小白的DIY Arduino+ESP8266 WIFI 空气质量检测仪（1）- 串口通讯

介绍

基于离线版的Arduino 小白的 DIY 空气质量检测仪（1~5），这里将扩展实现一个 WIFI 联网版的 DIY 空气质量检测仪。

• Arduino Nano 开发板作为传感器数据采集端，仓库在这里：
  arduino-air-monitor
• ESP8266 NodeMcu 开发板作为数据中转端，仓库在这里：arduino-air-monitor-transfer
• Linux Alpine + NodeJS 服务端作为数据接收、存储、分析端

接线图

主要就是在原来的接线基础上，增加了 ESP8266 开发板用作数据中转。

当然，这里有点“大材小用”了，其实可以使用其它更小ESP系列开发板，在这里，买了哪个就用哪个了，还带一个显示屏，方便一些。

串口通讯 - 单向

本章主要是解决 Arduino Nano 和 ESP8266 NodeMcu 两个开发板的通讯，基于 SoftwareSerial RX TX，本示例只需要实现 Arduino Nano 的 TX 到 ESP8266 NodeMcu 的 RX 即可。

本示例 Arduino Nano 使用它的 D11 作为 TX 引脚，而 ESP8266 NodeMcu 使用它的 D1 作为 RX 引脚，接一根线作为单向通讯线即可。

因此，下面将

在 arduino-air-monitor 中新增 tx.h 实现数据发送逻辑；

在 arduino-air-monitor-transfer 中新增 rx.h 实现数据接收逻辑。

数据帧定义

// 起始符 x 2 [2字节] 0XFF、0XFF
// display   [1字节] 显示屏是否显示
// hcho      [4字节]
// tvoc      [4字节]
// co2       [4字节]
// temp      [4字节]
// hum       [4字节]
// uv        [4字节]
// 检验位     [4字节] display ~ uv 的总和

这里传感器的数据都以 float 类型传递，均需要占用 4 个字节。

总得的下来，数据帧总长为 31 个字节。

数据发送

// arduino-air-monitor/tx.h
#include <SoftwareSerial.h>

// 实际可不接此引脚
#define _Pin_RX 10

// 实际只用此引脚
#define _Pin_TX 11

// 起始符
#define _Frame_Start 0XFF

// 数据帧长度：
#define _Frame_Len 31

namespace Transfer {
   

SoftwareSerial _serial(_Pin_RX, _Pin_TX);

uint8_t floatSize = sizeof(float);    // 4
uint8_t int32Size = sizeof(int32_t);  // 4

unsigned char floatBytes[4];
unsigned char int32Bytes[4];

struct _TX {
   
  void init() {
   
    _serial.begin(9600);
  }

  // display: 是否显示
  void send(uint8_t display, float hcho, float tvoc, float co2, float temp, float hum, float uv) {
   
    // 数据帧
    byte buffer[_Frame_Len] = {
   };

    // 下标
    uint8_t idx = 0;

    // 起始符
    buffer[0] = _Frame_Start;
    buffer[1] = _Frame_Start;

    idx += 2;

    // 是否显示
    buffer[2] = (unsigned char)display;

    idx += 1;

    // 4位/指标

    memcpy(floatBytes, &hcho, floatSize);
    for (uint8_t i