Wokwi ESP32+DHT22 發布於 Ubidots MQTT Broker上

 

一、 Ubidots STEM 帳號設定

1. 註冊 Ubidots 帳號：
   • 訪問 https://ubidots.com/ 並點擊 "Sign up for free" 或類似按鈕。
   • 選擇 "Ubidots STEM" 方案並完成註冊。
2. 取得您的 API Token：
   • 登入 Ubidots 帳號。
   • 點擊右上角的用戶頭像，選擇 "API Credentials" (或 "My Profile" -> "API Credentials")。
   • 您會看到一個 API Token，例如 BBFF-YOUR_UBIDOTS_TOKEN_HERE。將這個 Token 複製下來，稍後在程式碼中會用到。
3. 建立一個 Device (設備)：
   • 在 Ubidots 介面左側導航欄，點擊 "Devices"。
   • 點擊右上角的 "Add Device" (或 "+")。
   • 選擇 "Blank Device" (或 "Create a new device")。
   • 為您的設備命名，例如 MyESP32DHT22。您也可以給它一個描述。
   • 建立後，您會看到這個設備的頁面。目前它沒有任何變數 (Variables)。當 ESP32 第一次發送數據時，Ubidots 會自動為您創建變數。

二、 硬體準備與接線

1. ESP32 開發板： 任何 ESP32 開發板。
2. DHT22 溫度濕度感測器： 如果是模組化的 DHT22，通常會有 VCC, GND, Data 三條線。如果不是模組化，則需要額外一個 10K 歐姆的拉高電阻 (pull-up resistor) 接在 Data 腳位和 VCC 之間。
3. 麵包板 (Breadboard) 和杜邦線 (Jumper Wires)。
4. USB 傳輸線： 用於連接 ESP32 到電腦。

接線圖 (Wiring Diagram):

• DHT22 VCC (或 +): 連接到 ESP32 的 3.3V 或 5V (DHT22 通常支持 3.3V-5V，但 ESP32 的 GPIO 是 3.3V)。
• DHT22 Data (或 Out): 連接到 ESP32 的一個 GPIO pin，例如 GPIO4 (程式碼中定義為 DHTPIN 4)。
  • 如果是非模組化的 DHT22： 在 Data pin 和 VCC 之間串接一個 10K 歐姆的拉高電阻。
• DHT22 GND (或 -): 連接到 ESP32 的 GND。

三、 Arduino IDE 環境設定

1. 安裝 ESP32 Boards： (如果之前已經安裝過則跳過)
   • 打開 Arduino IDE。
   • 進入 "檔案" -> "偏好設定"。
   • 在 "額外的開發板管理員網址" (Additional Boards Manager URLs) 中加入：https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
   • 進入 "工具" -> "開發板" -> "開發板管理員"。
   • 搜尋 "esp32" 並安裝 "esp32 by Espressif Systems"。
2. 安裝 Ubidots ESP32 函式庫：
   • 進入 "工具" -> "管理程式庫"。
   • 搜尋 "Ubidots" 並安裝 "Ubidots ESP32 by Ubidots" (或 "Ubidots MQTT/HTTP for ESP32 & ESP8266")。
3. 安裝 DHT sensor library by Adafruit：
   • 進入 "工具" -> "管理程式庫"。
   • 搜尋 "DHT sensor library" 並安裝 "DHT sensor library by Adafruit"。
4. 安裝 Adafruit Unified Sensor by Adafruit： (DHT sensor library 的依賴函式庫)
   • 進入 "工具" -> "管理程式庫"。
   • 搜尋 "Adafruit Unified Sensor" 並安裝 "Adafruit Unified Sensor by Adafruit"。

四、 ESP32 Arduino 程式碼

#include "UbidotsEsp32Mqtt.h"

#include "WiFi.h"           // ESP32 Wi-Fi 函式庫，通常 Ubidots 函式庫會自動引入，但明確寫出更清楚

#include "DHT.h"            // DHT 感測器函式庫

#include "Adafruit_Sensor.h" // DHT 函式庫的依賴函式庫

/****************************************

 * Define Constants

 ****************************************/

const char *UBIDOTS_TOKEN = "BBUS-gSzHu1TrGDMRr728ESUIXmxqGRWYv0xXR";  // 替換成您的 Ubidots TOKEN

const char *WIFI_SSID = "Wokwi-GUEST";       // 替換成您的 Wi-Fi SSID

const char *WIFI_PASS = "";          // 替換成您的 Wi-Fi 密碼

const char *DEVICE_LABEL = "vr";     // 替換成您在 Ubidots 建立的設備標籤，必須完全一致

const char *VARIABLE_LABEL1 = "temp"; // Put here your Variable label to which data  will be published

const char *VARIABLE_LABEL2 = "humi"; // Put here your Variable label to which data  will be published

// 不再需要單一的 VARIABLE_LABEL，因為我們會發送多個變數

const int PUBLISH_FREQUENCY = 5000; // 發佈頻率，單位毫秒 (5秒)

// ---------- DHT22 感測器設定 ----------

#define DHTPIN 4      // DHT22 連接的 ESP32 GPIO Pin (例如 GPIO4)

#define DHTTYPE DHT22 // 或 DHT11

// 初始化 DHT 感測器物件

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Ubidots 客戶端物件

Ubidots ubidots(UBIDOTS_TOKEN);

unsigned long lastSendTime = 0;

/****************************************

 * Auxiliar Functions

 ****************************************/

void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)

{

  Serial.print("Message arrived [");

  Serial.print(topic);

  Serial.print("] ");

  for (int i = 0; i < length; i++)

  {

    Serial.print((char)payload[i]);

  }

  Serial.println();

}

/****************************************

 * Main Functions

 ****************************************/

void setup()

{

  Serial.begin(115200);

  delay(100); // 給序列埠一點時間啟動

  Serial.println("\nStarting Ubidots DHT22 Sender...");

  // 初始化 DHT 感測器

  dht.begin();

  // 連接到 Wi-Fi

  ubidots.connectToWifi(WIFI_SSID, WIFI_PASS);

  ubidots.setCallback(callback); // 設定 MQTT 訂閱訊息回調函數 (如果需要從 Ubidots 接收命令)

  ubidots.setup();               // 執行 Ubidots 函式庫的設置

  ubidots.reconnect();           // 連接到 Ubidots MQTT Broker

}

void loop()

{

  // 保持 Ubidots MQTT 連線

  if (!ubidots.connected())

  {

    ubidots.reconnect();

  }

  ubidots.loop();

  // 每隔 PUBLISH_FREQUENCY 時間發送一次數據

  unsigned long now = millis();

  if (now - lastSendTime >= PUBLISH_FREQUENCY) {

    lastSendTime = now;

   

    // 讀取 DHT22 感測器數據

    float h = dht.readHumidity();

    float t = dht.readTemperature(); // 讀取攝氏溫度

    // 檢查是否有讀取錯誤

    if (isnan(h) || isnan(t)) {

      Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));

      return; // 讀取失敗則不發送數據

    }

    Serial.print("Humidity: ");

    Serial.print(h);

    Serial.print(" %\t");

    Serial.print("Temperature: ");

    Serial.print(t);

    Serial.println(" *C");

    // 將溫度和濕度數據添加到 Ubidots 隊列中

    // 'temperature' 和 'humidity' 將會是您在 Ubidots 設備下的變數名稱

    //ubidots.add("temperature", t);

    //ubidots.add("humidity", h);

    ubidots.add(VARIABLE_LABEL1, t); // Insert your variable Labels and the value to be sent

    ubidots.add(VARIABLE_LABEL2, h); // Insert your variable Labels and the value to be sent

    // 發送所有添加到隊列中的數據到指定的設備標籤

    bool published = ubidots.publish(DEVICE_LABEL);

    if (published) {

      Serial.println("Data sent to Ubidots successfully!");

    } else {

      Serial.println("Failed to send data to Ubidots.");

    }

  }

}