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 和 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
arduino
发表至： arduino
2021-10-09
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