1 课设目的
本课设是通过esp32板子搭配DHT11传感器，检测温度和湿度数据通过MQTT协议实时传输到阿里云物联网开发平台，实现设备上云。
2 阿里云环境准备
2.1开通物联网平台
我们先需要注册阿里云账号，然后开通物联网平台
网址：https://iot.console.aliyun.com/lk/summary/new
2.2 创建产品
当我们成功产品之后呢，将我们需要的信息记录下来：设备名以及地域名，本文提供完整的阿里云地域和可用区列表。每个地域完全独立。每个可用区完全隔离，但同一个地域内的可用区之间使用低时延链路相连。
地域和可用区之间的关系如下图所示：
我的设备所在地域是华北2，所以Region ID: cn-beijing
2.3查看 ProductKey， DeviceName，DeviceSecret信息
根据MQTT-TCP官方文档我们需要得知一机一密规则：
Y
o
u
r
P
r
o
d
u
c
t
K
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y
.
i
o
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−
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s
−
m
q
t
t
.
{YourProductKey}.iot-as-mqtt.
YourProductKey.iot−as−mqtt.{YourRegionId}.aliyuncs.com:1883。这个是接入域名规则，其中：
${YourProductKey}：替换为设备所属产品的ProductKey。
${YourRegionId}：替换成我的设备区域ID
因此得到独一的接入域名
官方说明：
机一密、一型一密预注册认证方式：
使用设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）连接
mqttClientId:clientId+"|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=13|"
mqttUsername: deviceName+"&"+productKey
mqttPassword: sign_hmac(deviceSecret,content)
根据格式要求就可以得出
CLIENT_ID = 123456|securemode=3,signmethod=hmacsha1|
username=‘mqtt_temp&g38qyn3gRew’
password=‘3484F5004B2392AE9C30B5CFDFD4D87802D3145E’
password需要用到一个密码生成工具，也可以用其他工具生成
file:///D:/Desktop/MQTT_Password/sign.html
2.4带通配符的自定义Topic
自定义主题中标识符是自己设定的，设定好之后不能更改，在后面的代码会用到。
2.5查看主题
当自定义完主题后会生成一个主题，将${deviceName}更改一下。
一个是设备属性上报，一个是云端相应属性上报，既就是每上报一条数据，平台会给个回复。
将以上内容都完成之后，就完成了环境的准备。
MQTT-TCP连接通信协议规范文档
3 本课设用到esp32 + DHT11
ESP32需要使用到MQTT库，使用网上开源的umqtt：https://github.com/micropython/micropython-lib/blob/master/umqtt.simple/umqtt/simple.py需要把这个文件导入到ESP32中。
温湿度：MicroPython本身内置了dht模块，支持DHT11、DHT22。
硬件连接
VCC <------>3V3
GND<------>GND
DAT <------>G4（根据自己定）
4 代码实现
from umqtt.simple import MQTTClient
from machine import Pin
import network
import time
import machine
import dht
from machine import Timer
SSID="LAPTOP-5G"
PASSWORD="lihuan12345"
SERVER ='106.15.83.29'#域名
CLIENT_ID = "123456|securemode=3,signmethod=hmacsha1|" #设备ID
#PORT:端口号，库里面默认使用处理
username='mqtt_temp&g38qyn3gRew'
password='3484F5004B2392AE9C30B5CFDFD4D87802D3145E'
publish_TOPIC = '/sys/g38qyn3gRew/mqtt_temp/thing/event/property/post'
subscribe_TOPIC='/sys/g38qyn3gRew/mqtt_temp/thing/event/property/post_reply'
client=None
mydht=None
def sub_cb(topic, msg):
print((topic, msg))
def ConnectWifi(ssid,passwd):
global wlan
wlan=network.WLAN(network.STA_IF) #create a wlan object
wlan.active(True) #Activate the network interface
wlan.disconnect() #Disconnect the last connected WiFi
wlan.connect(ssid,passwd) #connect wifi
while(wlan.ifconfig()[0]=='0.0.0.0'):
time.sleep(1)
print(wlan.ifconfig())
def apptimerevent(mytimer):
try:
sensordata=ReadTemHum()
mymessage='{"params": {"CurrentTemperature": %d ,"CurrentHumidity": %d }, "method": "thing.event.property.post"}'%(sensordata[0],sensordata[1])
client.publish(topic=publish_TOPIC,msg= mymessage, retain=False, qos=0)
except Exception as ex_results2:
print('exception',ex_results2)
mytimer.deinit()
def ReadTemHum():
mydht.measure()
tem=mydht.temperature()
hum=mydht.humidity()
data=[tem,hum]
print(data)
return data
if __name__=='__main__':
try:
mydht=dht.DHT11(machine.Pin(4))
ConnectWifi(SSID,PASSWORD)
client = MQTTClient(CLIENT_ID, SERVER,0,username,password,60) #create a mqtt client
print(client)
client.set_callback(sub_cb) #set callback
client.connect() #connect mqtt
client.subscribe(subscribe_TOPIC) #client subscribes to a topic
mytimer=Timer(0)
mytimer.init(mode=Timer.PERIODIC, period=5000,callback=apptimerevent)
while True:
client.wait_msg() #wait message
except Exception as ex_results:
print('exception1',ex_results)
finally:
if(client is not None):
client.disconnect()
wlan.disconnect()
wlan.active(False)
4 总结
本次课设让我懂得了如何让设备上云的流程，DHT11传感器传感器用途，在这个艰辛的历程中，我在网上找到过很多教程，但是版本各有不同，在查阅资料的过程我是理解设备上云的流程吧，利用阿里云物联网平台的说明文档，配合书本，大概清楚是怎么回事，代码也出现很多BUG,最终也一一解决了，总的来说，我觉得这一次真是学到了东西，接下来我会利用这个物联网平台的数据接口，做一个APP或者微信小程序，将数据真正利用起来，再而就是加多的传感器做一个小项目。
参考文献…
[1]MicroPython入门 电子工业出版社
[2] https://blog.csdn.net/freemote/article/details/105322722
[3]阿里云物联网平台说