[作品提交] 【Follow me第二季第2期】进阶任务

qzc飘曳 2024-9-10 22:45 楼主

通过Wi-Fi，利用MQTT协议接入到开源的智能家居平台HA（HomeAssistant）。

实际上我们通过在HA系统中注册设备和实体后，只要通过固定的接口按照规则发送数据就能实现整个正常的解析和显示了。

我们打开HA，配置MQTT模块：

主要是IP地址要和你的HA系统的IP地址相一致；

然后通过MQTT模块的自发现功能，使用MQTT模拟器进行连接注册，首先要连接到我们的HA：

设备注册通过下面语句进行（config topic）：

homeassistant/sensor/sensorsth40tem/config

如果为空则是删除对应的设备，否则需要添加配置项：

{
    "name":"tem",
    "device_class":"temperature",
    "state_topic":"homeassistant/sensor/sensorsth40/state",
"value_template":"{{ value_json.tem}}",
    "unit_of_measurement":"C",
    "unique_id":"sth40-001-tem",
    "device":{
        "identifiers":[
            "STH40"
        ],
        "name":"SHT40-Sensor",
        "manufacturer": "Arduino",
        "model": "UNO R4 WiFi"
    }
}

同理创建了同样的设备下的3个实体：

其中cnt用于显示上报次数，这个在我们没有进行传感器采集的时候用于进行实物测试，其实这个时候说明已经实现了HA系统的打通，不过我们还是使用模拟器进行一下具体数据传的测试：

发送：

homeassistant/sensor/sensorsth40/state
{ "tem": 23.20, "hum": 43.70 ,"cnt":1}

输出结果符合预期：

以上内容我们都是通过PC软件实现的，接下来我们使用开发板进行上述功能的实现。

这里主要设计wifi连接和MQTT协议的内容：

#include <ArduinoMqttClient.h>
#include <WiFiS3.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <Arduino_JSON.h>
char ssid[] = "xxx";        
char pass[] = "xxx";  
const char broker[] = "192.168.72.127";
int        port     = 1883;
const char state_topic2[]  = "homeassistant/sensor/sensorsth40/state";
WiFiClient wifiClient;
MqttClient mqttClient(wifiClient);
JSONVar dataObj;
const long interval = 1000;
unsigned long previousMillis = 0;
int count = 0;
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }
  Serial.println("HA com test");
  Serial.println("connect to WPA SSID: ");
  Serial.println(ssid);
  // attempt to connect to WiFi network:
  while (WiFi.begin(ssid, pass) != WL_CONNECTED) {
    Serial.print("......");
    delay(5000);
  }
  Serial.print("connect wifi succeed!");
  Serial.println();
  Serial.println(WiFi.localIP());
  // You can provide a unique client ID, if not set the library uses Arduino-millis()
  // Each client must have a unique client ID
   mqttClient.setId("clientId");
  // You can provide a username and password for authentication
   mqttClient.setUsernamePassword("admin", "admin");
  Serial.print("connect to the MQTT broker: ");
  Serial.println(broker);
  if (!mqttClient.connect(broker, port)) {
    Serial.print("MQTT connection failed! Error code = ");
    Serial.println(mqttClient.connectError());
    while (1);
  }
  Serial.println("connected to the MQTT succeed!");
  Serial.println();
}
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  mqttClient.poll(); 
  unsigned long currentMillis = millis();
  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    // save the last time a message was sent
    previousMillis = currentMillis;
    dataObj["cnt"] = count;
    String jsonString = JSON.stringify(dataObj);
    // send message, the Print interface can be used to set the message contents
    mqttClient.beginMessage(state_topic);
    mqttClient.print(jsonString);
    mqttClient.endMessage();
    count++;
    if(count>=90)
      count = 0;
    delay(1000);
  }
}

串口打印状态：