Smart之RestAPI读取温湿度

1. 说明

  范例采用RestAPI通讯，来读取连接到NodeMCU的DHT22温湿度传感器的数据。NodeMCU是以ESP8266(ESP12)晶片为基础，包含了WiFi，GPIO，PWM，ADC，I2C等功能的主控板，执行效率高，非常适合物联网应用开发，因为它内建了WiFi功能，与Arduino相容，Arduino中可用的传感器基本都可用于NodeMCU。范例中使用的DHT22传感器正极（长脚）连接接至NodeMCU Vin针脚，负极连接至NodeMCU GND针脚，信号针脚连接至NodeMCU D5针脚。

  范例中使用的NodeMCU的ESP8266无线网络，先从路由器获取IP，连接网络成功后，启动Rest服务，通过访问对应的地址获取温湿度数据。

  通过范例学习，可以掌握Rest通讯的基本通讯原理，并结合NodeMCU开发板进行LED的控制功能。

2. 零件连接图

3. 使用零件

序	零件名称	数量
1	NodeMCU开发板	1
2	USB数据线	1
3	面包板	1
4	杜邦线	若干
6	DHT22温湿度传感器	1

4. Arduino流程图

5. Arduino程序

  使用Arduino IDE 编译并上传以下Arduino程序。

// 使用 NodeMCU 开发板
// aREST
//https://github.com/marcoschwartz/aREST
//aRESTUI
//https://github.com/marcoschwartz/aREST_UI
//DHT Library
//https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <aREST.h>
#include <aREST_UI.h>
#include <DHT.h>

#define DHT_PIN 14   //定义LED针脚D5
#define DHTTYPE DHT22 // 定义温湿度传感器类型 DHT22
DHT dht(DHT_PIN, DHTTYPE);//初始化传感器

// 创建aREST实例
aREST_UI rest = aREST_UI();

// WiFi连接参数
const char* ssid = "WIFI_SSID";
const char* password = "WIFI_PASSWORD";

// 监听TCP连接
#define LISTEN_PORT           80

// 创建WiFi服务器
WiFiServer server(LISTEN_PORT);

// 定义传递给API的变量
float temperature;
float humidity;

void setup(void) {
  // 开启串口
  Serial.begin(9600);

  // 设定标题
  rest.title("aREST DHT Sensor");
  
  // 初始化 DHT
  dht.begin();
  
  // 初始化变量，并将其传递给REST API
  rest.variable("temperature", &temperature);
  rest.variable("humidity", &humidity);

  // 设定标签
  rest.label("temperature");
  rest.label("humidity");

  // Give name and ID to device
  rest.set_id("1");
  rest.set_name("esp8266");

  // 给设备定义ID与名称
  rest.set_id("1");
  rest.set_name("esp8266");

 
   //指定IP位址，请自行在此加入WiFi.config()叙述。
   WiFi.config(IPAddress(192,168,0,171),           // IP地址
               IPAddress(192,168,0,1),             // 网关地址
               IPAddress(255,255,255,0));          // 子网掩码
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");

  // 启动服务器
  server.begin();
  Serial.println("Server started");

  // 输出IP地址
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void loop() {
  //读取温湿度
  humidity = dht.readHumidity();
  temperature = dht.readTemperature();
  // 响应aREST
  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }
  while (!client.available()) {
    delay(1);
  }
  rest.handle(client);
}

6. 设计明细

  开启Smart智慧控制平台，分别加入下插图之控件。或者通过点击菜单栏[文件]-[打开项目]选择项目打开该范例。

  ①：TTimer组件，控件名称为Timer1。

  ②：TSwitchButton组件，控件名称为SwitchButton1。

  ③：TWidgetLCDLabel组件，控件名称为WidgetLCDLabel1。

  ④：TWidgetLCDLabel组件，控件名称为WidgetLCDLabel2。

• Main窗体属性设置

  • Caption：主窗体标题，设置为RestAPI读取温湿度。
  • ClientHeight：窗体客户区高度=480。
  • ClientWidth：窗体客户区宽度=720。

• ①Timer1属性设置

  • Enabled：设置是否启用计时器，设置为False。
  • Interval：设置时间间隔，设置为2000。

• ②SwitchButton1属性设置

  • Height：设置图片高度=72。
  • Width：设置图片宽度=72。
  • SwitchOff：设置当IsChecked属性为False时显示的图片，点击属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

  • SwitchOn：设置当IsChecked属性为True时显示的图片，点击属性右侧的[...]按钮，打开文件上传界面，点击[Load...]从文件浏览器中选择对应的图片文件上传，返回该界面下，待显示出图片后点击[OK]加载图片。

  

• ③WidgetLCDLabel1属性设置

  • Caption.Format：显示格式，设置为00.00。
  • Height：设置控件高度=60。
  • Width：设置控件宽度=209。

• ④WidgetLCDLabel2属性设置

  • Caption.Format：显示格式，设置为00.00。
  • Height：设置控件高度=60。
  • Width：设置控件宽度=209。

7. 程序设计

7.1. 程序初始设置

  该程序无初始设置。

7.2. 事件设置

• ①Timer1-OnTimer事件

  点击以开启计时器功能，获取DHT22数值并显示。

procedure TMyHandler.Timer1Timer;
var
  hum: String;
  tmp: String;
  JSONStringHUM : String;
  JSONStringTMP : String;
  J : TJSONObject;
  ValueHUM : TJSONValue;
  ValueTMP : TJSONValue;  
Begin
  J := TJSONObject.Create;
  Try
    JSONStringTMP := paxfunc.UrlDecode(paxfunc.NetHttpGet('http://192.168.0.171/temperature')); 
    JSONStringHUM := paxfunc.UrlDecode(paxfunc.NetHttpGet('http://192.168.0.171/humidity'));
    ValueTMP := paxfunc.ParseJSONObject(JSONStringTMP);
    ValueHUM := paxfunc.ParseJSONObject(JSONStringHUM);
    FThis.WidgetLCDLabel1.Caption.Value := StrToFloat(TJSONObject(ValueTMP).Get(0).JsonValue.Value);
    FThis.WidgetLCDLabel2.Caption.Value := StrToFloat(TJSONObject(ValueHUM).Get(0).JsonValue.Value);
  Finally
    J.Free;
  end;
End;

• ②SwitchButton1-OnSwitch事件

  点击开关以开启/关闭计时器功能。

procedure TMyHandler.SwitchButton1Switch;
begin
  FThis.Timer1.Enabled := FThis.SwitchButton1.IsChecked;
  if FThis.SwitchButton1.IsChecked = False then
  begin
    FThis.WidgetLCDLabel1.Caption.Value := 0;
    FThis.WidgetLCDLabel2.Caption.Value := 0
  end;
end;

8. 运行结果

  通过工具栏保存，将程序保存为 sdb 项目文件。

  使用鼠标点击工具栏运行（Run），测试运行结果。将图中的拨杆拨向“开”，数值显示屏中的温湿度数据每隔五秒更新一次。