ESP8266读取DS18b20再上载传感云

ESP8266， DS18b20 传感云

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发布时间: 2019-12-09

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我认为ESP8266是一款不可多得的多功能单片机开发板，可以以很小的成本就体验很多单片机开发功能，性能不错，还可以联网。
虽然最小化的ESP8266模块只开放了很少的几个GPIO，但就是这些GPIO也可以玩出花样来，今天就用1个GPIO来读取DS18b20温度数据，还上传到一个IoT云平台，传感云上。
### 传感云注册配置
首先，是在传感云上玩出相应准备，这个就很简单啦，就下面几步（如果已经注册，可以跳过前面2步）
1. 注册，在[http://www.wsncloud.com/account/register](http://www.wsncloud.com/account/register) 
2. 激活用户（邮箱验证激活）
3. 在[http://www.wsncloud.com/account/gologin](http://www.wsncloud.com/account/gologin) 登录传感云进行配置，主要是：
3.1. 在个人中心创建设备，如下图：
![创建设备](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/9dc46bc82010fb99fdcdb0c7e09826bb.png "创建设备")
3.2 在已有设备下添加传感器（用来接收数据），因为温度是一个数值，所以创建一个数值传感器，如下图
![创建传感器](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/c5b37c9a0d54ed12fa24bc7dc45e0d7a.png "创建传感器")
![传感器编辑](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/cab4e799667af520c1fa757c2149f943.png "传感器编辑")
4. 完成上述步骤后可以获取2个关键信息
 4.1. 用户秘钥，在用户信息下可以看到，如下图：
 ![用户信息](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/689c657772625e106ef9ea0bd4ee4d2a.png "用户信息")
 4.2. 传感器id，在我的设备下相应传感器部分可以看到，如下图：
 ![传感器id](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/8f09865319d8c3f4c988fafaadc8d718.png "传感器id")
5. 还可以为传感器配置报警（这里就不做介绍啦，详情参考官方文档）

### Arduino IDE的配置
为了简便起见，这次的例子选用Arduino IDE来开发，相应的资源随后会传到本站，这里提一下Arduino IDE的配置。
1. 让Arduino IDE可以开发ESP8266，需要在管理开发板中添加相应内容，我这里是以Arduino IDE1.8.10为例，在配置的 附加开发板管理器网址中添加`https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json`，如下图
![esp8266开发板配置](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/c9c745ef8fd21d6b47d9c227830707d4.png "esp8266开发板配置")
然后就可以在开发板管理中安装esp8266相应支持啦，如下图
![esp8266开发板支持安装](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/ee51dfc9df4534a21f80304238a0e9a5.png "esp8266开发板支持安装")
2. 选取esp8266开发板环境（选择`Generic ESP8266 Module `或者`ESPDuino(ESP-13 Module)`都可以的，因为没有用到更多管脚，效果一样啦），如下图
![选择esp8266开发板环境](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/505889cea5cd27e903ab21ce38cac899.png "选择esp8266开发板环境")
**注**如果是其他兼容ESP，也可以选择对应的开发板环境。
3. 因为要读取DS18b20，所以还要额外安装2个库支持，其实就在库管理器中搜索对应名字`OneWire`和`DallasTemperature`即可安装好
 3.1. 添加 OneWire 库，相关连接 [https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_OneWire.html](https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_OneWire.html)
 ![OneWire库](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/4e95e9174047d71d55a34131f28162a9.png "OneWire库")
 3.2. 添加 DallasTemperature库，相关链接[https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library](https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library)
 ![DallasTemperature库](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/f3cbad273ec5fdff313e1bd02bb897ea.png "DallasTemperature库")

### 连线原理图
ESP8266和DS18b20连接的原理图如下：
![原理图](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/4fa9275bbe3e74c3fc0e7c42da83eaec.png "原理图")

### 程序
这里就直接贴代码啦，整个代码量不是太多
```cpp

/@@**
利用ESP8266 和 DS18b20 检测温度并实时报告到传感云平台(http://www.wsncloud.com/)
By：xdsnet
Date：2019.12.8

#include <Arduino.h>

// 下面需要安装ESP8266开发板支持才有对应的库
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WiFiMulti.h>

#include <ESP8266HTTPClient.h>

#include <WiFiClient.h>

// 需要额外安装 OneWire库
#include <OneWire.h>
// 需要额外安装DallasTemperature库
#include <DallasTemperature.h>

ESP8266WiFiMulti WiFiMulti;

// 定义Ds18b20 数据连接口为GPIO2
#define ONE_WIRE_BUS 2

// 定义一个oneWire数据口，用于读取数据
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// 注册一个Ds18b20传感器
DallasTemperature sensors(&oneWire);

// 定义传感器地数组，用于存储传感器
DeviceAddress insideThermometer;

// 定义联网标志变量，如果已经联网则为1，否则为0，会影响循环速度
int WiFiCFlag=0;
const String  host = "http://www.wsncloud.com/";     // wsncloud站点链接地址，不用改
const String  mapi = "api/data/v1/numerical/insert?"; // 数值更新api路径，用于拼接GET请求字符串，不用改

// 需修改的配置参数---开始
const String  ssid = "Your_Wifi_SSID"; // 1.请填自己wifi的SSID
const String  wifiPasswd =  "PASSWORD"; //2. 请填自己的wifi密码

const String  ak = "akakakakakakakakakakakakakakakak"; // 3.请填自己的用户请求号                   
const String  id = "idididididididididididid";        //  4.请填自己需要更新设备传感器id号
// 需修改的配置参数---结束

void setup() {

Serial.begin(115200);
  // 调试用，方便输出

Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.println();
  // 搜索本地DS18b20设备
  Serial.print("本地设备...");
  sensors.begin();
  Serial.print("找到 ");
  Serial.print(sensors.getDeviceCount(), DEC);
  Serial.println(" 设备.");

// 报告DS18b20设备电源状态
  Serial.print("电源状态: "); 
  if (sensors.isParasitePowerMode()) Serial.println("打开");
  else Serial.println("关闭");
  if (!sensors.getAddress(insideThermometer, 0)) Serial.println("不能找到设备0地址"); 
  // 显示总线上设备0的地址
  Serial.print("设备0 地址: ");
  printAddress(insideThermometer);
  Serial.println();

// 设置数据格式为9bit
  sensors.setResolution(insideThermometer, 9);
 
  Serial.print("设备0分辨率: ");
  Serial.print(sensors.getResolution(insideThermometer), DEC); 
  Serial.println();

for (uint8_t t = 4; t > 0; t--) {
    Serial.printf("[启动] 等待阶段 %d...\n", t);
    Serial.flush();
    delay(1000);
  }
  
  Serial.print("请求温度数据...");
  sensors.requestTemperatures(); // 必须要先发送请求才能获取新值，否则只有一个值。
  Serial.println("DONE");
  
  // 测试性获取一个温度数据
  float tempC = sensors.getTempC(insideThermometer);
  Serial.print("Temp C: ");
  Serial.print(tempC);
  Serial.println();
  Serial.flush();
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFiMulti.addAP( ssid.c_str(),wifiPasswd.c_str() );

}

// 打印OneWire设备地址，这里就是DS18b20设备的地址
void printAddress(DeviceAddress deviceAddress)
{
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
  {
    if (deviceAddress[i] < 16) Serial.print("0");
    Serial.print(deviceAddress[i], HEX);
  }
}

void loop() {
  // 等wifi链接上
  if ((WiFiMulti.run() == WL_CONNECTED)) {
    WiFiCFlag=1;
    WiFiClient client;
    Serial.print("当前主机IP：");
    Serial.println(WiFi.localIP());

HTTPClient http;
    Serial.print("请求温度数据...");
    sensors.requestTemperatures(); // 请求新的温度值
    Serial.println("DONE");
    float tempC = sensors.getTempC(insideThermometer);
    Serial.print("Temp C: ");
    Serial.print(tempC);
    Serial.println();
    
    Serial.print("[HTTP] begin...\n");
    String getStr = host + mapi + 
                    "ak="+ak+    
                    "&id="+id+   
                    "&value="+tempC+ 
                    "×tamp=";
    if( http.begin(client,getStr)) {  // HTTP

Serial.print("[HTTP] GET...\n");
      // 开始正式连接
      int httpCode = http.GET();

// httpCode 如果有错误，则不大于0
      if (httpCode > 0) {
        // HTTP 头返回一个状态码
        Serial.printf("[HTTP] GET... code: %d\n", httpCode);

// 获取到的信息
        if (httpCode == HTTP_CODE_OK || httpCode == HTTP_CODE_MOVED_PERMANENTLY) {
          String payload = http.getString();
          Serial.println(payload);
        }
      } else {
        Serial.printf("[HTTP] GET... 失败，错误: %s\n", http.errorToString(httpCode).c_str());
      }

http.end();
    } else {
      Serial.printf("[HTTP] 不能连接\n");
    }
    
  }else{
    WiFiCFlag=0; // Wifi 断了重置Wifi标志状态
  }
  if( WiFiCFlag == 1){
      delay(30000); // 延迟30秒刷新一次
  }else{
    delay(3000); // 还没有联网成功就延迟3秒刷新一次，加快开始刷新速度
  }
}
```
代码中有足够的注释

### 执行效果
这里就不延时串口信息啦，截一个传感云上对应数据图
![数据图演示](https://cf05.ickimg.com/bbsimages/201912/a2ad7a5f048374b6a152869d626a9a80.png "数据图演示")
数据已经正确传递到云平台啦。
至此实例演示完成

### 拓展应用说明
该实例有完整的相关处理过程，完全可用迁移到类似平台上，比如ESP32，其实也可以迁移到真正的Arduino平台上（起码 对于DS18b20的读取是通用的），而且这已经具有初步的应用原型效果，完全可用把这些集成起来，作为家用温度监控（也可以拓展为其他监控）的原型啦。
所以ESP8266真乃神器，只有想不到啊，更多神奇的功能等待你去开拓！

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d2c566f9172a6aa3 289天前...

好像有个模块叫做EWM3080阿里云出的，同等价位，性能是8266三倍，看你能不能评测下

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xdsnet 回复 d2c566f9172a6aa3 289天前...

没有这个模块

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