ESP8266-01是一个出色的模块，可消除我们对物联网项目的所有需求。自发布以来，它已经建立了强大的社区，并发展成为易于使用，便宜且功能强大的Wi-Fi模块。另一个更加流行的开源平台是Arduino，它已经围绕着它构建了许多项目。将这两个平台结合起来将为许多创新项目打开大门，因此在本教程中，我们将学习如何将ESP8266-01模块与Arduino接口。这样，我们将能够在Arduino和Internet之间发送或接收数据。
在本教程中，我们将使用带ESP8266-01的API从互联网上读取时间，日期，温度和湿度。然后将这些值发送到Arduino开发板，并在16 * 2 LCD屏幕上显示它们。听起来不错吧！！因此，让我们开始吧。
所需材料：
- Arduino开发板（任何版本）
- ESP8266-01
- 带有3.3V选项的FTDI编程器板
- 16x2 LCD
- 电位器
- 按钮
- 连接线
- 面包板
如何工作？
在我们深入之前，重要的是要知道这件事实际上是如何工作的。基本上，我们必须从ESP8266-01模块开始。我们将使用Arduino IDE对ESP8266进行编程，并将编写代码以使用API通过http请求读取JSON文件。然后，我们将用短语表示该JSON文件，以仅从完整的JSON文件中提取所需的信息。
信息成语后，我们将使用串行通讯将其打印出来。这些串行线随后将连接到Arduino，以便Arduino可以读取从ESP8266发送的信息。一旦信息被读取和处理，我们将在LCD屏幕上显示它。
没关系，如果您还没有完全理解这一点，因为我们将在本教程的其余部分中学习相同的内容。
编写ESP8266-01：
本教程假设您具有ESP8266模块的一些经验。如果不是这样，建议您通读以下三个教程以完全了解它。
- ESP8266-01入门
- 使用AT指令对ESP8266-01进行编程
- 使用Arduino IDE编程ESP8266-01并刷新其内存
您还可以在此处查看我们所有的ESP8266项目。
在这里，我们将使用Arduino IDE来对ESP8266-01模块进行编程。对于硬件，我们使用3.3V的FTDI板对ESP8266进行编程，因为它将使硬件更加简单。ESP8266与FTDI板的连接电路图如下所示。
确保满足以下条件
1. ESP8266-01只能承受3.3V的电压，请勿使用5V的电压。因此，仅在3.3V模式下设置FTDI。
2. GPIO_0必须接地才能进入编程模式
3.复位引脚应通过按钮连接到接地引脚。应该在上传代码之前按下此按钮。每次按下该按钮，ESP8266-01模块上的蓝色LED都会变高，表示模块已重置。
连接完成后，打开Arduino IDE并检查是否能够成功上传示例程序。如果不确定如何使用Arduino IDE将程序上传到ESP8266，请按照Arduino编程ESP8266进行学习。至此，我假设您已经成功上传了眨眼程序。
。完整的程序在本页的结尾给出，在下面，我将它们解释为小片段。该程序还需要编译Arduino JSON库，因此，如果尚未将库添加到Arduino IDE，请通过从Github从Arduino JSON库下载来添加它。
ESP8266必须连接互联网以获取有关日期，时间，温度和湿度的数据。因此，您必须通过在下面几行中证明SSID和密码来允许它连接到Wi-Fi
const char * ssid =“ JIO-Fi”; //输入您的Wi-Fi SSID const char * password =“ Pas123”; //输入您的Wi-Fi密码
在 setup（） 函数内部，我们检查ESP是否能够与Wi-Fi连接，否则，仅通过在串行监视器上打印“ Connecting..”，它将永远在那里等待。
while（WiFi.status（）！= WL_CONNECTED）{//等待直到Wi-Fi连接 延迟（1000）; Serial.print（“ Connecting..”）; //打印正在连接..直到建立连接 }
下一步是非常重要的一步。如果Wi-Fi连接成功，我们必须调用http get请求以从Internet读取JSON文件。在本教程中，我使用的是wunderground.com提供的API。因此，如果您打算使用相同的API，则可以进入链接并注册以获得免费的API密钥，或者使用您选择的任何API。完成API的确定后，您将获得以下类似的链接
注意：我已经更改了此链接的API密钥，因此将无法使用。保持您的API密钥安全，不要共享。
我的API用于获取钦奈的天气数据。您可以使用任何API。但是，当您在任何浏览器中加载API时，它都应该返回一个JSON文件。例如，我的API返回以下JSON文件
您的文件可能会返回包含不同数据的文件。我们可以通过读取ESP8266并通过以下几行在串行监视器上打印JSON来检查ESP8266是否也接收了该JSON文件
int httpCode = http.GET（）; // 如果（httpCode> 0）{//检查返回代码 //有效载荷= http.getString（）; //将值存储在 varibale Payload中以进行调试// // Serial.println（payload）; //打印有效载荷以进行调试，否则注释两行
我评论了这些行，因为它们仅用于测试。一旦确保ESP8266能够获取JSON数据，就可以开始编写数据了。如您所见，这些数据非常庞大，除了日期，时间，温度和湿度这些对我们而言必不可少的值外，其他大多数值均无用。
因此，我们使用JSON Arduino库来分隔所需的值并将其存储在变量中。这是可能的，因为JSON文件中的值被分配为名称值对。因此，此名称是一个字符串，其中包含我们所需的值。
为此，我们必须转到一个网站，该网站将分析JSON文件并提供Arduino代码。是的，就是那样简单。转到https://arduinojson.org/assistant/，然后粘贴我们在浏览器中加载的JSON文件，然后按Enter。完成后，我的情况如下所示
向下滚动以查看自动创建的短语编制程序
您所需要做的就是选择所需的变量，将其复制并粘贴到您的Arduino IDE上，就像我在这里所做的那样
/ *使用JSON librarey来对数据进行相符* / //使用https://arduinojson.org/assistant/来获取JSON字符串的短语值const size_t bufferSize = JSON_OBJECT_SIZE（0）+ JSON_OBJECT_SIZE（1）+ JSON_OBJECT_SIZE（2） + 2 * JSON_OBJECT_SIZE（3）+ JSON_OBJECT_SIZE（8）+ JSON_OBJECT_SIZE（12）+ JSON_OBJECT_SIZE（56）+ 2160; DynamicJsonBuffer jsonBuffer（bufferSize）; JsonObject&root = jsonBuffer.parseObject（http.getString（））; / *短语数据结尾* / //将值sin寻址到所需变量 JsonObject¤t_observation = root; //在current_observation下， JsonObject¤t_observation_observation_location = current_observation; //在observation_location下 const char * current_observation_station_id = current_observation; //“ ICHENNAI1” //获取位置详细信息 const char * current_observation_local_time_rfc822 = current_observation; //本地时间//获取本地时间 const char * current_observation_temperature_string = current_observation; //“ 90.7 F（32.6 C）” //获取温度值 const char * current_observation_relative_humidity = current_observation; //“ 73％” //获取湿度值
我刚刚复制了变量 current_observation_station_id，current_observation_local_time_rfc822，current_observation_temperature_string和current_observation_relative_humidity 。由于我们计划在LCD屏幕上仅显示这四个数据。
最后，我们从互联网上获得了所需的数据，并将其保存为一个变量，可以方便地使用。要将这些数据发送到Arduino，我们只需 通过串行监视器串行写入它们。以下几行将完全相同
//通过串行监视器 Serial.print（current_observation_station_id） 打印变量//将位置详细信息发送到Arduino delay（100）; //稳定性延迟 Serial.print（current_observation_local_time_rfc822）; //将本地时间详细信息发送到Arduino delay（100）; //稳定性延迟 Serial.print（current_observation_temperature_string）; //将温度详细信息发送到Arduino delay（100）; //稳定性延迟 Serial.print（current_observation_relative_humidity）; //将湿度详细信息发送到Arduino delay（100）; //稳定延迟
请注意，由于命令 Serial.println（） 会附加/ n和/ r以及我们不需要的数据，因此我使用了 Serial.print（） 而不是 Serial.println（） 。我们还添加了10秒的延迟，以便ESP仅在10秒的间隔内将这些值发送给Arduino。
将ESP8266-01与Arduino连接：
到目前为止，我们已经对ESP8266-01进行了编程，以每隔10秒的时间从Internet读取所需的数据并将其串行发送出去。现在我们必须将ESP与Arduino接口，以便我们可以读取此串行数据。我们还必须向Arduino添加一个16 * 2 LCD显示屏，以便我们可以显示从ESP8266模块接收的数据。的电路图接口的ESP8266模块与Arduino的如下所示
确保GPIO_0引脚没有空，仅使用Arduino的3.3V引脚为模块供电，然后按按钮将ESP模块放入操作模块。现在，我们上传到ESP的程序应该已经开始工作，并且该模块应该通过串行引脚将数据发送到Arduino。这些串行引脚连接到Arduino上的引脚编号6和7。因此，我们可以使用Arduino上的软件串行选项从引脚读取这些串行数据。
Arduino程序和工作方式：
该完整的Arduino的程序也与在本页面末尾的ESP代码给出沿。您可以向下滚动以查看程序，或者如果您想了解该程序，请进一步阅读。
接口程序非常简单，我们只需要使用软件串行库从引脚6和7读取数据并将它们显示在LCD屏幕上即可。由于接收到的数据是字符串格式的，因此我们必须使用substring选项将有效负载破坏到我们的要求，或者根据需要甚至将其转换为整数。因此，我们首先定义LCD连接到的引脚。
const int rs = 8，en = 9，d4 = 10，d5 = 11，d6 = 12，d7 = 13；// LCD连接到 LiquidCrystal LCD的引脚（rs，en，d4，d5，d6，d7）;
由于我们已将ESP8266的Rx和Tx引脚与Arduino的第6和第7引脚相连，因此我们必须初始化这些引脚的 软件串行 ，以便我们可以从它们接收串行数据。我将其命名为ESP_Serial，您可以随便命名
ESP_Serial（6,7）; // Tx，Rx
在 setup（） 函数中，我们初始化用于串行监视器和软件串行的串行通信。如果您可以回忆，我们使ESP程序以9600波特率进行通信，因此我们必须对软件串行端口使用相同的波特率。我们还会在LCD上显示一则简短的介绍性消息2秒钟。
void setup（）{lcd.begin（16，2）; //我们正在使用16 * 2 LCD显示屏lcd.print（“ Arduino&ESP”）; //显示介绍性信息Serial.begin（115200）; ESP_Serial.begin（9600）; delay（2000）; lcd.clear（）; }
在main loop（） 函数内部，我们必须检查ESP8266是否正在发送任何东西。如果是，那么我们从ESP8266读取字符串，并将其保存到一个称为有效负载的变量中。可变有效负载的类型为String，它将保存从ESP8266模块发送的完整信息。
而（ESP_Serial.available（）> 0）{有效负载= ESP_Serial.readString（）;
现在，我们必须将此字符串拆分为小块，以便可以将其用于自己的目的，在这种情况下，我们必须将其拆分以在LCD屏幕上显示。使用 Arduino中的 substring 函数可以很容易地做到这一点。您必须知道每个字符的位置才能使用此 子字符串 功能。您可以在串行监视器上打印有效负载，以了解字符的位置，并使用它们对子字符串进行分类，如下所示
local_date = payload.substring（14，20）; local_time = payload.substring（26，31）; 温度= payload.substring（48，54）; 湿度= payload.substring（55，60）;
现在，我可以继续使用这些变量在串行监视器上打印它们，或仅在LCD上打印它们。但是，在串行监视器上打印它们将有助于我们检查子字符串是否正确分割。接下来，我们使用以下几行将它们打印在LCD显示屏上
lcd.clear（）; lcd.setCursor（1，0）; lcd.print（local_date）; lcd.setCursor（8，0）; lcd.print（local_time）; lcd.setCursor（1，1）; lcd.print（温度）; lcd.setCursor（10，1）; lcd.print（湿度）;
将程序上传到Arduino，并确保连接如上电路图所示。调整液晶显示屏的对比度，直到您清楚地看到事物为止。您应该在LCD上看到Intro消息，然后几秒钟后，LCD屏幕上将显示日期，时间，温度和湿度等详细信息，如下所示。
您还可以注意到，每次输入数据时，ESP8266上的蓝色指示灯都会闪烁。如果看不到此消息，则表示ESP不在编程模式下，请尝试按“复位”按钮，同时检查连接。
与此类似，您可以使用任何API从互联网获取任何必需的数据，并将其提供给Arduino并使用Arduino处理您的工作。互联网上有大量的API，您可以使用这些API进行无数个项目。希望您理解该项目并喜欢构建它。如果您遇到任何问题，请将其发布在下面的评论部分或我们的论坛上。
您可以在这里找到我们所有与ESP8266相关的项目。