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基於 ESP8266 的溫度感測器連接到家庭助理和 MQTT

02-03

這篇文章會告訴你如何使房間感測器監測溫度和濕度，並附加一個感測器來監測水族箱的水溫。

然後我們將通過 MQTT 設置與家庭助理工作

第一步：你需要什麼

  • Wemos DI Mini
  • DHT22 溫濕度感測器
  • DS180B 防水溫度感測器
  • 電線包線
  • Perf 板
  • 項目案例
  • 3針直頭
  • 2針頭短路塊
  • 3K3電阻
  • 焊鐵和焊錫
  • Blutack
  • 熱膠槍
  • 外殼
  • 鉛筆
  • 工藝刀
  • 小十字螺絲刀

安裝並準備好 Arduino IDE，使用 TrakerJ 針對 ESP8266 安裝 Arduino 的基礎環境。還需要在Arduino IDE 中安裝以下庫：

  • tzapu 的 WifiManager
  • Nick OLeary 的 PubSubClient
  • AdaFruit 的 DHT 感測器庫
  • Jim Studt 等人的 OneWire
  • MertArduino 的 Arduino

步驟2：掛接 DHT22 感測器

切割約3英寸的紅色，黑色和橙色電線包線。

剝離每一端約1/2「

仔細地將外露的端部環繞引腳，紅色為 VCC，黑色為 GND，最後為橙色

加熱烙鐵，仔細地將導線固定在每個針腳上。

一旦焊料冷卻，請仔細扭轉三根電線的整個長度，以保持整潔。

步驟3：在 DHT22 上剪掉

使用你外殼和鉛筆，從頂部向下擊中心線。

現在將 DHT22 放置在外殼上的中心線上，並仔細標記感測器本身的輪廓

再次使用方塊，更準確地繪製感測器的輪廓

用工具刀切出你已經標記的矩形，試圖儘可能的準確，並將其中的材料保留在一塊中，因為我們稍後將使用它。

一旦你清理了這個孔，把蓋子翻轉並將 DHT22 裝在新鮮的切割孔中。

如果你對鑽孔感到滿意，請在感測器的針腳上塗一小塊熱熔膠，確保完全覆蓋它們，以便在焊接連接的地方提供一點絕緣材料。

現在拿出你從孔中取出的材料，將其放在感測器的背面，覆蓋著引腳穿過 pcb 背面。再用一些熱膠粘在一起。

步驟4：組裝 WeMos 界面

從包裝中取出 WeMos，並插入 WeMos。無線模塊位於電路板底部，長針腳向下突出。

將銷釘固定在麵包板上，並將其焊接起來。

將你的 perf 板切割成尺寸，使其寬14和15長，穿孔即可。

我使用一把剪刀剪下我的板子，慢慢地，會有一個相對乾淨的切口。

現在採取兩個母頭，其中較長的針。

將它們插入到 WeMos 上，然後將引腳滑入一塊 perf 板。

翻轉整個接頭並焊接頭部，首先焊接4個拐角針腳，因為在焊接剩餘的針腳時，應保持貼合。一旦焊料冷卻，就可以從母頭的長腿上切割大約1/8「或3MM。

現在我們需要添加四個螺絲端子和3針頭。

將螺絲端子插入板上，使其位於 WeMos 的中心下方，將其焊接起來，一旦焊接冷卻，將3路陽頭插入除了螺絲端子之外的剩餘空間中並焊接起來。如果它們在使用 Blutack 將其固定到位時有點鬆動和搖擺不定。

現在我們需要焊接板子。

對於上圖我很抱歉，這是我當時唯一可用的，以前曾用於另一個項目。還有我的橙色和黃色的位置混合在圖像中。

您需要在以下布局中連接電路板。

WeMos Pin 顏色位置。

D0 白色針腳1公頭（針頭最近的螺絲端子）

RST 白色針腳2公頭（標頭中間針頭）

5V 紅色引腳1個螺釘端子（最高從公頭）

GND 黑色針腳2螺絲端子

D1 黃色針腳3螺絲端子

D2 橙色針腳4螺絲端子

嘗試並切割你的電線到一個合適的長度，這將允許你整理它們，一旦你完成你可以用一點熱膠粘在一起。

步驟5：連接感測器。

從每個感測器扭轉 VCC，紅色，電線，並插入螺絲端子1，3k3電阻的1個支腳並擰緊螺絲。

將 GND，黑色，每個感測器的導線擰入螺絲端子2並擰緊螺絲

將電阻的另一條線與 DB180S 感測器的黃色線一起插入埠三，並擰緊螺絲。

從 DHT22 感測器插入橙色線並擰緊螺絲。

將 DHT22 上的電線穿過電路板背面和中央，以免將 WeMos 模塊的插腳放在外殼中時不會弄髒。

你應該會發現，這些針只適合於 DHT22，有助於將其保持在適當的位置。

以便阻止後退，再從頭上的針腳上剪掉一點

在將 WeMos 推入電路板之前，請仔細地將 DB180S 電纜穿在板子外部的 WeMo 包裝下面，如上圖所示。

現在將標題短路塊放在3路接頭的引腳1和2上。

將 USB 電纜連接到 WeMos 上，然後彈出背面。它應該非常貼切，你應該強制背部壓碎 WeMos 板內部。

步驟6：sketch

下載 envsens.ino sketch 並將其保存在名為 envsens 的文件夾中

在 Arduino IDE 中打開它並編輯以下行。

第27行：

const PROGMEM char * MQTT_CLIENT_ID =「EnvRoom」;n

將 EnvRoom 更改為適合您的系統，例如 EnvLounge。

第28行：

const PROGMEM char * MQTT_USER =「MQTT_USER」;n

將M QTT_USER 更改為MQTT伺服器用戶名。

第29行：

const PROGMEM char * MQTT_PASSWORD =「MQTT_PASSWORD」n

將MQTT_PASSWORD更改為MQTT伺服器密碼。

30?32行

const char * MQTT_HUMIDITY_TOPIC =「感測器/房間/潮濕」;nconst char * MQTT_TEMPERATURE_TOPIC =「sensor / room / temp」;nnconst char * MQTT_AQUARIUM_TOPIC =「sensor / room / aqua」;n

設置每個主題，使其符合你的命名約定。

最後102行：

WiFi.hostByName（「your_mqtt.server.co.uk」，MQTT_SERVER_IP）;n

將 your_mqtt.server.co.uk 更改為 MQTT 伺服器的完全限定域名。

保存 sketch 並給它一次，驗證 sketch 糾正任何問題。

一旦通過驗證，我們可以將 sketch 發送給 WeMos，我們必須記住將標題短路從 1-2 針移動到 2-3，否則上傳將失敗。

步驟7：連接到無線網路

在 Arduino IDE 中打開串列監視器，將波特率更改為115200

如果這個 Sonoff 從未使用 WiFiManager 庫上傳 sketch ，您應該看到類似的內容...

版本：1.3

  • WM：
  • WM：AutoConnect
  • WM：連接為 wifi 客戶端...
  • WM：使用最後保存的值應該更快
  • WM：連接結果：
  • WM：0
  • WM：SET AP STA
  • WM：
  • WM：配置接入點...
  • WM：ThingMaBob
  • WM：AP IP 地址：
  • WM：192.168.4.1
  • WM：啟動HTTP伺服器

如果沒有，你要從頭開始，你將需要取消注釋第63行：

//wifiManager.resetSettings（）;n

將 sketch 重新發送到 WeMos，然後再次將該行重新發布，然後重新發送。

現在我們設置為連接到您的本地無線網路。

使用智能手機或帶有 WiFi 適配器的 PC 可打開可用網路列表。

點擊名為 ThingMaBob 的網路並連接到它。

然後，您將需要進行身份驗證，在 Android 上點擊屏幕頂部的 Authenticate 圖標將轉到 WiFiManager 內置的頁面，現在可以選擇您的本地網路，然後輸入您的WiFi鍵。

當您單擊保存時，設置將被寫回到 Sonoff，以便它在啟動時自動連接。現在，WeMos 將重新啟動並連接到本地 WLAN，並嘗試連接到 MQTT 伺服器。

一旦 WeMos 重新啟動，你應該看到與最終圖像相似的輸出。

步驟8：將您的感測器添加到 HomeAssistant。

我將我的所有設備分成單獨的文件，然後我將在主要的 configuration.yaml 中包含這些文件。

請將設備添加到你保存的位置。

  • 平台：mqtt

state_topic：「sensor / lounge / temp」nn名稱：「溫度休息室」nnqos：0nnunit_of_measurement：「oC」n

  • 平台：mqtt

名稱：「潮濕休息室」nnstate_topic：「感測器/休息室/潮濕」nnqos：0nn測量單位： 」％」n

  • 平台：mqtt

名稱：「Aqurium休息室」nnstate_topic：「sensor / lounge / aqua」nnqos：0nnunit_of_measurement：「oC」n

你可以將名稱更改為任何您喜歡的名稱，但您必須確保 state_topic 和 command_topic 與您在第30至32行的 sonoff sketch 中輸入的內容相匹配。

最後運行測試，以確保一切都符合您的新條目

/usr/local/bin/hass -c./ --script check_confign

如果一切都顯示ok重新啟動hass

服務 hass-daemon 重啟

將您的感測器放置在陽光直射的位置，並使用防水感測器（如果使用）在您的水族館，您現在應該每15分鐘更新一次您的房間溫度和濕度以及您的水族箱溫度

步驟9：一些優化

有些人可能會想知道3針跳線是什麼，為什麼在上傳到 WeMos 時需要移動它。

我提供的 sketch 旨在消除電池電源，因此該設備進入深度睡眠15分鐘。這可以通過設置在本機處於深度睡眠狀態下繼續運行的計時器。

一旦定時器超時 D0，變為高電平，通過引腳1和引腳2上的短路塊連接到 RST。

然後，Wemos 將喚醒新的讀數並將其提交到你的 MQTT 伺服器。

如果在嘗試上傳新 sketch 時將 RST 連接到 D0，則它總是失敗，因此包含跳線和短路塊。

但是，由於感測器永久連接到 VCC，因此該 sketch 未完全優化，無法運行在電池上。為了優化電池壽命，請從 WeMos 上的 VCC 引腳上拔下 VCC 線並將其連接到 D3。

將以下行添加到腳本。

第20行：

#define POWERPIN D3n

第48和49行

pinMode（POWERPIN，OUTPUT）;ndigitalWrite（POWERPIN，HIGH）;n

在第131行之後插入一行：

digitalWrite（POWERPIN，HIGH）;n

現在，在深度睡眠模式下，感測器的電源將被切斷，大大增加電池的運行時間。

我目前在我的後花園裡運行一個 DHT22 感測器，現在已經在一個單獨的3v7 1200MaH LiPo 環境中運行了一個多月（顯然在一個合適的盒子里，下雨時不要弄濕）

原文鏈接：instructables.com/id/ES


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