Obloq模塊：基於ESP8266的物聯網模塊

OBLOQ 物聯網模塊

OBLOQ模塊是DFRobot公司開發的一款基於ESP8266芯片的物聯網通訊模塊。模塊使用串口(TTL UART)和Arduino(或者其餘單片機)通訊，支持MQTT，HTTP等協議，能夠很方便的訪問互聯網，快速搭建物聯網項目。

 

技術規格：

• 供電電壓：3.3~5.0V
• 工做電流：<240mA
• 接口類型：Gravity UART 4PIN
• 接口速率：9600
• 無線模式：IEEE802.11b/g/n
• 加密類型：WPA WPA2/WPA2–PSK
• 無線頻率：2.4GHz（不要鏈接5G Wi-Fi）
• 產品尺寸：35mm * 32mm / 1.38inch * 1.26inch
• 內置協議：TCP/IP 協議棧

引腳定義：

引腳編號	引腳名	做用
1	TX	串口發送
2	RX	串口接收
3	GND	電源地
4	Vcc	電源正

 

ESP8266是樂鑫公司開發的一款帶Wi-Fi功能的主控芯片，因此裏面也跑有程序（或者叫固件：Firmware）。可是ESP8266的開發環境還不夠普及，開發難度較大，因此一般會將ESP8266設計成一個單獨的網絡模塊去使用（至關於做爲單片機主控的無線網卡）。市面上比較流行是安信可公司的ESP8266模塊，燒寫了支持AT命令的固件，那麼單片機主控就能夠經過UART發送AT命令來控制和使用ESP8266。OBLOQ模塊默認燒寫了DFRobot公司本身開發的固件，其使用格式化的字符串形式的調用接口，而非AT命令。

Obloq模塊如何與Arduino配合使用？

Obloq是一個物聯網模塊，而非主控。因此，Obloq只是充當了Arduino主控（或者其餘單片機主控）的一個「助手」——幫助主控完成網絡通訊。那麼，主控芯片以何種方式傳遞命令給Obloq，以及Obloq有哪些支持的命令呢？

咱們經過下面一個類比來講明：

主人經過說話的方式，發出命令傳達給狗子小黃，小黃聽到命令後就會裏面完成相應的動做。Arduino將命令字符串經過串口發送給Obloq模塊，模塊收到命令後，執行對應的操做。 

若是主人對狗子小黃說：「跳舞」，然而主人從沒有給小黃訓練過跳舞，因此小黃不會有所反應，它不懂。若是Arduino經過串口給Obloq發送「I love u」，Obloq模塊也不會作出任何動做，由於Obloq燒寫的固件裏沒有這條指令，它沒法識別。

Obloq命令字符串舉例（點擊查看完整的命令表）

命令字符串	命令做用
"|2|1|wifi_ssid,wifi_pwd|\r"	鏈接一個指定的WIFI，例如： "|2|1|myWIFI,123456|\r" 將命令Obloq模塊鏈接名稱爲myWIFI，密碼爲123456的WIFI
"|2|2|\r"	命令Obloq模塊斷開當前鏈接的WIFI
"|4|1|1|host|port|iotid|iotpwd|\r"	鏈接到一個MQTT Broker。 host是服務器的主機名或者IP地址； port是MQTT Broker的端口； iotid是創建MQTT鏈接使用的用戶名； iotpwd是創建MQTT鏈接使用的密碼；

 

爲了造成對比，再來看一下安信可ESP8266官方使用的AT命令 

AT命令	命令做用
"AT+CWJAP=<wifi_ssid>,<wifi_pwd>\r\n"	鏈接一個指定的WIFI，例如： "AT+CWJAP=\"myWIFI\",\"123456\"\r\n" 將命令ESP8266模塊鏈接名稱爲myWIFI，密碼爲123456的WIFI。 注意雙引號裏面嵌套的雙引號要用轉意字符。
"AT+CWQAP\r\n"	斷開與當前WIFI的鏈接

 

 因此咱們能夠得出如下結論：

一、調用接口就是ESP8266固件裏面預約義的命令的集合，這些命令由主控經過串口下發，有的命令執行後ESP8266還會回傳執行狀態給主控。固然這裏的解釋只限於本文涉及到的context。

二、Obloq和Arduino(或其餘單片機)主控之間經過串口來做爲命令和響應的傳輸通道。

三、模塊只能識別和執行它的固件中定義的命令，不一樣的固件支持的命令可能不一樣，命令的表現形式也可能不一樣。

實驗

Ardunio或兼容Arduino的開發板都有一顆板載的LED，一般是用pin13驅動的，Arduino核心庫中的LED_BUILTIN宏定義了驅動板載LED的引腳，隔離和平臺差別。本實驗將經過MQTT協議來遠程點亮和熄滅板載LED。

經過串口發送命令給Obloq來命令其工做依然是很繁瑣的，慶幸的是DFRobot開發出了一個封裝了串口命令的C++庫：Obloq庫。使得咱們不用關心底層的串口命令，更加的方便快速的使用OBLOQ模塊。

咱們能夠在DFRobot的官方Github頁面下載Obloq模塊的Arduino驅動庫。只須要下載其中的Qbloq.cpp和Qbloq.h文件便可，以下圖所示：

接下來安裝Obloq驅動庫到Arduino開發環境。步驟：在Ardiono安裝目錄下的【libraries】目錄下新建一個文件夾【DFRobot_Obloq】（名稱任意），而後將下載的Qbloq.cpp和Qbloq.h文件放進去便可。以下圖：

 

 

 接下來咱們要去DFRobot的Easy IOT平臺註冊帳號，註冊後登陸，網頁右上角有註冊 /登陸按鈕：

登陸後進入工做間 ：

 操做步驟：

一、複製【工做間】裏的iot_id和iot_pwd替換下面代碼中的"bbbbbbbbb" 和  "cccccccccc" 。

二、在【工做間】添加一個設備，複製topic替換下面代碼中的"aaaaaaaaa"。

三、將下面代碼中的「myWIFI」和"123456"改成本身使用的WIFI名和WIFI密碼。

四、鏈接好電路後（見下面的接線圖），將代碼下載到Arduino板中。

五、在【工做間】點擊新建設備的【發送消息按鈕】，分別發送on 和 off，觀察Arduino開發板上的LED的狀態。

 

實驗接線圖：

 

實驗代碼：

#include <stdint.h>
#include <Obloq.h>
#include <SoftwareSerial.h>

const String topic1 = "aaaaaaaaa";             //訂閱的主題，須要在【工做間】裏添加一個設備後獲得


const String iotId = "bbbbbbbbb";              //MQTT服務器的用戶名，在【工做間】裏的iot_id能夠查看
const String iotPwd = "cccccccccc";            //MQTT服務器的密碼，在【工做間】裏的iot_pwd能夠查看


const String wifiSSID = "myWIFI";              //obloq模塊鏈接的WIFI名，改爲你用的WIFI名，最好不要有中文
const String wifiPwd = "123456";               //obloq模塊鏈接的WIFI密碼，改爲你用的WIFI密碼

SoftwareSerial obloqModuleSerial(10,11);       // 建立一個軟串口，用於和obloq模塊進行通訊：10是其RX(接Obloq的TX) ,  11是其TX(接Obloq的RX)

Obloq olq(&obloqModuleSerial,wifiSSID,wifiPwd,iotId,iotPwd);  //建立一個Obloq對象。


//已監聽設備的消息回調函數，能夠在這個函數裏面對接收的消息作判斷和相應處理，須要用setMsgHandle()來設置這個回調函數
void msgHandle(const String& topic,const String& message)
{
    if(topic==topic1)
    {
        if(message == "off")    //若是收到了關於topic1主題的"off"消息，則熄滅板載LED
        {
          digitalWrite(LED_BUILTIN,LOW);
        }
        else if(message == "on") //若是收到了關於topic1主題的"on"消息，則點亮板載LED
        {
            digitalWrite(LED_BUILTIN,HIGH);
        }
    }
}

void setup(void)
{
    
    obloqModuleSerial.begin(9600);   //obloq模塊的串口通訊波特率是9600，因此要把軟串口的波特率也設置爲9600
    
    olq.setMsgHandle(msgHandle);//註冊消息回掉函數
    
    olq.subscribe(topic1);    //訂閱主題

    pinMode(LED_BUILTIN,OUTPUT);  //配置pin 13 ，即驅動板載LED的引腳爲輸出模式

}

void loop(void)
{
  olq.update();  //輪詢
  
}

 本文參考

OBLOQ模塊文檔

OBLOQ模塊使用教程