基于ESP32的温湿度采集系统，通过ESP32连接DHT11传感器采集温湿度数据，通过MQTT协议上传到ONENET服务器。 在onenet平台建立项目。 在项目基础上建立设备。 建立物模型，设置温度和湿度的功能点。 通过模拟器连接onenet服务器并上传数据。 利用ESP32进行采集温湿度上传数据。 通过中移和物在手机端可以查看数据。 设计报告部分 不少于3000字。 包括项目概述、总体设计、硬件设计、软件设计、系统测试几部分。

一、项目概述

本项目是基于ESP32的温湿度采集系统，通过连接DHT11传感器采集温湿度数据，并通过MQTT协议上传到ONENET服务器，从而实现对温湿度数据的远程监测和控制。

二、总体设计

本系统采用ESP32作为主控芯片，通过连接DHT11温湿度传感器采集环境温湿度数据，然后将数据通过MQTT协议上传到ONENET服务器。同时，本系统还可以通过中移和物提供的手机端APP进行数据的查看和控制。

三、硬件设计

系统的硬件设计主要包括ESP32主控芯片、DHT11温湿度传感器、电源模块等几个部分。

1.ESP32主控芯片

ESP32是一款集成了Wi-Fi和蓝牙的高性能低功耗双核处理器，其具有更强的计算能力和更高的通讯速度。在本系统中，ESP32主控芯片负责采集DHT11传感器的温湿度数据，并通过MQTT协议上传到ONENET服务器。

2.DHT11温湿度传感器

DHT11是一款数字温湿度传感器，其通过单总线接口和主控芯片通讯，可以实现对环境温湿度的实时监测。

3.电源模块

电源模块主要是为了提供系统所需的电源，本系统采用5V的直流电源供电。

四、软件设计

本系统的软件设计主要包括ESP32主控芯片程序设计、ONENET平台设备建立和物模型设置、中移和物手机APP设计等几个部分。

1.ESP32主控芯片程序设计

ESP32主控芯片程序主要包括对DHT11传感器的初始化和读取，MQTT协议的连接和数据上传等几个部分。具体实现过程如下：

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <DHT.h>

// WiFi信息
const char* ssid = "your-ssid";
const char* password = "your-password";

// MQTT信息
const char* mqtt_server = "mqtt.heclouds.com";
const int mqtt_port = 6002;
const char* mqtt_username = "your-username";
const char* mqtt_password = "your-password";
const char* mqtt_topic = "your-topic";

// DHT11信息
#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
float temperature = 0;
float humidity = 0;

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup_wifi() {
  delay(10);
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Message arrived [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println();
}

void reconnect() {
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("Attempting MQTT connection...");
    if (client.connect("ESP32Client", mqtt_username, mqtt_password)) {
      Serial.println("connected");
      client.subscribe(mqtt_topic);
    } else {
      Serial.print("failed, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" try again in 5 seconds");
      delay(5000);
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  client.loop();

  humidity = dht.readHumidity();
  temperature = dht.readTemperature();

  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }

  char temperature_char[6];
  char humidity_char[6];
  dtostrf(temperature, 4, 2, temperature_char);
  dtostrf(humidity, 4, 2, humidity_char);

  String payload = "{\"temperature\":";
  payload += temperature_char;
  payload += ",\"humidity\":";
  payload += humidity_char;
  payload += "}";

  client.publish(mqtt_topic, payload.c_str());
  delay(3000);
}

2.ONENET平台设备建立和物模型设置

在ONENET平台上，首先需要建立项目，然后创建设备，并在设备中设置物模型。

3.中移和物手机APP设计

中移和物提供了手机APP，可以通过该APP查看和控制温湿度采集系统。具体设计过程如下：

（1）在中移和物平台上创建应用，并绑定ONENET平台的API Key。

（2）在应用中创建设备，并添加温度和湿度两个传感器。

（3）在APP中添加温湿度传感器，并设置温湿度的数据展示方式。

（4）在APP中添加温湿度传感器的控制功能，并设置控制方式。

五、系统测试

本系统的测试主要包括硬件测试和软件测试两个部分。

1.硬件测试

在硬件测试中，我们需要对系统进行电源连接、传感器连接等测试，以保证系统的正常运行。

2.软件测试

在软件测试中，我们需要对ESP32主控程序进行测试，确保温湿度数据能够正确上传到ONENET服务器，并且能够在中移和物手机APP上进行查看和控制。

六、总结

本文介绍了基于ESP32的温湿度采集系统的设计与实现。通过连接DHT11传感器采集温湿度数据，并通过MQTT协议上传到ONENET服务器，从而实现了对温湿度数据的远程监测和控制。同时，本系统还可以通过中移和物提供的手机端APP进行数据的查看和控制。