【智能家居控制系统保姆级教程】ESP8266连接阿里云物联网平台_esp8266 阿里云

初衷：现在在做一个智能家居教程，手把手带你做智能家居，一是自己也是学习并且做出了实物不久，现在印象深刻，写下来可以作为笔记观看。另一方面，是在做的过程中发现现在网上的一些智能家居项目都很古老了，一些云平台已经更新了很多，网上大部分教程的代码已经不适用了。所以想做一个新版智能家居的教程，帮助大家更好的学习。

实现功能：本系统使用 ESP8266开发板作为主控器，采用 WiFi 作为无线传输方式，先将连接的环境采集传感器（温度、湿度、烟雾、人体红外）进行存储和分析，之后将处理好的数据编入 JSON 格式中上传到阿里云平台。使用 uni-app 开发设计手机端 APP，手机 APP 也使用 MQTT 协议接入阿里云物联网平台，让平台数据可以在 APP 端显示，并且 APP 端可以向平台发送指令，远程控制ESP8266端电器设备（空调、热水器、电灯）。可以根据自己的设计想法在框架上进行拓展，拓展很简单因为框架已经写好了。

目录

1 MQTT协议

2 阿里云平台创建设备

2.1 创建产品

2.2 创建设备

3 ESP8266接入阿里云

3.1 ESP8266连接WiFi

3.2 ESP8266连接阿里云

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1 MQTT协议

我们选择MQTT协议进行连接， MQTT协议是一种发布/订阅的物联网模式，设备可以通过订阅主题来接收数据，也可以向主题内发布数据，让其它设备订阅，以此达到数据通信的目的。操作模式简单，对网络性能需求低，可以在网络信号不佳的情况下运行，非常适合远程物联网系统设计。在发布/订阅模式下，ESP8266端和手机APP都可以作为订阅者和发布者，实现消息互传，ESP8266传给手机APP传感器数据，手机APP发布远程控制电器设备指令。

2 阿里云平台创建设备

设备连接阿里云平台，需要先在阿里云平台创建设备，才能进行认证连接。打开阿里云-计算，为了无法计算的价值阿里云官网，

按步骤进入阿里云物联网平台，

点击管理控制台，进入注册，注册登录后，开通公共实例，公共实例是免费使用的，除此之外还有企业版实例。

2.1 创建产品

//创建产品其实我最开始理解错误了，我一开始觉得，每个传感器都自己作为一个产品，所以创建了很多个，其实不是这样。其实这些都可以放在一个产品下面，比如这次设计中的esp8266，手机app等。虽然传感器和电器设备很多，但是终究是ESP8266发送这些数据，或者控制这些设备，所以这个整体算是一个设备。手机APP也算一个设备，为什么手机APP不和ESP8266只用一个设备呢，后面会进行讲解。

点击创建产品，输入产品名称（这个无所谓），选择自定义类型，直连设备，Wi-Fi联网方式，JSON数据格式。

2.2 创建设备

创建产品后，点击管理设备去添加设备，输入设备名称和备注，这里的设备名称是阿里云连接三要素之一（ProductKey、DeviceName、DeviceSecret），所以要认真填写。这里填写如下图所示

查看刚创建好的设备连接参数，就是它的设备证书如下图所示，把三要素复制下来备用。

3 ESP8266接入阿里云

3.1 ESP8266连接WiFi

用Arduino IDE开发esp8266需要先导入esp8266开发板，因为Arduino IDE默认是给Arduino开发板用的，默认只有Arduino开发板的相关开发资源。要想在在Arduino IDE中使用ESP8266，需要额外安装ESP8266的开发板资源。安装方式有两种，一种是在线安装，一种是使用离线包安装。

打开Arduino IDE，依次打开 文件 -> 首选项，在“附加开发板管理器网址”一栏添加以下网址。

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json然后重启Arduino IDE，再如下图步骤打开开发板管理器，在管理器中搜索esp8266进行安装下载。

问什么知道要在首选项中开发板管理器地址中输入上述网址呢，是在Arduino官网中知道的。

如何跳转相应的github呢，可以现在首选项中输入开发板管理器网址，然后在库管理中搜索esp8266可以出现更过信息，点击即可进入。也可直接搜这个链接 "https://github.com/esp8266/Arduino",）

这种方式下载速度极慢，等就行。下载好之后，如果你使用的是ESP8266 NodeMCU或者ESP-12F开发板，就在Arduino IDE中选择NodeMCU ESP-12E就行，如下图所示

使用Arduino IDE进行编程设计，如果要测试手机热点进行连接的话，把热点名称改成全英文的名，同时注意与手机热点连接时，要将将手机热点设置成2.4G频段，不然ESP8266搜索不到，串口频率更改成ESP8266开发板背面标记的频率，我手头的是115200。代码如下：

#include <ESP8266WiFi.h>
const char* ssid = "zhinengjiaju";
const char* password = "77777777";
 
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid,password);
  Serial.println("connecting...");
 
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
  {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  
  Serial.println("connected successfully!");
  Serial.print("ESP8266 IP:");
  Serial.println(WiFi.localIP());
 
}
 
void loop() {
 
 
}

上传程序建议使用数据线，直接连接选好端口和开发板进行编译上传。如果要使用USB转ttl，在下载之前的时候先按住flash别松手，再按下rst。之后再点击上传，这样利用USB转ttl才能上传成功，同时，要注意的是USB转ttl的3V3可能电源电压不够，这样虽然程序可以烧进去，但是并不能运行。

连接WiFi成功如下图所示

3.2 ESP8266连接阿里云

连接好WiFi后就可以通过MQTT协议连接阿里云平台了，需要2个库函数分别是ESP8266WiFi.h和PubSubClient.h，在库管理中安装好PubSubClient.h库，这个库用来订阅主题和向主题内发送消息，就是用这个库来连接的设备，ESP8266WiFi.h库在前几步安装好esp8266开发板库之后，就附带安装了，所以不需要再次安装（也搜索不到），直接include就行。

注意安装好PubSubClient.h之后，要对库文件里面的最大报文限制和心跳值进行修改，不然连接不上阿里云。找到Arduino的库文件，不知道在哪，就从IDE打开首选项，查看项目文件夹地址。

然后去找到它，打开找到libraries文件夹，打开找到PubSubClient.h，

将这两处地方，修改数值为1024和60。

ESP8266连接云平台设备，需要设备的MQTT连接参数。在阿里云平台设备信息里面查看连接参数如下图所示。

根据这些参数将代码内的相应部分进行替换。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
// 板载LED用于指示esp8266连接状态,注意esp8266是低电平亮，高电平灭
const int MCU_LED = 2;
/* 连接您的WIFI SSID和密码 */
const char *WIFI_SSID     =    "zhinengjiaju";
const char *WIFI_PASSWD   =    "77777777";
 
/* 阿里云产品设备的MQTT连接参数 ,在阿里云设备MQTT连接参数中查看，把五个参数替换成自己的*/
const char *MQTT_SERVER   =    "iot-06z00f9d1mq28js.mqtt.iothub.aliyuncs.com";
const int MQTT_PORT     =    1883;
const char *MQTT_USRNAME  =  "NodeMCU&k17gx3Z9Ifb";
 
const char *CLIENT_ID     =    "k17gx3Z9Ifb.NodeMCU|securemode=2,signmethod=hmacsha256,timestamp=1716971834105|";
const char *MQTT_PASSWD   =    "63c0ae71534a918013a4845516959c369604dc10befdcd8d208d1fd9a3e3b03c";
unsigned long lastMs = 0;//用于定时
WiFiClient espClient;
PubSubClient  client(espClient);
				
void wifiInit()
{
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWD);   //连接WiFi
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    { 
       delay(1000); //这个延迟函数一定要有，不然连接不上
       digitalWrite(MCU_LED,LOW);
   
    }
    delay(30);
    digitalWrite(MCU_LED,HIGH);
    client.setServer(MQTT_SERVER, MQTT_PORT);   /* 连接WiFi之后，连接MQTT服务器 */
}
 
void mqttCheckConnect()
{
    while (!client.connected())
    {
         Serial.println("Connecting to MQTT Server ...");
        if (client.connect(CLIENT_ID, MQTT_USRNAME, MQTT_PASSWD))
        {
            digitalWrite(MCU_LED,HIGH);
        }
        else
        {   
            digitalWrite(MCU_LED,LOW);
            Serial.print("MQTT Connect err:");
            Serial.println(client.state());
            delay(1000);
        }
 
    }
}
void setup() 
{   
    pinMode(MCU_LED,OUTPUT);
    Serial.begin(115200);
    Serial.println("Demo Start");
    wifiInit();
}
 
void loop()
{ 
  if (millis() - lastMs >= 5000)//每过5s就监测一下mqtt物联网连接状态
  {
    lastMs = millis();
    mqttCheckConnect(); 
    client.loop();
  }
}

运行成功后，去阿里云平台查看设备状态，发现在线，代表ESP8266接入云平台成功。

下一节讲

1. 阿里云平台设备物模型定义，给设备添加属性
2. ESP8266如何订阅设备主题
3. ESP8266向云平台上报数据
4. ESP8266接收云平台数据，实现远程对ESP8266端进行控制

感谢观看，下期再见=3=