关于arduino:从零开始的DIY智能家居-基于-ESP32-的土壤湿度传感器

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前言

自从上次做了那个 甲醛传感器 和 水浊度传感器 之后开始尝到智能家居的苦头了,这两货色有没有用我不晓得,然而没事的时候掏出手机瞄两眼,看着就让人很安心(~︶~)↗。

于是懈怠的我开始推敲把给动物浇水这件事件找个法子偷一下懒,也给它智能化了。这样我就不必每天浇水,间接给水桶灌水就行。

因为土壤湿度传感器的应用办法和水浊度传感器差不多,我就用水浊度传感器的代码改了改,做了一个土壤湿度传感器。

硬件抉择

这次开发板还是和水浊度传感器一样,仍然还是用着安信可的 ESP32S,别问,问就是便宜 24 元

传感器用的 DFrboot 的 土壤湿度传感器 35 元

服务器用的翼辉的 Spirit 1,799 元,这玩意就是一次性投入上次买了之后,前面所有的设施都能够用它,作为服务器。

传感器接线:应用 A0 管制(SVP/IO36),电源接 3.3-5V 都能够。
A -> A0 (SVP/IO36)
VCC -> 3.3 – 5V
GND -> GND

代码解析

获取代码

为了不便解说逻辑,我会打乱代码的程序可能还会进行裁剪,要是想间接拿代码跑的敌人能够间接去 灵感桌面的机密宝库 获取代码,或者间接 clone:

https://gitee.com/inspiration-desktop/DEV-lib-arduino.git

要是连 git 是什么都不晓得,能够参考简略无脑,上手即用 – 手把手教你应用 智能红外温度传感器代码以及依赖的 gitee 库!
下载或者 clone 代码后这次用到的是这个三个文件夹:


cjson:我移植的 cjson 库,就是规范的 cjson 库,放到 arduino 装置目录下的 libraries 文件夹里,百度一下 cjson 的函数应用就行了。

libsddc:是我移植自官网的 SDDC 库和本人写的 SDK,也是放入 libraries 文件夹里就行。外面是 SDDC 协定的处理函数,咱们不必管。

demo 文件夹外面就是咱们各种传感器的 demo 代码了:

红圈的 SEN0193_sddc_demo 文件夹外面就是咱们代码,点进去就能看见 SEN0193_sddc_sdk_demo.ino 文件,双击文件会主动启动 arduino-IDE 关上代码。在工具 -> 端口 抉择对应的 COM 口而后点击上传就能够把代码烧录到板子里:

具体 arduino 应用教程能够看我之前的文章 arduino 开发领导 和 手把手带你 arduino 开发:基于 ESP32S 的第一个利用 - 红外测温枪(带引脚图)

设施管制命令:

通过 Spirit 1 的应用程序或者嗅探器 向传感器设施发送的命令。
传感器自身会按周期被动上报以后土壤湿度,同时还能够通过 get 命令被动获取以后土壤湿度:

{
    "method": "get",                      // 这个命令能够被动获取以后土壤湿度
    "obj": ["soil_humidity"]              
}

如果默认的数据上报周期不合乎须要还能够通过 set 命令来调整被动上报的距离:

{
    "method": "set",                     // 这个命令能够调整传感器被动上报的工夫距离,土壤湿度变动应该不会很快,能够设置慢一些 
    "periodic_time": 1000                // periodic_time 是关键字,须要和下文的函数注册字段统一
}

设施和协定初始化流程:

这部分基于官网 demo 写的不须要做什么批改,次要是设施初始化,管脚配置,和协定初始化局部。

传感器初始化局部,因为这个传感器输入只是一般的电压值,用个别的 IO 口即可读取,不须要初始化额定的串口或者 I2C,然而被动上报流程中须要加延时,为了不阻塞其余工作须要独自创立一个线程。

设施和协定初始化局部,代码根本不须要改变,并且过长,这里就不放进去,有趣味的敌人能够去 灵感桌面的机密宝库 查看具体代码。

/*
 * 初始化传感器
 */
void sensor_init()
{
    // 创立传感器工作,周期性获取土壤湿度传感器的数据并发送给 EdgerOS
    xTaskCreate(periodic_sensor_task, "periodic_sensor_task", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL);
}

void setup() {
    // 初始化显示串口
    // 初始化传感器
    sensor_init();
    // 革除一下按键状态机的状态
    // 创立按键扫描线程,长按 IO0 按键,松开后 ESP32 将会进入 SmartConfig 模式
    // 启动 WiFi 并且连贯网络
    // 获取并打印 IP 地址
    // sddc 协定初始化
    // 获取并打印网卡 mac 地址
    // 应用网卡 mac 地址设置设施惟一标识 UID
}

void loop() {
    // 运行 SDDC 协定循环
    // 销毁 SDDC 协定
}

配置设施信息

这部分代码能够配置 WiFi 名字和 WiFi 明码,要应用的引脚,并且配置设施在 Spirit 1 上显示的信息:

#include "Arduino.h"    
#include <OneButton.h>       
#include <WiFi.h>
#include <SDDC_SDK_lib.h>
#include <cJSON.h>
#include <Wire.h>

#define SDDC_CFG_PORT             680U             // SDDC 协定应用的端口号
#define PIN_INPUT 0                                // 抉择 IO0 进行管制
#define ESP_TASK_STACK_SIZE   4096
#define ESP_TASK_PRIO         25

static const int sensor_in = A0;                   // 数据输出引脚

static const char* ssid = "EOS-000045";            // WiFi 名
static const char* password = "1234567890";        // WiFi 明码

const float AirValue = 3000;                       // 初始化最大干燥(传感器在地面的状况。这个须要依据你本人传感器状况初始化)const float WaterValue = 1400;                     // 初始化最大湿度(传感器放入水中的状况。这个须要依据你本人传感器状况初始化)int intervals = (AirValue - WaterValue) / 3;

static  int xTicksToDelay = 10000;                 // 周期延时工夫
  
OneButton button(PIN_INPUT, true);

这里填写设施的信息,不便在 Spirit 1 上查看和寻找你须要的设施:

/*
 *  以后设施的信息定义
 */
DEV_INFO    dev_info = {
            .name     = "土壤湿度",
            .type     = "device",
            .excl     = SDDC_FALSE,
            .desc     = "ESP-32S",
            .model    = "1",
            .vendor   = "inspiration-desktop",
};

回调函数注册

这是收到命令后回调函数注册的地位,在这里注册的函数能力被 SDK 正确的调用,执行正确的动作。

土壤湿度传感器输入 (get 命令) 的土壤湿度是数字量,所以在 零碎对象状态获取注册 中注册处理函数时,第二个参数须要设定为 DEV_NUM_TYPE,而 对应的处理函数是 single_get_sensor。

/*
 *  零碎对象状态获取注册
 */
DEV_STATE_GET  dev_state_get_reg[] = {{"soil_humidity",   DEV_NUM_TYPE,  single_get_sensor},  // 输入数字量,所以第二个参数为 DEV_NUM_TYPE
};

输出(set 命令)的上报工夫距离也是数字量,所以在 数字量设施对象函数与解决办法注册 中注册 “periodic_time” 命令处理函数。

/* 
 *  数字量设施对象函数与解决办法注册
 */
NUM_DEV_REGINFO num_dev[] = {{"periodic_time",periodic_time_set},
};

因为没有其余输出,所以 显示设施对象函数与解决办法注册 IO 设施对象设置函数与解决办法注册 为空。


/*
 *  显示设施对象函数与解决办法注册
 */
DIS_DEV_REGINFO dis_dev[] = {};

/*
 * IO 设施对象设置函数与解决办法注册
 */
IO_DEV_REGINFO io_dev[] = {};

具体 SDK 的解析能够参考 同人逼死官网系列!基于 sddc 协定的 SDK 框架 sddc_sdk_lib 解析 和 同人逼死官网系列!从 DDC 嗅探器到 sddc_sdk_lib 的数据解析

数据获取与发送流程

这里是咱们本人编写的解决流程,能够依据你的需要本人更改,收到 set 命令或者 get 命令后依据上文注册的函数,进入对应的处理函数。

设施会监督传感器输入,而后依据设置的上报距离定时上报土壤湿度数据,还能够被动发送 get 命令被动查问传感器以后数据:

/* 
 *  周期上报函数
 */
static void periodic_sensor_task(void *arg)
{while(1)
    {
    // 工作创立之后,设定延时周期
    printf("延时工夫:%d",xTicksToDelay);
    delay(xTicksToDelay);
  
     // 调用被动数据上报函数
     get_sensor();
     delay(100);
    }  
   // 已进行发送数据
   Serial.printf("Soil humidity data OFF\n");
}


/* 
 *  被动数据上报函数
 */
static void report_sensor_state()
{  
    int sensorValue = 0;
    cJSON *value;
    cJSON *root;
    char  *msg;
     
    value =  cJSON_CreateArray();
    root = cJSON_CreateObject();
    sddc_return_if_fail(value);
    sddc_return_if_fail(root);
      
    sddc_return_if_fail(value);
      
    // 组装上报报文
    cJSON_AddItemToArray(value, cJSON_CreateString("soil_humidity"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "obj", value);
      
    // 将组装好的报文传给上报函数
    msg = cJSON_Print(root);
    printf("定时上报: %s\n",msg);
    object_report(root);
      
    cJSON_Delete(value);
    cJSON_free(msg);
}

/* 
 *  设置周期等待时间              
 *  这是在上文注册的 set 命令处理函数
 */
sddc_bool_t periodic_time_set(const uint64_t value)
{printf("批改定时工夫!\n");
    xTicksToDelay = value;
    return SDDC_TRUE;
}
/* 
 *  单次获取数据                   
 *  这是在上文注册的 get 命令处理函数
 */
sddc_bool_t single_get_sensor(char *objvalue, int value_len)
{
    // 计算湿度百分百
    float value = 100 - (((analogRead(sensor_in))-WaterValue)/(AirValue - WaterValue))*100;
    if(value > 100)
    {value = 100;}
    snprintf(objvalue, value_len, "%f", value);
    return SDDC_TRUE;
}

代码写完之后烧录进去就完事了,和之前齐全一样,点一下保留,而后上传 OK,具体能够看之前的文档,我就懒得再写一遍啦 (/ω\)

正文完
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