.print('create tcp err\r\n');
    }
    // 控制舵机转动

    Serial.println('');

    net_time1 = millis();
  }
}

上传代码并运行
- 将代码上传到 Arduino 开发板。
- 打开串口监视器，观察运行结果。

说明

代码中的 SSID、PASSWORD、DEVICE_ID 和 APIKey 需要替换成自己的实际值。
INTERVAL_SENSOR 定义了传感器采样及发送数据的时间间隔，可以根据需要进行调整。
代码中的 light 变量用于控制舵机的转动角度。您可以通过 OneNET 平台发送指令来修改 light 的值，从而控制舵机的转动角度。

注意

ESP8266 的软串口配置需要根据实际连接情况进行调整。
该代码仅供参考，实际应用中可能需要根据具体需求进行修改和完善。

总结

本教程介绍了使用 ESP8266 连接 OneNET 平台，采集 DHT11 温湿度传感器数据并控制舵机的完整流程。希望本教程能够帮助您快速入门 ESP8266 和 OneNET 平台，并开发出更多有趣和实用的物联网应用。

参考

ESP8266 连接 OneNET 平台 DHT11 温湿度传感器数据采集与控制舵机