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功能说明 通过微信小程序控制窗户的开关状体以及倒计时开关和定时开关#xff0c;小程序上实时显示当前温度湿度和光照强度。 功能展示 02智能通风系统 Mqtt服务器
http://www.yoyolife.fun/iot#xff1a;Mqtt服务器#xff0c;我是在这里注…基于嵌入式的智能智能通风系统
功能说明 通过微信小程序控制窗户的开关状体以及倒计时开关和定时开关小程序上实时显示当前温度湿度和光照强度。 功能展示 02智能通风系统 Mqtt服务器
http://www.yoyolife.fun/iotMqtt服务器我是在这里注册的免费一个之后每个2块钱每月。主要是结构简单用起来容易。下位机即ESP32要选择mqtt地址t.yoyolife.fun 端口1883地址里边有三个地址微信小程序要选择mqtt:wss地址t.yoyolife.fun/mqtt 端口8084地址不可选错。两边的发布和订阅要对应起来一个发布一个订阅跟串口的Tx、Rx一样。服务器的主题可以随意定意为服务器要监听哪个地址。设备ID即是用户名密码即是密码。调试软件为mqttx可自行下载https://mqttx.app/zh调试下位机的时候可以连接上边提到的微信小程序8084那个端口即服务器地址wss://t.yoyolife.fun、端口8084、Path/mqtt、用户名即设备ID、密码即密码然后订阅ESP32发布的那个地址或者向ESP32订阅的那个地址发布信息。
程序思路 下位机每隔1秒发送当前状态数据上位机改变值之后发送一次当前改变的数据。下位机接收之后再去分析是哪个数据再去解析。 关于时间思路接受NTP时间后转为北京时间然后将时间化为分钟即小时x60分钟。精度到分钟然后秒等于0的话执行一次。然后上位机发送倒计时后当前时间再加上倒计时的时间得到一个时间A当当前时间再走到时间A时就是倒计时结束的时间。关于定时开和定时关也是如此将时间化为分钟传递给下位机下位机再获取当前时间去对比。
硬件制作 采用的是ESP32微信小程序Mqtt协议。
硬件选型
ESP32开发板VSCodePlatformIO环境DHT11温湿度传感器光敏电阻0.96寸OLED屏SG90舵机用来开关窗户杜邦线若干
硬件连接 如图所示需要注意的是光敏电阻接的是模拟位引脚共电共地要外接可以找一排排针然后一端全部连在一起板子3V3和GND出来后分别插在一排上然后需要共地和共电的地方插到排针上注意千万要区分开来否则短路会烧坏板子。
硬件程序 程序采用VSCodePlatformIO环境。安装以下库
ArduinoJson 库解析Mqtt协议收发的json格式数据。DHT sensor library库用于DHT11采集温湿度数据。NTPClient 库获取网络NTP时间。PubSubClient 库Mqtt通讯协议。U8g2 库OLED显示库。
代码展示
以下展示部分重要代码完整完成在文章末尾。 Mqtt连接 const char *ssid Hide_2805; // ESP32连接的WiFi账号
const char *password asdfghjkl; // WiFi密码
const char *mqttServer t.yoyolife.fun; // 要连接到的服务器IP
const int mqttPort 1883; // 要连接到的服务器端口号
const char *mqttUser 75bdfb62a1c56065949702a3a6430e38; // MQTT服务器账号
const char *mqttPassword 123465; // MQTT服务器密码
const char *mqttsub /iot/4432/wsy; // MQTT订阅主题
const char *mqttpub /iot/4432/waa; // MQTT发送主题WiFiClient espClient; // 定义wifiClient实例
PubSubClient client(espClient); // 定义PubSubClient的实例DynamicJsonDocument Json(1024); // 定义Json实例String Debug_Mqtt ;// Mqtt回调函数
void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)
{String Str ;Serial.print(来自订阅的主题:); // 串口打印来自订阅的主题:Serial.println(topic); // 串口打印订阅的主题Serial.print(信息); // 串口打印信息for (int i 0; i length; i) // 使用循环打印接收到的信息{Serial.print((char)payload[i]);Str (char)payload[i];}Serial.println();Serial.println(-----------------------);Debug_Mqtt Str;deserializeJson(Json, Str);if (Json.containsKey(debug)){Debug Json[debug].asunsigned char();}// 倒计时if (Json.containsKey(time)){Time Json[time].asunsigned char();if (Time)Time Now_Time Time;}if (Json.containsKey(open)){Open_Time Json[open].asunsigned int();if(Open_Time)Open_State 1;elseOpen_State 0;}if (Json.containsKey(close)){Close_Time Json[close].asunsigned int();if(Close_Time)Close_State 1;elseClose_State 0;Serial.println(Close_Time);Serial.println(Close_Time);}if (Json.containsKey(Win_State)){Win_State Json[Win_State].asbool();if (Win_State)Ment true;elseMent false;}Serial.print(Json:); // 串口打印来自订阅的主题:Serial.println(Debug_Mqtt); // 串口打印订阅的主题
}void WiFi_Click(void)
{while (WiFi.status() ! WL_CONNECTED) // 若WiFi接入成功WiFi.status()会返回 WL_CONNECTED{Serial.println(连接wifi中); // 串口输出连接wifi中WiFi.begin(ssid, password); // 接入WiFi函数WiFi名称密码重新连接wifdelay(2000); // 若尚未连接WiFi则进行重连WiFi的循环}Serial.println(wifi连接成功); // 连接wifi成功之后会跳出循环串口并输出wifi连接成功client.setServer(mqttServer, mqttPort); // MQTT服务器连接函数服务器IP端口号client.setCallback(callback); // 设定回调方式当ESP32收到订阅消息时会调用此方法while (!client.connected()) // 是否连接上MQTT服务器{Serial.println(连接服务器中); // 串口打印连接服务器中if (client.connect(ESP32Client, mqttUser, mqttPassword)) // 如果服务器连接成功{Serial.println(服务器连接成功); // 串口打印服务器连接成功}else{Serial.print(连接服务器失败); // 串口打印连接服务器失败Serial.print(client.state()); // 重新连接函数delay(2000);}}client.subscribe(mqttsub); // 连接MQTT服务器后订阅主题Serial.print(已订阅主题等待主题消息....); // 串口打印已订阅主题等待主题消息client.publish(mqttpub, Hello from ESP32); // 向服务器发送的信息(主题内容)
}void Pub_Mqtt(void)
{char payload[200];StaticJsonDocument200 jsonDocument; // 声明一个Json格式变量jsonDocument[windowstate] Ment;jsonDocument[temperature] Temp;jsonDocument[humidity] Humi;jsonDocument[light] Light;serializeJson(jsonDocument, payload);Serial.println(payload);client.publish(mqttpub, payload); // 向服务器发送的信息(主题内容)son转换为字符串
}主函数及时间片 // 时间片
void Time_Slice(void)
{if (F_Time_10ms){F_Time_10ms 0;}if (F_Time_100ms){F_Time_100ms 0;Display();Log_Print();// Ctrl_Motor();Ctrl_Window();}if (F_Time_500ms){F_Time_500ms 0;Light analogRead(LIGHT_PIN);Light 100 - (Light * 100 / 4095);}if (F_Time_2s){F_Time_2s 0;DHT11_Get();Pub_Mqtt();TimeClient.update();Serial.println(TimeClient.getFormattedTime());Hour TimeClient.getHours();Min TimeClient.getMinutes();Sec TimeClient.getSeconds();Now_Time Hour * 60 Min;}if (F_Time_5s){F_Time_5s 0;Serial.print(目前时间);Serial.println(Now_Time);Serial.print(开窗时间);Serial.println(Open_Time);Serial.print(关窗时间);Serial.println(Close_Time);Serial.print(倒计时时间);Serial.println(Time);}
}
// 初始化
void setup()
{Sys_Init();U8g2_Init();u8g2.setCursor(0, 8);u8g2.print(U8g2 OK!);u8g2.sendBuffer();Serial.begin(115200); // 串口函数波特率设置u8g2.setCursor(0, 8 12 * 1);u8g2.print(串口 OK!);u8g2.sendBuffer();WiFi_Click();u8g2.setCursor(0, 8 12 * 2);u8g2.print(WiFi OK!);u8g2.sendBuffer();Timer0_Init();Motor_Init();TimeClient.begin();TimeClient.setTimeOffset(28800); //1地区偏移3600u8g2.setCursor(0, 8 12 * 3);u8g2.print(NTP OK!);u8g2.sendBuffer();DHT.begin();u8g2.setCursor(0, 8 12 * 4);u8g2.print(DHT11 OK!);u8g2.sendBuffer();delay(2000);
}
// 主函数
void loop()
{client.loop(); // 回旋接收函数 等待服务器返回的数据Time_Slice();
}舵机控制函数 // 控制窗户
void Ctrl_Window(void)
{if (Open_State){if (Open_Time Now_Time){Ment true;Open_State 0;}}if (Close_State){if (Close_Time Now_Time){Ment false;Close_State 0;}}if (Time){if (Time Now_Time){Time 0;Ment !Ment;}}if (Ment){ledcWrite(2, 26);}else{ledcWrite(2, 70);}
}硬件修改代码作为己用
用户如需借用代码只需修改关键部分即可例如Mqtt的Key、发布订阅地址WiFi的账号密码等。
初始化修改
// 硬件宏定义
#define LED_Pin 2 // 板载LED
#define DHT11_Pin 4
#define DHTTYPE DHT11
#define LIGHT_PIN 33#define MOTOR_A1 12 // 预留步进电机
#define MOTOR_A2 14
#define MOTOR_A3 27
#define MOTOR_A4 26#define Lamp_Pin1 12
#define Lamp_Pin2 13
#define LED_Pin_Gnd 14
#define DuJ_Pin 25 // 开窗舵机const char *ssid Hide_2805; // ESP32连接的WiFi账号
const char *password asdfghjkl; // WiFi密码
const char *mqttServer t.yoyolife.fun; // 要连接到的服务器IP
const int mqttPort 1883; // 要连接到的服务器端口号
const char *mqttUser 75bdfb62a1c56065949702a3a6430e38; // MQTT服务器账号
const char *mqttPassword 123465; // MQTT服务器密码
const char *mqttsub /iot/4432/wsy; // MQTT订阅主题
const char *mqttpub /iot/4432/waa; // MQTT发送主题callback函数中修改地方
// 倒计时
if (Json.containsKey(time)) // 判断当前接受的是哪个字符串
{Time Json[time].asunsigned char(); // 做一些处理if (Time)Time Now_Time Time;
}Pub_Mqtt函数中修改地方
jsonDocument[windowstate] Ment;// 需要发布的Json键和值
jsonDocument[temperature] Temp;
jsonDocument[humidity] Humi;
jsonDocument[light] Light;微信小程序制作 软件采用的是微信开发者工具下载软件即可使用无需复杂环境成品直接发布就能使用方便快捷。
软件程序
引入Mqtt的js包。请求获取系统地址权限请求天气API高德获取当地天气。请求Mqtt服务器订阅相关地址。获取接受的数据Json解析。按键像相关地址发布Json数据。
下边是具体代码。 天气数据 getUserLocation: function () {let that this;wx.getSetting({success: (res) {console.log(天气, res);if (res.authSetting[scope.userLocation] ! undefined res.authSetting[scope.userLocation] ! true) {wx.showModal({title: 请求授权当前位置,content: 需要获取您的地理位置请确认授权,success: function (res) {if (res.cancel) {wx.showToast({title: 拒绝授权,icon: none,duration: 1000,});} else if (res.confirm) {wx.openSetting({success: function (dataAu) {if (dataAu.authSetting[scope.userLocation] true) {wx.showToast({title: 授权成功,icon: success,duration: 1000,});//再次授权调用wx.getLocation的APIthat.getLocation();} else {wx.showToast({title: 授权失败,icon: none,duration: 1000,});}},});}},});} else if (res.authSetting[scope.userLocation] undefined) {//调用wx.getLocation的APIthat.getLocation();} else {//res.authSetting[scope.userLocation] true//调用wx.getLocation的APIthat.getLocation();}},});},getLocation() {let that this;wx.getLocation({type: wgs84,success(res) {console.log(经纬度, res);if (res?.errMsg getLocation:ok) {/* ----------------通过经纬度获取地区编码---------------- */wx.request({url: https://restapi.amap.com/v3/geocode/regeo?parameters,data: {key: KEY, //填入自己申请到的Keylocation: res.longitude , res.latitude, //传入经纬度},header: {content-type: application/json,},success: function (res) {console.log(坐标转换和查询天气, res.data);wx.setStorageSync(city,res.data.regeocode.addressComponent.adcode //地区编码);that.setData({location: res.data.regeocode.addressComponent.city res.data.regeocode.addressComponent.district,});wx.request({url: https://restapi.amap.com/v3/weather/weatherInfo,data: {key: KEY, //填入自己申请到的Keycity: res.data.regeocode.addressComponent.adcode, //传入地区编码},header: {content-type: application/json,},success: function (weather) {console.log(天气, weather.data);that.setData({temp: weather.data.lives[0].temperature, //温度weatherText: weather.data.lives[0].weather, //天气描述 晴天 下雨天...welcome: 今天的天气是 weather.data.lives[0].weather 又是爱豆的一天, //欢迎语});},});},});}},});},Mqtt协议 connectMqtt() {let that this;const options {connectTimeout: 4000,address: t.yoyolife.fun/mqtt, //输入的地址port: 8084, //输入的端口号username: 75bdfb62a1c56065949702a3a6430e38, //输入的用户名password: 123465, //输入的密码};console.log(address是, options.address);client mqtt.connect(MQTTADDRESS, options); //连接client.on(connect, (e) {console.log(连接成功);})client.on(reconnect, (error) {console.log(正在重连, error);wx.showToast({icon: none,title: 正在重连,});});client.on(error, (error) {console.log(连接失败, error);wx.showToast({icon: none,title: mqtt连接失败,});});// 订阅一个主题let message this.data.push;client.subscribe(this.data.push, {qos: 0}, function (err) {if (!err) {console.log(订阅成功, message);wx.showToast({icon: none,title: 添加成功,});}});client.on(message, (topic, message) {console.log(收到地址, topic);console.log(收到消息, message.toString());let getMessage {}; //收到的消息try {getMessage JSON.parse(message); //收到的消息转换成json对象console.log(getMessage);that.setData({temperature: getMessage.temperature,humidity: getMessage.humidity,light: getMessage.light,windowsta: getMessage.windowstate,})} catch (error) {console.log(JSON解析失败);}})}修改代码作为己用
用户如需借用代码只需修改关键部分即可例如Mqtt的Key、发布订阅地址WiFi的账号密码等。
程序初始化
const KEY 1acc1391bf1593cf96f258d2f9ebe552; //注意这里是高德地图的KEY 不是Mqtt服务器的KEYconst app getApp();
import mqtt from ../../utils/mqtt.min; //加载的Mqtt协议的文件名
const MQTTADDRESS wxs://t.yoyolife.fun/mqtt; //mqtt服务器地址data中数据 welcome: 你好这里是Shiboven。,//主页显示push: /iot/4432/waa, //订阅地址subscr: /iot/4432/wsy, //发布地址connectMqtt函数 const options {connectTimeout: 4000, //重连时间address: t.yoyolife.fun/mqtt, //Mqtt服务器地址port: 8084, //Mqtt服务器端口号username: 75bdfb62a1c56065949702a3a6430e38, //Mqtt用户名password: 123465, //Mqtt密码};总结
项目本身功能简单但是包含内容还是挺多的扩展的话也比较容易。
项目地址 https://download.csdn.net/download/weixin_42320020/88758864
