1.简介

      基于FireBeetle ESP32-E水质监控系统，监测浊度和温度两项数据并上传到onenet云平台，FireBeetle ESP32-E是一款基于ESP-WROOM-32E双核芯片的主控板,它专为IoT设计。支持WIFI和蓝牙双模通信，并板载充电电路。

      这款开发板还支持低功耗模式，通过Arduino编程即可支持，适合在使用电池供电的场合。在IOT环境，通常没有供电条件，低功耗模式就非常有必要。

2硬件

2.1接线图

      用到的IO口如下图，IO17连接DS18B20，IO16连接浊度传感器。

2.2浊度传感器

      浊度传感器SEN0189，通过测量水的污浊程度来判断所洗物品洁净程度，传感器内部是一对红外线对管，当光线穿过一定量的水时，光线的透过量取决于该水的污浊程度，水越污浊，透过的光就越少。光接收端把透过的光强度转换为对应的电流大小，透过的光多，电流大，反之透过的光少，电流小。通过测量接收端电流的大小，就可以计算出水的污浊程度。

3.程序说明

3.1初始化函数

      以下函数分别初始化串口，wifi，定时器，io口工作模式，ds18b20，串口的波特率设置为115200。DS18B20需要将信号引脚接4.7K上拉电阻，但是ES32的IO口可以设置为弱上拉模式，如果初始化为输入引脚，悬空为低电平，设置为上拉输入可以即可不外接电阻。设定定时器，10S发送一次数据。

void setup()
{
  Serial.begin(115200);                                  //初始化串口
  delay(3000);                                           //延时
  setupWifi();                                           //调用函数连接WIFI
  client.setServer(mqtt_server, 6002);                   //设置客户端连接的服务器,连接Onenet服务器, 使用6002端口
  client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password); //客户端连接到指定的产品的指定设备.同时输入鉴权信息
  client.setCallback(callback);                          //设置好客户端收到信息是的回调
  tim1.attach(10, sendTempAndHumi);                      //定时每10秒调用一次发送数据函数sendTempAndHumi
  pinMode(17,INPUT_PULLUP);
  pinMode(16,INPUT_PULLUP);
  sensors.begin();// 初始库
  
}

3.2数据发送函数

      读取到温度后将数据传入json格式字符串中。

void sendTempAndHumi()
{
  if (client.connected())
  {
    sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度
    snprintf(msgJson, 40, dataTemplate, sensors.getTempCByIndex(0), digitalRead(16)); //将模拟温度浊度数据套入dataTemplate模板中, 生成的字符串传给msgJson
    json_len = strlen(msgJson);                   //msgJson的长度
    msg_buf[0] = char(0x03);                       //要发送的数据必须按照ONENET的要求发送, 根据要求,数据第一位是3
    msg_buf[1] = char(json_len >> 8);              //数据第二位是要发送的数据长度的高八位
    msg_buf[2] = char(json_len & 0xff);            //数据第三位是要发送数据的长度的低八位
    memcpy(msg_buf + 3, msgJson, strlen(msgJson)); //从msg_buf的第四位开始,放入要传的数据msgJson
    msg_buf[3 + strlen(msgJson)] = 0;              //添加一个0作为最后一位, 这样要发送的msg_buf准备好了
    Serial.print("public message:");
    Serial.println(msgJson);
    client.publish("$dp", (uint8_t *)msg_buf, 3 + strlen(msgJson)); //发送数据到主题$dp
  }
}

3.3主函数

      主函数如下，检测wifi是否连接成功，然后检测是否成功连接onenet。

      上传数据是通过定时器发送。

void loop()
{
  if (!WiFi.isConnected()) //先看WIFI是否还在连接
  {
    setupWifi();
  }
  if (!client.connected()) //如果客户端没连接ONENET, 重新连接
  {
    clientReconnect();
  }
  client.loop(); //客户端循环检测
}

4.实物调试

        数据上传云平台，同时通过串口打印到串口上位机，通过改变温度和调节浊度传感器，可以看到数据的变化，通过云平台，可以看到数据变化，温度传感器是两位浮点数，浊度传感器是数字量的数值。

5.总结

      通过arduino平台，可以快速开发ESP32，开源资料丰富，对很多底层通信协议可以直接调用，大大节约了开发时间。