使用DHT11和ESP8266將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到Firebase數(shù)據(jù)庫(kù)

微控制器的內(nèi)部存儲(chǔ)器很小，不足以長(zhǎng)時(shí)間保存傳感器生成的數(shù)據(jù)，要么您必須使用一些外部存儲(chǔ)設(shè)備，要么可以使用互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)保存在某些云上。此外，當(dāng)傳感器部署在人無(wú)法到達(dá)或難以頻繁訪問(wèn)的極端條件站點(diǎn)時(shí)，有時(shí)會(huì)變得難以管理。為了糾正這類問(wèn)題，我們總是研究我們希望從任何地方實(shí)時(shí)監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)的方式，而無(wú)需任何物理存在。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以用在這種情況下，我們只需要連接一些可以連接到互聯(lián)網(wǎng)并能夠與云服務(wù)器交換數(shù)據(jù)的控制器。服務(wù)器數(shù)據(jù)可用于監(jiān)控實(shí)時(shí)系統(tǒng)行為、數(shù)據(jù)庫(kù)分析、統(tǒng)計(jì)分析和處理以及未來(lái)用例的解釋。有許多物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺(tái)和云平臺(tái)可用于實(shí)現(xiàn)此目的。

我們將使用溫度和濕度傳感器 DHT11和NodeMCU ESP8266 模塊在 Google 的 Firebase 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上實(shí)時(shí)記錄溫度和濕度。

我們將項(xiàng)目分為兩個(gè)部分。首先，我們將從組裝硬件組件并將固件上傳到其中開(kāi)始。其次，我們將使用 Firebase 與 NodeMCU 進(jìn)行設(shè)置以交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如果您是 ESP8266 或 Firebase 的新手，請(qǐng)按照我們之前使用 Firebase 控制 LED 的教程進(jìn)行操作。

所需組件

NodeMCU ESP8266 模塊

DHT11溫濕度傳感器

電路原理圖

DHT11溫濕度傳感器

DHT11 模塊具有帶校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的濕度和溫度復(fù)合體，這意味著 DHT11 傳感器模塊是用于感測(cè)濕度和溫度的組合模塊，可提供校準(zhǔn)的數(shù)字輸出信號(hào)。DHT11 為我們提供了非常精確的濕度和溫度值，并確保了高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器具有電阻型濕度測(cè)量元件和 NTC 型溫度測(cè)量元件，內(nèi)置 8 位微控制器，具有快速響應(yīng)和成本效益，采用 4 針單排封裝。

我們之前使用ESP12E 更新網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的 DHT11 讀數(shù)，除此之外，您可以檢查所有基于 DHT11 的項(xiàng)目，我們使用 DHT11 與許多其他微控制器（如 Arduino、PIC、Raspberry 和使用它們構(gòu)建的氣象站）進(jìn)行接口。

編程 NodeMCU ESP8266 實(shí)時(shí)溫度和濕度監(jiān)測(cè)

最后給出了帶有工作視頻的完整程序。在這里，我們將解釋代碼的幾個(gè)重要部分。

首先包括使用 ESP8266 和 firebase 的庫(kù)。

#include 

	

	按照以下鏈接下載并安裝庫(kù)：

	https://github.com/FirebaseExtended/firebase-arduino/blob/master/src/Firebase.h

	https://github.com/bblanchon/ArduinoJson

	編譯時(shí)，如果您收到未安裝 ArduinoJson.h 庫(kù)的錯(cuò)誤，請(qǐng)使用上面給出的鏈接安裝它。

	我們將對(duì) NodeMCU 進(jìn)行編程，使其每隔 5 秒從 DHT11 傳感器讀取讀數(shù)并將其推送到 Firebase。我們將設(shè)置推送數(shù)據(jù)的路徑?，F(xiàn)在有兩個(gè)參數(shù)，即。濕度和溫度在相同的父路徑和不同的子路徑中發(fā)送。

	這兩個(gè)參數(shù)對(duì)于與 firebase 通信非常重要。設(shè)置這些參數(shù)將啟用 ESP8266 和 firebase 之間的數(shù)據(jù)交換。要為您的項(xiàng)目查找這些參數(shù)，請(qǐng)按照我們之前關(guān)于Firebase 設(shè)置的教程進(jìn)行操作。

	
#define FIREBASE_HOST "your-project.firebaseio.com" // 來(lái)自 firebase id 的項(xiàng)目名稱地址
#define FIREBASE_AUTH "Uejx9ROxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxfQDDkhN" // 從 firebase 生成的密鑰

	

	成功找到憑據(jù)后，只需在上面的代碼中替換即可。

	輸入您的 Wi-Fi SSID 和密碼以連接您的網(wǎng)絡(luò)。

	
#define WIFI_SSID "network_name" // 輸入你的家庭或公共wifi名稱
#define WIFI_PASSWORD "password" //wifi ssid的密碼

	

	在 NodeMCU 中定義 DHT 數(shù)據(jù)引腳。您可以在 NodeMCU 中使用任何數(shù)字 GPIO 引腳。

	
#define DHTPIN D4

	

	DHT 庫(kù)適用于所有 DHT 變體，并帶有您想要用于 DHT11 或 DHT22 的 DHT 傳感器的選項(xiàng)。只需選擇正確的 DHT 傳感器并繼續(xù)。

	
#define DHTTYPE DHT11 // 選擇 dht 類型為 DHT 11 或 DHT22 
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

	

	連接到所選的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)并連接到 firebase 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

	
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);  
Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH);        

	

	開(kāi)始讀取 NodeMCU 的 D4 引腳。

	
dht.begin();          

	

	從 DHT 傳感器獲取濕度和溫度讀數(shù)并保存為浮點(diǎn)值。

	
浮動(dòng) h = dht.readHumidity(); // 讀取溫度或濕度大約需要 250 毫秒！
  浮動(dòng) t = dht.readTemperature(); // 將溫度讀取為攝氏度（默認(rèn)值）

	

	只需檢查 DHT 傳感器是否正確接線或未損壞，控制器可以從中讀取讀數(shù)。如果讀數(shù)未顯示，則可能傳感器已損壞，只需顯示錯(cuò)誤消息并返回再次檢查，而不繼續(xù)進(jìn)行。

	
  if (isnan(h) || isnan(t)) { // 檢查是否有任何讀取失敗并提前退出（重試）。
    Serial.println(F("讀取 DHT 傳感器失敗！")); 
    返回; 
  }

	

	在串行監(jiān)視器中打印傳感器數(shù)據(jù)以進(jìn)行調(diào)試，并以字符串形式保存溫度和濕度值以將其發(fā)送到 Firebase。另請(qǐng)注意，來(lái)自 DHT11 傳感器的兩次讀數(shù)之間所需的最小延遲為 2 秒，因此請(qǐng)始終使用大于 2 秒的延遲。要了解有關(guān) DHT11 的更多信息，您可以查看官方數(shù)據(jù)表。

	
  Serial.print("濕度："); 序列號(hào).print(h); 
  String fireHumid = String(h) + String("%"); //將整數(shù)濕度轉(zhuǎn)換為字符串濕度
  Serial.print("% Temperature: "); 序列號(hào).print(t); Serial.println("°C"); 
  String fireTemp = String(t) + String("°C");   
延遲（4000）；

	

	最后，將溫度和濕度數(shù)據(jù)發(fā)送到路徑“your-project.firebaseio.com/DHT11/Humidity/”的firebase。

	
  Firebase.pushString("/DHT11/Humidity", fireHumid); //設(shè)置路徑并發(fā)送讀數(shù)

 Firebase.pushString("/DHT11/Temperature", fireTemp); //設(shè)置路徑并發(fā)送讀數(shù)

您可以查看您的 Firebase 帳戶中的所有數(shù)據(jù)。只需轉(zhuǎn)到Firebase中“我的控制臺(tái)”中“您的項(xiàng)目”中的“數(shù)據(jù)庫(kù)”部分。

	

	/* 將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到 Firebase 數(shù)據(jù)庫(kù) */



	#include  // esp8266 庫(kù)


	#include  // firebase 庫(kù)


	#include  // dht11 溫濕度傳感器庫(kù)



	#define FIREBASE_HOST "your-project.firebaseio.com" // 來(lái)自 firebase id 的項(xiàng)目名稱地址


	#define FIREBASE_AUTH "Uejx9ROxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxfQDDkhN" // 從 firebase 生成的密鑰



	#define WIFI_SSID "network_name" // 輸入您的家庭或公共 wifi 名稱


	#define WIFI_PASSWORD "password" //wifi ssid 的密碼




	#define DHTPIN D4 // 我們連接的數(shù)字引腳


	#define DHTTYPE DHT11 // 選擇 dht 類型作為 DHT 11 或 DHT22


	DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);



	無(wú)效設(shè)置（）{


	序列.開(kāi)始（9600）；


	延遲（1000）；


	WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD); //嘗試連接wifi


	Serial.print("Connecting to ");


	Serial.print(WIFI_SSID);


	while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {


	Serial.print(".");


	延遲（500）；


	}


	Serial.println();


	Serial.print("連接到");


	Serial.println(WIFI_SSID);


	Serial.print("IP 地址為：");


	Serial.println(WiFi.localIP()); //打印本地IP地址


	Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH); // 連接到火力基地


	dht.begin(); //開(kāi)始讀取dht傳感器


	}



	無(wú)效循環(huán)（）{


	浮動(dòng)h = dht.readHumidity（）；// 讀取溫度或濕度大約需要 250 毫秒！


	浮動(dòng) t = dht.readTemperature(); // 將溫度讀取為攝氏度（默認(rèn)值）




	if (isnan(h) || isnan(t)) { // 檢查是否有任何讀取失敗并提前退出（重試）。


	Serial.println(F("讀取 DHT 傳感器失敗！"));


	返回;


	}




	Serial.print("濕度："); 序列號(hào).print(h);


	String fireHumid = String(h) + String("%"); //將整數(shù)濕度轉(zhuǎn)換為字符串濕度


	Serial.print("% 溫度："); 序列號(hào).print(t); Serial.println("°C");


	String fireTemp = String(t) + String("°C"); //將整數(shù)溫度轉(zhuǎn)換為字符串溫度


	延遲（4000）；




	Firebase.pushString("/DHT11/Humidity", fireHumid); //設(shè)置路徑并發(fā)送讀數(shù)


	Firebase.pushString("/DHT11/Temperature", fireTemp); //設(shè)置路徑并發(fā)送讀數(shù)




	}