OBLOQ 物联网模块
OBLOQ模块是DFRobot公司开发的一款基于ESP8266芯片的物联网通信模块。模块使用串口(TTL UART)和Arduino(或者其他单片机)通信,支持MQTT,HTTP等协议,可以很方便的访问互联网,快速搭建物联网项目。
技术规格:
- 供电电压:3.3~5.0V
- 工作电流:<240mA
- 接口类型:Gravity UART 4PIN
- 接口速率:9600
- 无线模式:IEEE802.11b/g/n
- 加密类型:WPA WPA2/WPA2–PSK
- 无线频率:2.4GHz(不要连接5G Wi-Fi)
- 产品尺寸:35mm * 32mm / 1.38inch * 1.26inch
- 内置协议:TCP/IP 协议栈
引脚定义:
引脚编号 | 引脚名 | 作用 |
---|---|---|
1 | TX | 串口发送 |
2 | RX | 串口接收 |
3 | GND | 电源地 |
4 | Vcc | 电源正 |
ESP8266是乐鑫公司开发的一款带Wi-Fi功能的主控芯片,所以里面也跑有程序(或者叫固件:Firmware)。但是ESP8266的开发环境还不够普及,开发难度较大,所以通常会将ESP8266设计成一个单独的网络模块去使用(相当于作为单片机主控的无线网卡)。市面上比较流行是安信可公司的ESP8266模块,烧写了支持AT命令的固件,那么单片机主控就可以通过UART发送AT命令来控制和使用ESP8266。OBLOQ模块默认烧写了DFRobot公司自己开发的固件,其使用格式化的字符串形式的调用接口,而非AT命令。
Obloq模块如何与Arduino配合使用?
Obloq是一个物联网模块,而非主控。所以,Obloq只是充当了Arduino主控(或者其他单片机主控)的一个“助手”——帮助主控完成网络通信。那么,主控芯片以何种方式传递命令给Obloq,以及Obloq有哪些支持的命令呢?
我们通过下面一个类比来说明:
主人通过说话的方式,发出命令传达给狗子小黄,小黄听到命令后就会里面完成相应的动作。Arduino将命令字符串通过串口发送给Obloq模块,模块收到命令后,执行对应的操作。
如果主人对狗子小黄说:“跳舞”,然而主人从没有给小黄训练过跳舞,所以小黄不会有所反应,它不懂。如果Arduino通过串口给Obloq发送“I love u”,Obloq模块也不会做出任何动作,因为Obloq烧写的固件里没有这条指令,它无法识别。
Obloq命令字符串举例(点击查看完整的命令表)
命令字符串 | 命令作用 |
---|---|
"|2|1|wifi_ssid,wifi_pwd| " |
连接一个指定的WIFI,例如: "|2|1|myWIFI,123456| " 将命令Obloq模块连接名称为myWIFI,密码为123456的WIFI |
"|2|2| " |
命令Obloq模块断开当前连接的WIFI |
"|4|1|1|host|port|iotid|iotpwd| " |
连接到一个MQTT Broker。 host是服务器的主机名或者IP地址; port是MQTT Broker的端口; iotid是建立MQTT连接使用的用户名; iotpwd是建立MQTT连接使用的密码; |
为了形成对比,再来看一下安信可ESP8266官方使用的AT命令
AT命令 | 命令作用 |
---|---|
"AT+CWJAP=<wifi_ssid>,<wifi_pwd> " |
连接一个指定的WIFI,例如: "AT+CWJAP="myWIFI","123456" " 将命令ESP8266模块连接名称为myWIFI,密码为123456的WIFI。 注意双引号里面嵌套的双引号要用转意字符。 |
"AT+CWQAP " |
断开与当前WIFI的连接 |
所以我们可以得出以下结论:
1、调用接口就是ESP8266固件里面预定义的命令的集合,这些命令由主控通过串口下发,有的命令执行后ESP8266还会回传执行状态给主控。当然这里的解释只限于本文涉及到的context。
2、Obloq和Arduino(或其他单片机)主控之间通过串口来作为命令和响应的传输通道。
3、模块只能识别和执行它的固件中定义的命令,不同的固件支持的命令可能不同,命令的表现形式也可能不同。
实验
Ardunio或兼容Arduino的开发板都有一颗板载的LED,通常是用pin13驱动的,Arduino核心库中的LED_BUILTIN宏定义了驱动板载LED的引脚,隔离和平台差异。本实验将通过MQTT协议来远程点亮和熄灭板载LED。
通过串口发送命令给Obloq来命令其工作依然是很繁琐的,庆幸的是DFRobot开发出了一个封装了串口命令的C++库:Obloq库。使得我们不用关心底层的串口命令,更加的方便快速的使用OBLOQ模块。
我们可以在DFRobot的官方Github页面下载Obloq模块的Arduino驱动库。只需要下载其中的Qbloq.cpp和Qbloq.h文件即可,如下图所示:
接下来安装Obloq驱动库到Arduino开发环境。步骤:在Ardiono安装目录下的【libraries】目录下新建一个文件夹【DFRobot_Obloq】(名称任意),然后将下载的Qbloq.cpp和Qbloq.h文件放进去即可。如下图:
接下来我们要去DFRobot的Easy IOT平台注册账号,注册后登录,网页右上角有注册 /登录按钮:
登录后进入工作间 :
操作步骤:
1、复制【工作间】里的iot_id和iot_pwd替换下面代码中的"bbbbbbbbb" 和 "cccccccccc" 。
2、在【工作间】添加一个设备,复制topic替换下面代码中的"aaaaaaaaa"。
3、将下面代码中的“myWIFI”和"123456"改为自己使用的WIFI名和WIFI密码。
4、连接好电路后(见下面的接线图),将代码下载到Arduino板中。
5、在【工作间】点击新建设备的【发送消息按钮】,分别发送on 和 off,观察Arduino开发板上的LED的状态。
实验接线图:
实验代码:
#include <stdint.h> #include <Obloq.h> #include <SoftwareSerial.h> const String topic1 = "aaaaaaaaa"; //订阅的主题,需要在【工作间】里添加一个设备后得到 const String iotId = "bbbbbbbbb"; //MQTT服务器的用户名,在【工作间】里的iot_id可以查看 const String iotPwd = "cccccccccc"; //MQTT服务器的密码,在【工作间】里的iot_pwd可以查看 const String wifiSSID = "myWIFI"; //obloq模块连接的WIFI名,改成你用的WIFI名,最好不要有中文 const String wifiPwd = "123456"; //obloq模块连接的WIFI密码,改成你用的WIFI密码 SoftwareSerial obloqModuleSerial(10,11); // 创建一个软串口,用于和obloq模块进行通信:10是其RX(接Obloq的TX) , 11是其TX(接Obloq的RX) Obloq olq(&obloqModuleSerial,wifiSSID,wifiPwd,iotId,iotPwd); //创建一个Obloq对象。 //已监听设备的消息回调函数,可以在这个函数里面对接收的消息做判断和相应处理,需要用setMsgHandle()来设置这个回调函数 void msgHandle(const String& topic,const String& message) { if(topic==topic1) { if(message == "off") //如果收到了关于topic1主题的"off"消息,则熄灭板载LED { digitalWrite(LED_BUILTIN,LOW); } else if(message == "on") //如果收到了关于topic1主题的"on"消息,则点亮板载LED { digitalWrite(LED_BUILTIN,HIGH); } } } void setup(void) { obloqModuleSerial.begin(9600); //obloq模块的串口通信波特率是9600,所以要把软串口的波特率也设置为9600 olq.setMsgHandle(msgHandle);//注册消息回掉函数 olq.subscribe(topic1); //订阅主题 pinMode(LED_BUILTIN,OUTPUT); //配置pin 13 ,即驱动板载LED的引脚为输出模式 } void loop(void) { olq.update(); //轮询 }