（四）灌溉系统硬件部分（更换为esp32实现）

news2024/12/23 18:10:24

ESP32入门：添加链接描述

模拟ESP32环境的在线工具：地址
Esp32的引脚知识：添加链接描述

ESP32(基于Arduino)连接EMQX的Mqtt服务器上传信息与命令控制:添加链接描述

TTL转RS-485模块:添加链接描述

等ttl转rs485模块到了，参考这篇文章：添加链接描述

Esp32连接mqtt服务器

 
#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <Ticker.h>
#include <ArduinoJson.h>
 
StaticJsonDocument<200> sensor_json;
 String realmsg="";
int LED=2;
// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)
const char* ssid = "1234";
const char* password = "123690tyq";
const char* mqttServer = "47.113.146.63";//服务器ip
//发布的消息字段
typedef struct {
  int msg1;
  int msg2;
  int msg3;
}msg;
int count=0;//发布消息间隔
// 如以上MQTT服务器无法正常连接，请前往以下页面寻找解决方案
// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/
//------------------全局变量定义-----------------
msg mymsg={123,45,6};//定义消息结构体
 
Ticker ticker;
WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);
//------------------全局变量定义-----------------


void tickerCount(){//Ticker回调函数
  count++;
  //数据测试
sensor_json["msg1"] = 12;
sensor_json["msg2"] =21;
sensor_json["msg3"] = 98;
serializeJson(sensor_json, realmsg);
}

 //发布
void pubmsg( const String &topicString, const  String &messageString){
  char publishTopic[topicString.length() + 1];  
  strcpy(publishTopic, topicString.c_str());
  char publishMsg[messageString.length() + 1];   
  strcpy(publishMsg, messageString.c_str());
  
  // 实现ESP8266向主题发布信息
  if(mqttClient.publish(publishTopic, publishMsg)){
    Serial.println("Publish Topic:");Serial.println(publishTopic);
    Serial.println("Publish message:");Serial.println(publishMsg);    
  } else {
    Serial.println("Message Publish Failed."); 
  }
}
void setup() {
//  pinMode(LED, OUTPUT);     // 设置板上LED引脚为输出模式
//  digitalWrite(LED, LOW);  // 启动后关闭板上LED
  Serial.begin(9600);               // 启动串口通讯
 
  // 设置定时周期为2s，回调函数为tickerCount
  ticker.attach(2, tickerCount); //每过2s调用其回调函数
  
  //设置ESP8266工作模式为无线终端模式
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  
  // 连接WiFi
  connectWifi();
  
  // 设置MQTT服务器和端口号
  mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);
  mqttClient.setCallback(receiveCallback);
 
  // 连接MQTT服务器
  connectMQTTserver();
}
 
void loop() {
  if (mqttClient.connected()) { // 如果开发板成功连接服务器
   if (count >= 2){
      pubmsg("device/date",realmsg);
      realmsg="";
      count = 0;
    }
    
    mqttClient.loop();          // 处理信息以及心跳   
  } else {                      // 如果开发板未能成功连接服务器
    connectMQTTserver();        // 则尝试连接服务器
  }
}
 
// 连接MQTT服务器并订阅信息
void connectMQTTserver(){
  // 根据ESP8266的MAC地址生成客户端ID（避免与其它ESP8266的客户端ID重名）
  String clientId = "esp8266-" + WiFi.macAddress();
 
  // 连接MQTT服务器
  if (mqttClient.connect(clientId.c_str())) { 
    Serial.println("MQTT Server Connected.");
    Serial.println("Server Address:");
    Serial.println(mqttServer);
    Serial.println("ClientId: ");
    Serial.println(clientId);
    subscribeTopic(); // 订阅指定主题
  } else {
    Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");
    Serial.println(mqttClient.state());
    delay(5000);
  }   
}
// 收到信息后的回调函数
void receiveCallback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Message Received [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println("");
  Serial.print("Message Length(Bytes) ");
  Serial.println(length);
  int temp=0;
  while(*topic){
    temp++;
    topic++;
  }
  Serial.println("主题长度:");
  Serial.println(temp);
  if(temp>11){
    if((char)topic[11]=='1'){
          if ((char)payload[0] == 'O' && (char)payload[1] == 'F') {     // 如果收到的信息以“1”为开始
            digitalWrite(LED, LOW);  // 则点亮LED。
          } else {                           
            digitalWrite(LED, HIGH); // 否则熄灭LED。
          }
    }
  }
}
 
// 订阅指定主题
void subscribeTopic(){
 
 
  
  // 通过串口监视器输出是否成功订阅主题1以及订阅的主题1名称
  if(mqttClient.subscribe("device/dev/123")){
    Serial.println("Subscrib Topic:");
    Serial.println("device/action");
  } else {
    Serial.print("Subscribe Fail...");
  }  
 
  // 通过串口监视器输出是否成功订阅主题2以及订阅的主题2名称
     
}
 
// ESP8266连接wifi
void connectWifi(){
 
  WiFi.begin(ssid, password);
 
  //等待WiFi连接,成功连接后输出成功信息
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi Connected!");  
  Serial.println(""); 
}

在这里插入图片描述
esp32接土壤氮磷钾传感器（这里更改了arduino uno硬件篇里的ttl转rs485模块）

 
//TX 16
//RX 17
#include <Arduino.h>
#include <HardwareSerial.h>
unsigned char item[8] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x08,0x44, 0x0C};
void setup()
{
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
 
  Serial2.begin(9600);
  while (!Serial)
    ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
}
 
void loop()
{
 
  String data = "";
//  char buff[128]; // 定义存储传感器数据的数组
//  String info[11];
Serial.println("输入的指令为：");
  for (int i = 0; i < 8; i++)
  {                         // 发送测温命令
    Serial2.write(item[i]); // write输出
    Serial.println(item[i]);//测试
  }
  delay(100); // 等待测温数据返回
  data = "";
Serial.println();
Serial.println("输出的指令为：");
  while (Serial2.available())
  {                                                   //从串口中读取数据
    unsigned char in = (unsigned char)Serial2.read(); // read读取
     Serial.print(in, HEX);
     Serial.print(',');
    data += in;
    data += ',';
  }
  Serial.println(";");
  Serial.println();

  delay(3000);
}

在这里插入图片描述
因为我现在身边没准备土壤，传感器便置于空气中，起码这个测出来的空气数据是准确的
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

注意：这里的土壤传感器和水泵需要5v及以上供电，esp32的3.3v带不动，同时esp32需要3.3v供电，后面我的太阳能供电会使用到降压模块。
蜂鸣器部分：

#define beep_pin  33
char g_i=0;

void setup() {
  pinMode(beep_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
}

void loop() {
  g_i=!g_i;
  digitalWrite(beep_pin,g_i);//引脚输出电平翻转
  delayMicroseconds(250);//延时250us
}

ESP32使用Arduino环境驱动全彩RGB红绿蓝雾状共阳LED:rgb三色灯

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