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無垠的廣袤制作

本文介紹了安信可 BW21-CBV-Kit 開發(fā)板實現(xiàn)藍牙溫濕度計的DIY制作流程。

01簡介

介紹了 DHT11 傳感器（模塊）以及該傳感器與開發(fā)板的硬件連接。

DHT11

DHT11 溫濕度傳感器

圖中引腳標(biāo)識分別表示

外部電路原理圖

這里采用 PCB 設(shè)計項目：DHT11 模塊

https://oshwhub.com/jinleili/dht11-module

02硬件連接

這里將 DHT11 的 Data 引腳與開發(fā)板 Arduino Pin - 8 相連。

工程方案采用官方例程 DHT_over_BLEUart

默認(rèn)串口發(fā)送數(shù)據(jù)的時間間隔為 5 秒，可調(diào)整更新時間。

03工程測試

這里介紹 Demo 測試流程及效果展示。

代碼

#include "BLEDevice.h"
#include "DHT.h"
#define UART_SERVICE_UUID "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define STRING_BUF_SIZE 100
// The digital pin we're connected to.
#define DHTPIN 8
// Uncomment whatever type you're using!
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
// #define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321
// #define DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
BLEService UartService(UART_SERVICE_UUID);
BLECharacteristic Rx(CHARACTERISTIC_UUID_RX);
BLECharacteristic Tx(CHARACTERISTIC_UUID_TX);
BLEAdvertData advdata;
BLEAdvertData scndata;
bool notify = false;
void writeCB(BLECharacteristic* chr, uint8_t connID)
{
printf("Characteristic %s write by connection %d :n", chr->getUUID().str(), connID);
if (chr->getDataLen() > 0) {
Serial.print("Received string: ");
Serial.print(chr->readString());
Serial.println();
}
}
void notifCB(BLECharacteristic* chr, uint8_t connID, uint16_t cccd)
{
if (cccd & GATT_CLIENT_CHAR_CONFIG_NOTIFY) {
printf("Notifications enabled on Characteristic %s for connection %d n", chr->getUUID().str(), connID);
notify = true;
} else {
printf("Notifications disabled on Characteristic %s for connection %d n", chr->getUUID().str(), connID);
notify = false;
}
}
void setup()
{
Serial.begin(115200);
advdata.addFlags();
advdata.addCompleteName("AMEBA_BLE_DEV");
scndata.addCompleteServices(BLEUUID(UART_SERVICE_UUID));
Rx.setWriteProperty(true);
Rx.setWritePermissions(GATT_PERM_WRITE);
Rx.setWriteCallback(writeCB);
Rx.setBufferLen(STRING_BUF_SIZE);
Tx.setReadProperty(true);
Tx.setReadPermissions(GATT_PERM_READ);
Tx.setNotifyProperty(true);
Tx.setCCCDCallback(notifCB);
Tx.setBufferLen(STRING_BUF_SIZE);
UartService.addCharacteristic(Rx);
UartService.addCharacteristic(Tx);
BLE.init();
BLE.configAdvert()->setAdvData(advdata);
BLE.configAdvert()->setScanRspData(scndata);
BLE.configServer(1);
BLE.addService(UartService);
BLE.beginPeripheral();
dht.begin();
}
void loop()
{
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
return;
}
String msg = ("Humidity: " + String((int)h) + "%t" + "Temperature: " + String((int)t) + "°Cn");
Tx.writeString(msg);
if (BLE.connected(0) && notify) {
Tx.notify(0);
}
delay(2000);
}

細(xì)節(jié)請參考該代碼的官方指導(dǎo)：BLE – DHT over BLE UART – Realtek IoT/Wi-Fi MCU Solutions

https://www.amebaiot.com/en/amebapro2-arduino-ble-dht/

上傳

1.按住 BOOT（下載） 按鈕的同時按一下 EN（復(fù)位）按鈕，進入下載模式；

2.選擇目標(biāo)串口對應(yīng)的端口號，點擊 Download 按鈕，待上傳成功提示 Success，完成固件上傳；

3.再次短按 EN 鍵復(fù)位，執(zhí)行程序。

數(shù)據(jù)讀取

1.手機端安裝藍牙調(diào)試應(yīng)用，Realtek 官方推薦

Adafruit Bluefruit LE Connect 。

2.進入應(yīng)用，掃描周圍藍牙設(shè)備，選擇目標(biāo) AMEBA_BLE_DEV 設(shè)備 Connect，選擇并進入 UART 選項。

3.此時接收到設(shè)備通過藍牙串口發(fā)送的溫濕度信息。

效果

注意到 UART 右上方的 MQTT 標(biāo)識，點擊進入并配置相關(guān)參數(shù)，即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測。

04MQTT連接

介紹了藍牙傳輸溫濕度數(shù)據(jù)通過 MQTT 協(xié)議上傳至 EMQX 平臺的流程，以便實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測及管理。

環(huán)境搭建

1.安裝 Docker 容器

2.本地下載并部署 EMQX 平臺

配置 EMQX
（1）瀏覽器打開網(wǎng)址 http://localhost:18083/ ，初始登錄賬戶名 admin 密碼 public ；
（2）依次打開 訪問控制 - 客戶端認(rèn)證 - 創(chuàng)建 - Password-Based - 內(nèi)置數(shù)據(jù)庫 - （默認(rèn)配置）- 創(chuàng)建 ；
（3）用戶管理 - 新建用戶 - 自定義用戶名和密碼（建議 admin）.
連接 EMQX 與 HA （1）命令行或 PowerShell 輸入 ipconfig 獲取本地計算機 IPv4 地址，如 42.34.25.153
（2）配置 Home Assistant ，依次點擊設(shè)置 - 設(shè)備與服務(wù) - 添加集成 - 搜索 MQTT - 填寫代理信息。
代理欄輸入計算機 IP 地址，端口 1883，用戶名和密碼為 EMQX 中創(chuàng)建的用戶信息。
（3）點擊 提交 后顯示 成功創(chuàng)建 MQTT ，此時 集成 選項下出現(xiàn) MQTT 條目，EMQX 網(wǎng)頁 集群 的 總連接數(shù) 和 在線連接數(shù) 由 0 變?yōu)?1，表明 MQTT 設(shè)備已連接。

3.部署 HomeAssistant 智能家居平臺

(1)下載部署文件 github 并解壓得到 docker-compose.yml 保存至上述 homeassistant 文件夾；
(2)Windows 打開 命令提示符 或 Windows PowerShell，輸入如下代碼實現(xiàn)自動下載鏡像
cd C:homeassistant
docker-compose.yml
docker-compose up
即可在 Docker 容器中創(chuàng)建 Home Assistant 鏡像；
(3)瀏覽器輸入網(wǎng)址 **http://localhost:8123/ 進入Home Assistant 主界面，創(chuàng)建智能家居賬號。

4.安裝部署完成后，可運行 EMQX 和 HA 平臺，點擊 Port 鏈接，進入后臺并進行相關(guān)配置。

05客戶端配置

打開 Bluefruit BLE Connect 應(yīng)用，掃描并連接目標(biāo)藍牙設(shè)備，進入 UART - MQTT，設(shè)置參數(shù)如下

其中 Address 填寫本地計算機 IP 地址，Publish 填寫自定義監(jiān)聽主題，Usema 和 Pass 分別填寫 EMQX 平臺創(chuàng)建的用戶名和密碼，點擊上方的 Connect 即可。

效果

這里使用 MQTTX 軟件測試傳輸。

新建連接，配置名稱和 ip 地址，新建主題（與手機應(yīng)用設(shè)置的主題一致），啟動。

MQTTX 軟件測試數(shù)據(jù)傳輸效果

06總結(jié)

本文介紹了 Ai-Thinker BW21-CBV-Kit 開發(fā)套件結(jié)合 DHT11 溫濕度傳感器，實現(xiàn)藍牙溫濕度計的 DIY 項目設(shè)計流程，包括工程代碼編譯、上傳、藍牙設(shè)備調(diào)試，并在此基礎(chǔ)上拓展實現(xiàn)基于 MQTT 協(xié)議的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接收，還可在此基礎(chǔ)上實現(xiàn) HomeAssistant 平臺的數(shù)據(jù)監(jiān)控，為相關(guān)領(lǐng)域在傳感器的智能化應(yīng)用方面提供了參考。

審核編輯 黃宇