手机、ESP32单片机、MQTT服务器连接实验
实验目的:通过自己制作的手机APP,连接MQTT服务器,获取ESP32单片机的温湿度信息,控制ESP32单片机上的LED开关。
实验准备:
1、硬件:ESP32开发板(型号不限,esp01s也可以)、LED灯、DH11温湿度传感器、面包板等
2、软件:
(1)arduino软件,可以到官网https://www.arduino.cc/en/Main/Software下载。
(2)App Inventor 2 集成版,可以到官网https://www.wxbit.com/下载。(解释一下:这个软件是适用于初学者的手机APP制作软件,界面设计所见即所得,程序设计通过拖拽积木块来实现。)
(3)需要一台服务器。(可以是自己的电脑,也可以到网上买云服务器,笔者是购买的腾讯云服务器(每年79元),除了运行网站外,再捎带着提供MQTT服务。)
实验步骤:
一、总体设想
1、建一个MQTT服务器,提供订阅/发布 消息的功能。
2、用App Inventor 2 制作一个APP,功能是连接MQTT服务器,订阅ESP32单片机的温湿度信息,控制ESP32单片机上的LED开关。
3、为ESP32编写程序并烧录,完成连接MQTT服务器,发布温湿度信息,订阅LED控制主题,根据消息来开、关LED灯。

二、MQTT服务器的建立
MQTT是IBM开发的一个即时通讯协议。MQTT是面向M2M和物联网的连接协议,采用轻量级发布和订阅消息传输机制。可以发布或接收特定主题的消息,基于发布/订阅模式。
笔者使用的是腾讯云服务器,操作系统是centos7.5,我使用的软件是Mosquitto,这是一款实现了 MQTT v3.1 协议的开源消息代理软件,提供轻量级的,支持发布/订阅的的消息推送模式,使设备对设备之间的短消息通信简单易用。
安装比较简单:
# 首先要下载源代码包,目前最高版本是1.6.9
wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.6.9.tar.gz
# 下载后,首先是解压
tar zxfv mosquitto-1.6.9.tar.gz
# 进入解压后的目录
cd mosquitto-1.6.9
# 先编译
make
# 最后安装
make instal
安装过程中,可以出现找不**文件的情况,可以使用yum install命令进行安装 。
安装完成后,通过使用以下命令启动。
mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -d
对于这个软件,笔者也不太熟悉,仅用到了最基本的功能。
三、设计制作手机APP
设计手机APP,有很多专业软件,功能强大,但对于这些极其简单的应用来说,安装、使用都过于复杂,所以笔者选用了为中小学生设计的一款软件,App Inventor 2 。
WxBit 汉化版由华南理工大学杨道全老师基于 MIT App Inventor 开源项目二次开发,为志同道合的 App Inventor 爱好者服务。通过界面设计和逻辑设计来完成APP的制作,比较简单。
具体使用方法因过于简单,在这儿就不说了,直接贴图吧。
首先是界面的设计 :

最后是逻辑设计,也就是咱们常说的程序代码:

因为是图形的界面,比较简单,就不逐一解释了。
四、ESP32单片机的程序、连接
(一)编写arduino程序,用于完成连接MQTT服务器,发布温湿度信息,订阅LED控制主题,根据消息来开、关LED灯。
1、安装arduino软件,下载直接安装就可以了。Windows安装USB驱动时会弹出安全提示,一定要选择“安装”。
2、简单介绍一下软件的界面:(看图)

3、编程前的准备工作:
(1)安装对ESP32硬件的支持,一般有两种方法,一种是下载硬件包,解压到程序所在文件夹中的hardware文件夹里,一般适用于一些非常见类型的板子。二种是在首选项中设置附加开发板管理网址:https://github.com/espressif/arduino-esp32/releases/download/1.0.2/package_esp32_index.json。
然后在软件中选择工具--开发板****--开发板管理器,在这里输入ESP32进行查找,然后点击安装。(操作看图)

选择合适的开发板及相应参数。

(2)安装DH11温湿度传感器的程序包。
在arduino UNO等硬件中,使用DH11温湿度传感器比较简单,但是在ESP32开发板中使用它,就需要选择合适的程序包了

单击more info链接,可以进入Github网站源码仓库,可以看一下它的例程,因为使用很简单,这里就不详说了。
4、正式编程
思路前边已经说了,在程序中,我也进行了注释,比较简单,为节省时间,直接上代码吧。
#include <WiFi.h> //wlan连接库,有很多种,如esp8266.h……等
#include <PubSubClient.h>//发布订阅库,也可以使用mqtt.h
#include "DHT.h" //这是一个读取DHT温湿度仪的库,用这个库能省点事。这个库也有很多种,这是其中一个。 #define DHTPIN 15 //定义15号口为DHT11温湿度仪的控制口。
#define DHTTYPE DHT11 //定义DHT温湿度仪的类型。如DHT11、DHT21、DHT22,这个要根据实际来选。 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); //构造函数 const char* ssid = "ssid"; //WIFI的ID
const char* password = "password"; //WIFI的PASSWORD
const char* mqtt_server = "*.*.*.*"; // mqtt服务器的地址。
const char* TOPIC = "ledconc"; // 订阅信息主题
const char* client_id = "cid_dnt_led";//设备的客户端编号
char* sh = new char[10]; //定义两个字符串数组,用来存放温湿度的浮点数转换过来的字符串。
char* st = new char[10]; WiFiClient espClient; // 定义WLAN实例
PubSubClient client(espClient); // 定义PubSubClient的实例 long lastMsg = 0; // 记录上一次发送信息的时间。 void setup() {
dht.begin(); //初始化DHT11温湿度仪。
pinMode(18, OUTPUT); // 定义18号口连接LED灯,设为输出方式
//连接WIFI,如果连接不成功,则等待0.5秒后,继续连接。
delay(10);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(500);
}
//
client.setServer(mqtt_server, 1883);//设定MQTT服务器与使用的端口
client.setCallback(leddev); //设定回调程序,当ESP32收到订阅消息时会调用此方法
} void leddev(char* topic, byte* payload, unsigned int length)
{
if ((char)payload[0] == '1')
{
digitalWrite(18, HIGH); // 亮灯
}
else
{
digitalWrite(18, LOW); // 熄灯
}
} void reconnect() {
while (!client.connected()) {
if (client.connect(client_id))
{
client.subscribe(TOPIC);
}
else
{
delay(5000);
}
}
}
void loop() {
if (!client.connected()) //如果MQTT服务器连接不成功,则反复重试,连接成功后重新订阅。
{
reconnect();
}
delay(2000);
float h = dht.readHumidity(); //获取温湿度,是float格式 的。
float t = dht.readTemperature();
dtostrf(h, 2, 2, sh); // dtostrf()函数将float格式转换为字符串。
dtostrf(t, 2, 2, st);
client.loop();
long now = millis();
if (now - lastMsg > 2000)//每过2秒,发送温湿度数据。
{
lastMsg = now;
client.publish("temperature", st);
client.publish("humidity", sh);
}
}
5、进行烧录
这个比较简单,连接设备,选择合适的COM端口,直接上传即可,这里有一个小技巧,如果提示一直无法连接硬件,可以按一下ESP32板上的BOOT键。
手机、ESP32单片机、MQTT服务器连接实验的更多相关文章
- ESP8266串口和MQTT服务器消息互传(版本一) 单纯透传+保存WIFI账号信息
目标 制作一个ESP8266串口和MQTT相互透传的小WIFI,可用手机修改其连接的路由器,由此该模块可以任意加载到各种串口传输的单片机上,完成硬件到云端的传输. 1 实物图 2 MQTT网页测试客户 ...
- 【嵌入式硬件Esp32】安装MQTT服务器(Windows) 并连接测试
对于不知道MQTT的肯定会问MQTT是干什么的....... 现在我有一个项目需求, 看到这个项目第一想法肯定需要一个服务器,所有的wifi设备和手机都去连接这个服务器,然后服务器进行信息的中转,类似 ...
- 服务器 三 MQTT服务器手机开发
目的: 实现手机4G网络控制单片机,需要搭建服务器,手机或者各种控制端远程控制. 本教程 1 MQTT服务器硬件模块 2 MQTT服务器电脑搭建 2.1自己搭建 2.2租阿里云服务器 2 MQTT服 ...
- (一)基于阿里云的MQTT远程控制(Android 连接MQTT服务器,ESP8266连接MQTT服务器实现远程通信控制----简单的连接通信)
如果不了解MQTT的可以看这篇文章 http://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/7764667.html http://www.cnblogs.com/yangfengw ...
- 1-安装MQTT服务器(Windows),并连接测试
对于不知道MQTT的肯定会问MQTT是干什么的....... 现在我有一个项目需求, 看到这个项目第一想法肯定需要一个服务器,所有的wifi设备和手机都去连接这个服务器,然后服务器进行信息的中转,类似 ...
- Arduino IDE开发ESP8266-01S连接MQTT服务器 控制继电器点亮LED
准备条件: 1.Arduino IDE 2.ESP-01S模块 2.MQTT服务器 3.手机热点或路由器热点 Wi-Fi芯片 默认订阅的主题是 "开关控制" 当你发送主题 &q ...
- mqtt网关服务器连接阿里云关联物模型
mqtt网关服务器连接阿里云关联物模型 卓岚专门为工业环境设计的RS485设备数据采集器/物联网网关,兼具串口服务器.Modbus网关.MQTT网关.RS485转JSON等多种功能于一体. 可以连接阿 ...
- Mqtt服务器搭建
.bg { background: #99CC99 } Mqtt服务器搭建 测试环境:CentOS64位 1.安装基础软件 yum install gcc-c++ yum install cmake ...
- 1-安装MQTT服务器(Windows)
对于不知道MQTT的肯定会问MQTT是干什么的....... 现在我有一个项目需求, 看到这个项目第一想法肯定需要一个服务器,所有的wifi设备和手机都去连接这个服务器,然后服务器进行信息的中转,类似 ...
- mqtt服务器apollo的搭建和测试工具paho的使用
(1)前言 MQTT协议是IBM开发的一个即时通讯协议; 基于发布/订阅的消息协议,近些年来被广泛应用于能源.电力.....等硬件性能低下的远程设备,此外国内很多企业使用MQTT作为android手机 ...
随机推荐
- Cesium viewer.extend 五个拓展(五)
2023-01-09 1.viewerDragDropMixin 一个mixin,它为查看器小部件添加了对CZML文件的默认拖放支持. czml即为json,但json不一定为czml:如同geojs ...
- Trie 的一类应用
\(\text{Trie}\) 先从 [十二省联考 \(2019\)] 异或粽子 谈起 不难想到堆加可持久化 \(Trie\) 的做法 这就和 \(\text{[NOI2010]}\) 超级钢琴 类似 ...
- python 合并目标文件夹中多个txt文件到指定文件中
# coding = 'utf-8' # description: 合并目标文件夹中多个txt文件,到指定文件中. import os def file_merge_to_one(dirpath): ...
- VS Ctrl+D 快速复制上一行
打开 VS 工具-->选项-->环境-->键盘 选择默认值,确定. 搞定!
- webgl 系列 —— 初识 WebGL
初识 WebGL 什么是 WebGL webgl 在支持 canvas 的浏览器中进行 2d 或 3d 渲染. webgl 程序除了有 Html.javascript,还需要加入着色器语言(GLSL ...
- MATH026th: 《矩斋筹算丛刻》
矩斋筹算丛刻 (清)劳乃宣辑 清光绪刻朱墨套印本 2函22册竹纸线装 提要:内含 <古筹算考释>.<古筹算考释续编>.<筹算浅释>.<筹算分法浅释>.& ...
- rust 计算两个经纬度的距离
依赖库 math_adapter={ version = "0.3.1", features = [ "cgmath_ops" ] } 实现 use math_ ...
- vue - 环境变量和模式
1.在项目根目录中创建.env 或者 .env.xxx 的文件来指定环境变量 .env # 在所有的环境中被载入 .env.local # 在所有的环境中被载入,但会被 git 忽略 .env.[mo ...
- 跨平台C++ DLL导出宏
#pragma once #if defined(__GNUC__) #define _DEPRECATED_ __attribute__((deprecated)) #define _FORCE_I ...
- Vulnhub:Five86-2靶机
kali:192.168.111.111 靶机:192.168.111.211 信息收集 端口扫描 nmap -A -v -sV -T5 -p- --script=http-enum 192.168. ...