微信小程序-MQTT-ESP8266操作SG90开关灯

原创已于 2023-01-03 17:14:42 修改 · 2.1k 阅读

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#服务器 #网络 #tcp/ip

于 2022-12-30 17:25:59 首次发布

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本文介绍了如何使用ESP8266连接云平台，如百度云、阿里云等，并通过MQTT协议实现DHT11温度数据的实时上传和LED远程控制。同时，探讨了ESP8266与微信小程序结合时面临的域名限制问题，提供了ESP8266控制SG90舵机的示例，并分享了动态配置网络的方法。通过示例代码，展示了ESP8266作为数据发布者和指令接收者的双重角色，以及如何处理TCP连接和数据交互。

本例仅供参考，不进行更新完善。

困难：微信小程序域名限制；

ESP8266连接MQTT可参考：HTML Echarts图形统计实时显示DHT11温度（四）_我也不清楚的博客-优快云博客_vue echarts温度计动态显示温度

ESP8266控制SG90可参考：NodeMcu(ESP8266)控制SG90_我也不清楚的博客-优快云博客

ESP8266 DNS WEB动态配网可参考：ESP8266动态网页设置网络连接_我也不清楚的博客-优快云博客_esp8266如何怎样连接公网外网设置

功能可参考：https://bemfa.blog.youkuaiyun.com/article/details/107367547

一、实现效果

二、ESP8266程序：

使用ESP8266连接如百度云、阿里云、华为云、腾讯、巴法云等等，为后续微信小程序配置域名方便，微信小程序无法指定自我本地IP或未经政府官网ICP验证的域名；

//DHT11数据上传+LED远程控制 //不限于DHT11,可以接其他传感器，也可以接多个传感器，这里只是例程
//DHT11数据上传主题temp   //根据自己在控制台命的名字可自己随意修改
//LED灯控制主题light002   //根据自己命的名字可自己随意修改
/*
程序讲解：ESP8266 有两个角色，一个是temp(传感器数据)主题消息的发布者，esp8266往这个主题推送消息，手机app订阅temp主题，就可以收到传感器数据了。
esp8266联网后，订阅light002，手机往这个主题推送消息，esp8266就能收到手机的控制的指令了。
D5  GND  VIN 
*/
#include <ESP8266WiFi.h>
//#include <SimpleDHT.h>
#include <Servo.h>


//服务器地址默认即可
#define TCP_SERVER_ADDR "bemfa.com"
//服务器端口//云端口8344//TCP设备云端口8340
#define TCP_SERVER_PORT "8344"

///****************需要修改的地方*****************///

//WIFI名称，区分大小写，不要写错
#define DEFAULT_STASSID  "ziroom1302"
//WIFI密码
#define DEFAULT_STAPSW "****"
//用户私钥，可在控制台获取,修改为自己的UID
String UID = "****";

//主题名字，可在控制台新建
String TOPIC2  = "light02";  //用于led控制的主题

///*********************************************///
//led 控制函数
void turnOnLed();
void turnOffLed();

//设置上传速率2s（1s<=upDataTime<=60s）
//下面的2代表上传间隔是2秒
// #define upDataTime 2*1000
#define upDataTime 800

//最大字节数
#define MAX_PACKETSIZE 512

//tcp客户端相关初始化，默认即可
WiFiClient TCPclient;
String TcpClient_Buff = "";
unsigned int TcpClient_BuffIndex = 0;
unsigned long TcpClient_preTick = 0;
unsigned long preHeartTick = 0;//心跳
unsigned long preTCPStartTick = 0;//连接
bool preTCPConnected = false;

//相关函数初始化
//连接WIFI
void doWiFiTick();
void startSTA();

//TCP初始化连接
void doTCPClientTick();
void startTCPClient();
void sendtoTCPServer(String p);

/*
  *发送数据到TCP服务器
 */
void sendtoTCPServer(String p){
  if (!TCPclient.connected()) 
  {
    Serial.println("Client is not readly");
    return;
  }
  TCPclient.print(p);
  Serial.println("[Send to TCPServer]:String");
  Serial.println(p);
}


/*
  *初始化和服务器建立连接
*/
void startTCPClient(){
  if(TCPclient.connect(TCP_SERVER_ADDR, atoi(TCP_SERVER_PORT))){
    Serial.print("\nConnected to server:");
    Serial.printf("%s:%d\r\n",TCP_SERVER_ADDR,atoi(TCP_SERVER_PORT));
    String tcpTemp="";
    tcpTemp = "cmd=1&uid="+UID+"&topic="+TOPIC2+"\r\n";

    sendtoTCPServer(tcpTemp);
    preTCPConnected = true;
    preHeartTick = millis();
    TCPclient.setNoDelay(true);
  }
  else{
    Serial.print("Failed connected to server:");
    Serial.println(TCP_SERVER_ADDR);
    TCPclient.stop();
    preTCPConnected = false;
  }
  preTCPStartTick = millis();
}

/*
  *检查数据，发送数据
*/
void doTCPClientTick(){
 //检查是否断开，断开后重连
   if(WiFi.status() != WL_CONNECTED) return;
  if (!TCPclient.connected()) {//断开重连
  if(preTCPConnected == true){
    preTCPConnected = false;
    preTCPStartTick = millis();
    Serial.println();
    Serial.println("TCP Client disconnected.");
    TCPclient.stop();
  }else if(millis() - preTCPStartTick > 1*1000)//重新连接
    startTCPClient();
  }else{
    if (TCPclient.available()) {//收数据
      char c =TCPclient.read();
      TcpClient_Buff +=c;
      TcpClient_BuffIndex++;
      TcpClient_preTick = millis();
      
      if(TcpClient_BuffIndex>=MAX_PACKETSIZE - 1){
        TcpClient_BuffIndex = MAX_PACKETSIZE-2;
        TcpClient_preTick = TcpClient_preTick - 200;
      }
      preHeartTick = millis();
    }
  }
  if((TcpClient_Buff.length() >= 1) && (millis() - TcpClient_preTick>=200))
  {//data ready
    TCPclient.flush();
    Serial.println("Buff");
    Serial.println(TcpClient_Buff);
    //////字符串匹配，检测发了的字符串TcpClient_Buff里面是否包含&msg=on，如果有，则打开开关
    if((TcpClient_Buff.indexOf("&msg=on") > 0)) {
      turnOnLed();
    //////字符串匹配，检测发了的字符串TcpClient_Buff里面是否包含&msg=off，如果有，则关闭开关
    }else if((TcpClient_Buff.indexOf("&msg=off") > 0)) {
      turnOffLed();
    }
   TcpClient_Buff="";//清空字符串，以便下次接收
   TcpClient_BuffIndex = 0;
  }
}
// SG90舵机控制
Servo myServo;  // 定义Servo对象来控制
int pos = 0;    // 角度存储变量
//打开灯泡
void turnOnLed(){
  Serial.println("Turn ON");
  for (pos = 33; pos <= 85; pos ++) { // 33°到85°
    // in steps of 1 degree
    myServo.write(pos);              // 舵机角度写入
    delay(5);                       // 等待转动到指定角度
  } 
}
//关闭灯泡
void turnOffLed(){
  Serial.println("Turn OFF");
  for (pos = 85; pos >= 33; pos --) { // 从85°到33°
    myServo.write(pos);              // 舵机角度写入
    delay(15);                       // 等待转动到指定角度
  }
}
void startSTA(){
  WiFi.disconnect();
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(DEFAULT_STASSID, DEFAULT_STAPSW);
}
/**************************************************************************
                                 WIFI
***************************************************************************/
/*
  WiFiTick
  检查是否需要初始化WiFi
  检查WiFi是否连接上，若连接成功启动TCP Client
  控制指示灯
*/
void doWiFiTick(){
  static bool startSTAFlag = false;
  static bool taskStarted = false;
  static uint32_t lastWiFiCheckTick = 0;
  if (!startSTAFlag) {
    startSTAFlag = true;
    startSTA();
    Serial.printf("Heap size:%d\r\n", ESP.getFreeHeap());
  }
  //未连接1s重连
  if ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
    if (millis() - lastWiFiCheckTick > 1000) {
      lastWiFiCheckTick = millis();
    }
  }
  //连接成功建立
  else {
    if (taskStarted == false) {
      taskStarted = true;
      Serial.print("\r\nGet IP Address: ");
      Serial.println(WiFi.localIP());
      startTCPClient();
    }
  }
}
// 初始化，相当于main 函数
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // SG90使用D5接口  
  myServo.attach(14); 
}
//循环
void loop() {
  doWiFiTick();
  doTCPClientTick();
}