基于物联网的环境调节系统(ESP32-C3+Onenet+微信小程序)

系统以MCU为核心设备设计感知控制节点。通过空气温湿度传感器、光照度传感器和气体传感器收集到的模拟数AD直接输入数字量信号传输MCU的I/O口；所有感知数据通过WiFi模块发送到云端。控制设备由设置参数驱动。

选用DHT11复合数字空气温湿度传感器集成了温湿度传感器模块，调用生产过程中已校准的系数进行校准。DHT11

选用SG90舵机通过接收PWM信号使其进入内部电路产生偏置电压，触发电机通过减速齿轮驱动电位器移动，使电压差为零，电机停止，达到伺服效果。也就是说，给舵机一个特定的PWM信号，舵机旋转到特定角度。我买了一台360旋转舵机

我买了两条线。

控制台 —>多接入–>添加产品

这里可以选择产品名称、行业和类别。mqtt旧版协议

点击我们刚创建的dht然后点击产品概况，记住我们的产品id,后面用得上

点击设备列表->点击右侧的添加设备，需要填写设备名称和识别信息，识别信息设备连接onenet还有设备id号

首先点击数据流，然后点击数据流模板管理，最后添加数据流模板

这里设置的数据流名称应在后面使用。在这里，我创建了温度、湿度、灯光、光线等数据流。

可以在这里调用wifi库

#include <WiFi.h> 

const char* ssid     = "3671"; //wifi名称 const char* password = "05210835";//wifi密码 

我的传感器感器DHT也可以在这里调用库(可以下载管理库)DHT sersor library这个库)

#include "DHT.h" 

定义DHT11我接数据引脚IO7口

#define DHTPIN 7 // io7
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

这里我选择的Io0口是带有模数转换器的io口,方便数据转换

#define LDR_PIN 0 //光敏接口0
const float GAMMA = 0.7;
const float RL10 = 50;
float guang(){ 
        
  int analogValue = analogRead(LDR_PIN);
  float voltage = analogValue / 1024. * 5;
  float resistance = 2000 * voltage / (1 - voltage / 5);
  float lux = pow(RL10 * 1e3 * pow(10, GAMMA) / resistance, (1 / GAMMA));
   Serial.print(lux); 
  return lux;

}

// setting PWM properties
#define do 10 //舵机接口
const int freq = 5000;//设置频率
const int ledChannel = 0;//通道号，取值0 ~ 15
const int resolution = 8;//计数位数，取值0 ~ 20
unsigned long time1=544;
bool direction1=true;

setup函数

 //舵机模块
  pinMode(do, OUTPUT);
  digitalWrite(do,HIGH);
  delayMicroseconds(544);
  digitalWrite(do,LOW);

loop函数

driection1是用来判断舵机现在的状态的开还是关的

 //舵机
 if(direction1 && vm <400)
  { 
        
    time1+=10;
    digitalWrite(do,HIGH);
    delayMicroseconds(time1);
    digitalWrite(do,LOW);
    delay(5);
    if (time1>=2600)
    direction1=false;
    dji=1;
  }
  if(direction1==false && vm >400)
  { 
        
    time1-=10;
    digitalWrite(do,HIGH);
    delayMicroseconds(time1);
    digitalWrite(do,LOW);
    delay(5);
   
    if (time1<=544)
    direction1=true;
    dji=0;
  }

​ 这个我之前的博客有详细介绍，没有环境配置或者不懂的可以点击下方链接跳转过去学习

https://blog.csdn.net/weixin_44107116/article/details/122491820

mqtt协议的接口端号是6002

const char *mqtt_server = "183.230.40.96"; //onenet 的 IP地址
const int port = 6002;                     //端口号

这里我们需要查阅onenet的相关文档

https://open.iot.10086.cn/doc/v5/develop/detail/463

#define mqtt_devid "884337606" //设备ID
#define mqtt_pubid "487632" //产品ID
//鉴权信息
#define mqtt_password "20222222" //鉴权信息
char msg_buf[200];               //发送信息缓冲区
char msgJson[80]; //要发送的json格式的数据
unsigned short json_len = 0;                      //json长度
//信息模板
char dataTemplate[] = "{\"temp\":%.2f,\"humi\":%.2f,\"led\":%d,\"feng\":%d,\"guang\":%.2f,\"doji\":%d,\"Air\":%d}";  // temp humi等等要与onenet相对应

void sendTempAndHumi()
{ 
        
  if (client.connected())
  { 
        
    //dht.readHumidity()
       snprintf(msgJson,80,dataTemplate,dht.readTemperature(),dht.readHumidity(),god,shan,guang(),dji,Air()); 
    json_len = strlen(msgJson);                   //msgJson的长度
    msg_buf[0] = char(0x03);                       //要发送的数据必须按照ONENET的要求发送, 根据要求,数据第一位是3
    msg_buf[1] = char(json_len >> 8);              //数据第二位是要发送的数据长度的高八位
    msg_buf[2] = char(json_len & 0xff);            //数据第三位是要发送数据的长度的低八位
    memcpy(msg_buf + 3, msgJson, strlen(msgJson)); //从msg_buf的第四位开始,放入要传的数据msgJson
    msg_buf[3 + strlen(msgJson)] = 0;              //添加一个0作为最后一位, 这样要发送的msg_buf准备好了

    Serial.print("public the data:");
    Serial.print(msgJson);
    client.publish("$dp", (uint8_t *)msg_buf, 3+strlen(msgJson));
    //发送数据到主题
    delay(500);
    
  }
}

在 setup()函数定义了每5秒发送一次数据到onenet

 tim1.attach(5, sendTempAndHumi);                            //定时每5秒调用一次发送数据函数sendTempAndHumi

在 setup()函数订阅命令下发主题

  client.setCallback(callback); //订阅命令下发主题

//收到主题下发的回调, 注意这个回调要实现三个形参 1:topic 主题, 2: payload: 传递过来的信息 3: length: 长度
void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)
{ 
        
  Serial.print("Message arrived [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) { 
        
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println();
 
  if ((char)payload[0] == '0') { 
        
    digitalWrite(led, LOW);   // 
    god=0;
  }
  else if ((char)payload[0] == '1') { 
        
    digitalWrite(led, HIGH);  // 
    god=1;
  }
  else if ((char)payload[0] == '2') { 
        
    digitalWrite(fengshan, HIGH);  // 
    shan=1;
  }
  else if ((char)payload[0] == '3') { 
        
    digitalWrite(fengshan, LOW);  // 
    shan=0;
  }
  //关
   else if ((char)payload[0] == '5') { 
        
    for(time1;time1>=544;time1-=10){ 
        
       digitalWrite(do,HIGH);
      delayMicroseconds(time1);
      digitalWrite(do,LOW);
      delay(5);
     if(time1<=544){ 
        
       direction1=true;
       dji=0;
       delay(5000);
      }
    }
     
    
  }
  //开
   else if ((char)payload[0] == '4') { 
        
    for(time1;time1<=2600;time1+=10){ 
        
    digitalWrite(do,HIGH);
    delayMicroseconds(time1);
    digitalWrite(do,LOW);
    delay(5);
    if (time1>=2600){ 
        
      direction1=false;
      dji=1;
      delay(5000);
    }
    }
  }
  else{ 
        
    
  }

}

因为器件太多，用杜邦线接不过来，用面包板也不美观，后面花了一点时间学了EDA，用嘉立创的立创EDA画了一个板出来用，这里安利一下嘉立创，真的好用，而且打板不超过十厘米完全免费，这个国产超nice!!!（右边的type-A接口用不了，仅供参考）

​ 这个是微信提供的一个开发工具，有框架，也方便我们把项目部署到线上。这里我着重讲述怎么获取onene数据和发送指令

回到onenet的设备列表，然后在点击右边的详情就可以看到设备的详细信息,复制API地址和API-key,一个设备可以多个apikey，自行添加。

1、在wxml里面我给按钮添加了点击事件，命名为points,相对应的在index.js里面也需要添加相对应函数

 points:function(e) { 
        
 
 
 }，

​ 2、参考小程序文档，我这里采用wx.request 获取数据

points:function(e) { 
        
    var that = this
    wx.request({ 
        
      url: 'http://api.heclouds.com/devices/xxxxxxxxxx/datapoints?', //xxz这里填写你的设备id
      //设备ID
      //api-key
      header:{ 
        
        "api-key":"xxxxxxx"  //这里写你的api-key
      },
      data:{ 
        
        limit:1
      },
      method :"GET",
       //获取成功
      success:function(res){ 
        
       that.setData({ 
        
          wendu:res.data.data.datastreams[0].datapoints[0].value,
         time:res.data.data.datastreams[0].datapoints[0].at,
         shidu:res.data.data.datastreams[1].datapoints[0].value,
         led:res.data.data.datastreams[2].datapoints[0].value, //这里的shidu要跟wxml{ 
        {shidu}} 名字相同
        
       })    
      }
    })
  },

​ 3、关于如何显示到具体数字，因人而异，下面我这两行代码是根据json数据来定位的

shidu:res.data.data.datastreams[0].datapoints[0].value, 
wendu:res.data.data.datastreams[1].datapoints[0].value,

这里我也封装了两个函数，一个是发1值，一个发0值，因为我们的嵌入代码写是1代表打开灯，0代表关灯。这里以打开灯函数介绍

 openled:function(e){ 
        
    wx.request({ 
        
      url: 'http://api.heclouds.com/cmds?device_id=*****',//*号这里写你设备id
      //设备ID
      //api-key
      header:{ 
        
        'content-type':'application/json',
        "api-key":"xxxxxxx"  //这里写你的api-key
      },

      method :"POST",
      data:1,//数据1是为灯开
      success(res){ 
        
        console.log("控制成功,已开灯")
        console.log(res)
        console.log(res.data);

      }

    })
  },

其实这些网上都有的函数例子，我试过页面刷新、定时刷新，如果页面没有点击事件的话都可以用我下面这两个方法。但是有点击事件的话还是用定时刷新

定时刷新

  /** * 生命周期函数--监听页面加载 */
  onLoad: function (options) { 
        
    this.points()  //这个是我获取onenet数据的函数
    var that=this
    setInterval(function(){ 
        
      that.points();
    },3000   //这里我设置3秒刷新一次
    )

  },

这里我单独写了一篇博客可点下方链接详细学习

https://blog.csdn.net/weixin_44107116/article/details/125520404

这里我是参考了另一个博主的博客做的，简单易懂，我这里稍微改进了一下，只显示日期，没有显示年份。点击图片就可以切换到可视化界面，我写了温度】我、湿度、光照这三个而已。

https://blog.csdn.net/qq_52827563/article/details/121726546?

然后我在下拉列表的基础上设置了一个前提条件，只有设备在线才能发送指令，不然只会弹出信息提示框提示。