从零开始的DIY智能家居 - 基于 ESP32 的智能水浊度传感器
时间：2022-12-04 09:00:00
文章目录
- 前言
- 硬件选择
- 代码解析
-
- 获取代码
- 设备控制命令：
- 协议的初始化过程：
- 配置设备信息
- 回调函数注册
- 数据采集和发送过程
- 总结
前言
家里有一个鱼缸，养了几条鱼玩，但换水的问题真的很头疼。如果你不注意，你经常忘记换水，鱼就会消失。o(╥﹏╥)o
在获得 Spirit 1 边缘计算机 之后相当于有了一个人的智能设备服务器，可以在家里开发自己的智能设备，所以准备做一个智能水浊度传感器来解决我换水难的问题。
目前的想法是看什么时候换水，提醒我手动换水。自动换水过滤设备太贵了。 ，穷人只能看怎么样 DIY 一套。
硬件选择
这次还是用安信可的。 ESP32S ，别问，问便宜，至于那个 IOT PI ?我制成了智能甲醛检测器 把柜子塞进去 ，有兴趣的朋友可以去看看！ IOT PI 换成ESP32S 成本只有60元。
传感器用的 DFrboot 水浊度传感器。
服务器用的翼辉的 Spirit 1 。
该不该让安信可？ 给我广告费？每天用他的板子~ω￣=，我选择安信可的具体原因可以看arduino开发指导 和 手把手带你 arduino 开发：基于ESP32S 红外测温枪(带引脚图)的第一个应用 里面还有很详细的 arduino 入门教程。
传感器接线：使用 A0 控制（SVP/IO36），电源接5V。
代码解析
获取代码
为了方便解释逻辑，我会打乱代码的顺序，可能会被切割。想直接拿代码跑的朋友可以直接去。 桌面秘密宝库的灵感 或直接获取代码 clone：
https://gitee.com/inspiration-desktop/DEV-lib-arduino.git 要是连 git 什么都不知道，可以参考简单无脑，上手即用 - 教你手把手使用 智能红外温度传感器代码及依赖性 gitee 库！
下载或者 clone这三个文件夹用于代码后：
cjson：我移植的 cjson 库，是标准的 cjson 库，放到 arduino 在安装目录下 libraries 百度在文件夹里 cjson 使用函数就行了。
libsddc：我从官方移植SDDC库和自己写的 SDK，也是放入 libraries 就在文件夹里。里面是。 SDDC 我们不需要管理协议的处理函数。
demo 文件夹是我们的各种传感器 demo 代码了：
红圈的 TurbidityA_sddc_demo 我们的代码在文件夹里，点进去就能看到。 TurbidityA_sddc_sdk_demo.ino 双击文件自动启动 arduino-IDE 打开代码 -> 端口 选择对应的 COM 然后点击上传将代码烧录到板中：
具体 arduino 使用教程可以看到我以前的文章 arduino开发指导 和 手把手带你 arduino 开发：基于ESP32S 红外测温枪(带引脚图)的第一个应用
设备控制命令：
通过 Spirit 1 应用程序或嗅探器 发送给传感器设备的命令：
{
"method": "get", // 该命令允许传感器主动发送当前的水浊度 "obj": ["turbidity"] } {
"method": "set", // 该命令可调整传感器主动报告的时间间隔，水浊度变化不应迅速，可设置缓慢 "periodic_time": 1000 } 协议的初始化过程：
基于官方 demo 主要是设备初始化、管脚配置和协议初始化。
/* * 初始化传感器 */ void sensor_init() {
// 创建传感器任务，定期获取水浊度传感器数据并发送给 EdgerOS xTaskCreate(periodic_sensor_task, "periodic_sensor_task", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL); } void setup() {
byte mac[6]; Serial.begin(115200);
Serial.setDebugOutput(true);
Serial.println();
// 初始化传感器
sensor_init();
// 清除一下按键状态机的状态
button.reset();
// 创建按键扫描线程，长按 IO0 按键，松开后 ESP32 将会进入 SmartConfig 模式
sddc_printf("长按按键进入 Smartconfig...\n");
button.attachLongPressStop(esp_io0_key_task);
xTaskCreate(esp_tick_task, "button_tick", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL);
// 启动 WiFi 并且连接网络
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(500);
Serial.print(".");
}
// 获取并打印 IP 地址
Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected");
Serial.print("'ip :");
Serial.print(WiFi.localIP());
Serial.println("' to connect");
// sddc协议初始化
sddc_lib_main(&sys_cfg);
// 获取并打印网卡 mac 地址
WiFi.macAddress(mac);
sddc_printf("MAC addr: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
mac[5], mac[4], mac[3], mac[2], mac[1], mac[0]);
// 使用网卡 mac 地址设置设备唯一标识 UID
sddc_set_uid(G_sddc, mac);
}
void loop() {
// 运行 SDDC 协议循环
while (1)
{
sddc_printf("SDDC running...\n");
sddc_run(G_sddc);
sddc_printf("SDDC quit!\n");
}
// 销毁 SDDC 协议
sddc_destroy(G_sddc);
}
配置设备信息
这部分代码可以配置 WiFi 名字和 WiFi 密码，要使用的引脚，并且配置设备在 Spirit 1 上显示的信息：
#include "Arduino.h"
#include 回调函数注册
这是收到命令后回调函数注册的位置，在这里注册的函数才能被 SDK 正确的调用，执行正确的动作。
具体 SDK 的解析可以参考 同人逼死官方系列！基于sddc 协议的SDK框架 sddc_sdk_lib 解析 和 同人逼死官方系列！从 DDC 嗅探器到 sddc_sdk_lib 的数据解析
/* * 数字量设备对象函数与处理方法注册 */
NUM_DEV_REGINFO num_dev[] = {
{
"periodic_time",periodic_time_set}, // 当接收到的命令中有 periodic_time 时，就会执行 periodic_time_set 函数
};
/* * 显示设备对象函数与处理方法注册 */
DIS_DEV_REGINFO dis_dev[] = {
};
/* * IO设备对象设置函数与处理方法注册 */
IO_DEV_REGINFO io_dev[] = {
};
/* * 系统对象状态获取注册 */
DEV_STATE_GET dev_state_get_reg[] = {
{
"turbidity", DEV_NUM_TYPE, single_get_sensor},
};
数据获取与发送流程
这里是我们自己编写的处理流程 ，可以根据你的需求自己更改，收到 set 或者 get 后根据前面的注册的函数，进入对应的处理函数。
设备会检测传感器输出，然后根据设置的上报间隔定时上报水浊度数据，还可以主动发送 get 命令主动查询传感器当前数据：
/* * 周期上报函数 */
static void periodic_sensor_task(void *arg)
{
while(1)
{
// 任务创建之后，设定延时周期
printf("延时时间：%d",xTicksToDelay);
delay(xTicksToDelay);
get_sensor();
delay(100);
}
// 已停止发送数据
Serial.printf("Soil humidity data OFF\n");
}
/* * 主动数据上报函数 */
static void report_sensor()
{
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("turbidity"));
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 */
sddc_bool_t periodic_time_set(const uint64_t value)
{
printf("修改定时时间!\n");
xTicksToDelay = value;
return SDDC_TRUE;
}
/* * 单次获取数据 */
sddc_bool_t single_get_sensor(char *objvalue, int value_len)
{
int sensorValue = analogRead(A0); //put Sensor insert into soil
int value = sensorValue * (5.0 / 1024.0); // Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
snprintf(objvalue, value_len, "%d", value);
return SDDC_TRUE;
}
代码写完之后烧录进去就完事了，和之前完全一样，点一下保存，然后上传OK，具体可以看之前的文档，我就懒得再写一遍啦 (/ω＼)
总结
传感器是做完了，但是emmmm养鱼换水的浑浊度范围是多少啊？做完我才反应过来〒▽〒。之后有时间记录一下我换水的时候的浑浊度，然后在前端做判断吧
本文仅个人学习使用，如有错误，欢迎指正， ( ੭ ˙ᗜ˙ )੭谢谢老板！
