Arduino - ESP8266 Wifi 模块 之 搭建

最新推荐文章于 2025-10-21 01:49:53 发布
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#arduino #wi-fi #云平台 #远程控制 #测试

本文介绍了一种使用Arduino Nano和ESP8266模块搭建的简易物联网测试环境，该环境能实现温湿度监测、LED控制等功能，并通过云平台远程控制本地设备。

用面包板搭了个简易测试环境，包括以下内容：

1、Arduino Nano主板
2、Esp8266 Wifi 模块
3、DHT11温湿度模块
4、按钮、蜂鸣器

这里写图片描述

测试要点：
1、Esp8266连接
2、硬件与云平台互动

环境功能：
1、LED、温湿度等信息变化时，与云平台实时同步。
2、按钮可控制LED状态，用于测试互动情况。
3、蜂鸣器用于反映Esp8266 AT指令执行结果。
4、云平台远程控制本地设备。

代码如下：

#include <DHT.h>
#include <Esp.h>
    //定义wifi数据
    String Qwifi="MY";
    String Qpass="MY121212";
    String Qip="192.168.100.188";
    String Qport="8081";

    //定义后台数据
    String Qapikey="c2366e5a95a25695";

    //按钮、蜂鸣器
    int Qbutton=3;
    int QpinBeep=4;

    //定义设备针脚
    int Qled=13;//板载LED灯
    int QpinDht11=5;//DHT11温湿度 

    //定义设备did
    String Qdid_led="3578";
    String Qdid_tem="3589";
    String Qdid_hum="3590";

    //定义温湿度变量
    int Qcurtem,Qcurhum;
    DHT Qdht(QpinDht11, DHT11);

    //定义其他变量
    int Qlivetime=0; //心跳时间
    String Qcmd="";  //命令文本
    int Qbstatus=0; //按钮状态
    int Qlstatus=0; //灯状态

void setup() {

    //定义设备输入输出模式
    pinMode(Qled,OUTPUT);
    pinMode(QpinBeep,OUTPUT);
    pinMode(Qbutton,INPUT_PULLUP);

    //启动温湿度传感器
    Qdht.begin();

    //上电等待esp模块启动
    delay(5000);
    Serial.begin(115200);
    while (!Serial) delay(1);

    //设置Station模式
    Beep(QpinBeep,EspStation());
    delay(1000);

    //连接wifi
    Beep(QpinBeep,EspWifi(Qwifi,Qpass));
    delay(1000);

    //连接服务器
    Beep(QpinBeep,EspTcp(Qip,Qport));
    delay(1000);

    //发送绑定请求
    Beep(QpinBeep,SendBind(Qapikey));
    delay(1000);

    //发送设备当前状态
    Beep(QpinBeep,SendUp(Qapikey,Qdid_led,"0"));

}

void loop() {

    String Ldid="",Ldata="";

    // 先处理串口接收的远程控制指令
    Ldata=GetData(); 
    if (Ldata!=""){ // 如果收到指令，则进行处理。
          // 获取led灯控制指令
              Qcmd=GetDidData(Qdid_led,Ldata); //取led灯指令数据
              if(Qcmd=="1" || Qcmd=="0"){  
                  if(Qcmd=="1"){
                     digitalWrite(Qled,HIGH); //改变设备状态
                     Qlstatus=1;
                   }else{
                     digitalWrite(Qled,LOW); //改变设备状态
                     Qlstatus=0;
                   }
                   Ldid=Ldid+Qdid_led+",";
                   Ldata=Ldata+Qcmd+",";
               }
          // 获取led灯控制指令处理完毕

          // 获取其他设备控制指令
              //Qcmd=GetDidData(Qdid_other,Ldata); // 取其他设备指令数据
              //if(Qcmd!=""){
              //}
          // 获取其他设备控制指令处理完毕

          // 发送反馈数据
          if(Ldid!=""){
               Ldid=Ldid.substring(0,Ldid.length()-1);
               Ldata=Ldata.substring(0,Ldata.length()-1);
               SendOk(Qapikey,Qdid_led,Qcmd); //发送反馈指令
          }
    }

    Ldid="";
    Ldata="";

    // 获取温湿度数据
    int Lhum =(int)Qdht.readHumidity();//读湿度
    int Ltem =(int)Qdht.readTemperature();//读温度，默认为摄氏度
    if(Ltem!=Qcurtem){
        Qcurtem=Ltem;
        Ldid=Ldid+Qdid_tem+",";
        Ldata=Ldata+(String)Ltem+",";
      }
    if(Lhum!=Qcurhum){
        Qcurhum=Lhum;
        Ldid=Ldid+Qdid_hum+",";
        Ldata=Ldata+(String)Lhum+",";
      }

    // 检测按钮状态，获取LED灯数据
    if(digitalRead(Qbutton)==LOW){
        if( Qbstatus==0 ){
            Qbstatus=1;
            Qlstatus=1-Qlstatus;
            digitalWrite(Qled,Qlstatus==0?LOW:HIGH);
            Ldid=Ldid+Qdid_led+",";
            Ldata=Ldata+(String)Qlstatus+",";
          }
      } else{ Qbstatus=0;}

    // 如果设备数据发生变化，则更新服务器数据
    if(Ldid!=""){
          Ldid=Ldid.substring(0,Ldid.length()-1);
          Ldata=Ldata.substring(0,Ldata.length()-1);
          SendUp(Qapikey,Ldid,Ldata); // 更新设备数据
      }

    // 计算心跳时间
    Qlivetime+=1;
    if(Qlivetime>60){ //60秒心跳一次
        Qlivetime=0;
        Ldid=Qdid_led+","+Qdid_tem+","+Qdid_hum;
        SendLive(Qapikey,Ldid); // 发送心跳指令
      }

    // Loop循环间隔1秒
    delay(1000);

}

void Beep(int Cbeep,boolean Ctype){
    if (Ctype){
    digitalWrite(Cbeep,HIGH);delay(500);digitalWrite(Cbeep,LOW);
    }else{
    digitalWrite(Cbeep,HIGH);delay(100);digitalWrite(Cbeep,LOW);
    }
  }

其中，我封装了一个Esp.h，代码如下：

// 取串口数据
String GetData(){
      String Ldata="";
      while (Serial.available())
      {
        Ldata+=char(Serial.read());
        delay(2);
      }
      return Ldata;
}

// 取did的指令数据
String GetDidData(String Cdid,String Cdata){
    if( Cdata.indexOf("{")!=-1 && Cdata.indexOf("}")!=-1){
        String Ldata=Cdid+":";
        int Lstart = Cdata.indexOf(Ldata);
        if (Lstart<1){ return ""; }
        Lstart+=Ldata.length();
        int Lend=Cdata.indexOf(",",Lstart);
        if (Lend<Lstart){ Lend=Cdata.length()-1; }
        return Cdata.substring(Lstart,Lend);
    }    
    return "";
}

// 发送指令，等待时间自定义
boolean SendATCmd(String CcmdString,int CdelaySecond){
      String cmdString=CcmdString;
      cmdString.replace("'","\"");
      unsigned long Lstart,Lend,Ldelay;
      Ldelay = CdelaySecond * 1000;
      while (Serial.available()){Serial.read();delay(2);}
      Serial.println(cmdString);
      char LOK[] = "OK\r\n";
      char LERROR[] = "ERROR\r\n";
      char LFAIL[] = "FAIL\r\n";
      Lstart=millis();
      Lend=millis();
      while ((Lend-Lstart)<Ldelay)
      {
              if(Serial.find(LOK))return true;//成功：返回0
              if(Serial.find(LERROR))return false;//错误：返回1
              if(Serial.find(LFAIL))return false;//失败：返回2
              delay(2);
              Lend=millis();
      }
      return false;//其他：返回-1
}

// 发送指令，等待时间5秒
boolean SendATCmd(String CcmdString){
      return SendATCmd(CcmdString,5);
}

// 发送wifi数据
boolean SendWifiString(String CWifiString){
      unsigned long Lstart,Lend,Ldelay=5000;
      while (Serial.available()){Serial.read();delay(2);}
      String len=(String)(CWifiString.length());
      Serial.println("AT+CIPSEND="+len);
      Lstart=millis();
      Lend=millis();
      while ((Lend-Lstart)<Ldelay)
      {
              if(Serial.find('>')){
                    delay(1);
                    while (Serial.available()){Serial.read();delay(2);}
                    Serial.println(CWifiString);
                    char LOK[] = "OK\r\n";
                    char LERROR[] = "ERROR\r\n";
                    char LFAIL[] = "FAIL\r\n";
                    Lstart=millis();
                    Lend=millis();
                    while ((Lend-Lstart)<Ldelay)
                    {
                        if(Serial.find(LOK))return true;//成功：返回0
                        if(Serial.find(LERROR))return false;//错误：返回1
                        if(Serial.find(LFAIL))return false;//失败：返回2
                        delay(2);
                        Lend=millis();
                    }
                    return false;//其他：返回-1
              }
              delay(2);
              Lend=millis();
      }
      return false;//其他：返回-1
}

// 发送绑定指令boolean
boolean SendBind(String CapiKey){
  String Ldata="mode=bind&apikey="+CapiKey;
  return (SendWifiString(Ldata));
}

// 发送上传指令
boolean SendUp(String CapiKey,String Cdid,String Cdata){
  String Ldata="mode=up&apikey="+CapiKey+"&did="+Cdid+"&data="+Cdata;
  return (SendWifiString(Ldata));
}

// 发送心跳指令
boolean SendLive(String CapiKey,String Cdid){
  String Ldata="mode=live&apikey="+CapiKey+"&did="+Cdid;
  return (SendWifiString(Ldata));
}

// 发送反馈指令（不带数据）
boolean SendOk(String CapiKey,String Cdid){
  String Ldata="mode=ok&apikey="+CapiKey+"&did="+Cdid;
  return (SendWifiString(Ldata));
}

// 发送反馈指令（带数据）
boolean SendOk(String CapiKey,String Cdid,String Cdata){
  String Ldata="mode=ok&apikey="+CapiKey+"&did="+Cdid+"&data="+Cdata;
  return (SendWifiString(Ldata));
}

// 置Station+单链接模式
boolean EspStation(){
  String Ldata="AT+CWMODE=1";
  if (!SendATCmd(Ldata)) return false;
  Ldata="AT+CIPMUX=0";
  return (SendATCmd(Ldata));
}

// 复位重启
boolean EspRst(int CwiteTime){
      unsigned long Lstart,Lend,Ldelay;
      Ldelay = CwiteTime * 1000;
      while (Serial.available()){Serial.read();delay(2);}
      Serial.println("AT+RST");
      char Lready[] = "ready\r\n";
      Lstart=millis();
      Lend=millis();
      while ((Lend-Lstart)<Ldelay)
      {
              if(Serial.find(Lready))return true;//成功：返回0
              delay(2);
              Lend=millis();
      }
      return false;//其他：返回-1
}

//连接wifi
boolean EspWifi(String CwifiName,String CwifiPass){
  String Ldata="AT+CWJAP='"+CwifiName+"','"+CwifiPass+"'";
  return (SendATCmd(Ldata));
}

//连接tcp
boolean EspTcp(String Cip,String Cport){
  String Ldata="AT+CIPSTART='TCP','"+Cip+"',"+Cport;
  return (SendATCmd(Ldata));
}

keywords如下：

#######################################
    Methods and Functions  方法和函数
####################################### 

SendBind    KEYWORD2
SendUp  KEYWORD2
SendLive    KEYWORD2
SendOk  KEYWORD2

GetData KEYWORD2
GetDidData  KEYWORD2

EspStation  KEYWORD2
EspRst  KEYWORD2
EspWifi KEYWORD2
EspTcp  KEYWORD2

SendATCmd   KEYWORD2
SendWifiString  KEYWORD2
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