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《Arduino 手册(思路与案例)》栏目介绍:
在电子制作与智能控制的应用领域,本栏目涵盖了丰富的内容,包括但不限于以下主题:Arduino BLDC、Arduino CNC、Arduino E-Ink、Arduino ESP32 SPP、Arduino FreeRTOS、Arduino FOC、Arduino GRBL、Arduino HTTP、Arduino HUB75、Arduino IoT Cloud、Arduino JSON、Arduino LCD、Arduino OLED、Arduino LVGL、Arduino PID、Arduino TFT,以及Arduino智能家居、智慧交通、月球基地、智慧校园和智慧农业等多个方面与领域。不仅探讨了这些技术的基础知识和应用领域,还提供了众多具体的参考案例,帮助读者更好地理解和运用Arduino平台进行创新项目。目前,本栏目已有近4000篇相关博客,旨在为广大电子爱好者和开发者提供全面的学习资源与实践指导。通过这些丰富的案例和思路,读者可以获取灵感,推动自己的创作与开发进程。
https://blog.csdn.net/weixin_41659040/category_12422453.html

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ESP32 DeepSeek 之 DeepSeek 云端 AI 智能调温(HTTP 版)
一、主要特点

  1. 云端 AI 算法支持:
    • DeepSeek 云端平台集成了先进的 AI 算法,能够基于历史数据和实时环境参数智能分析并优化温控策略,提高调温效率和精度。
  2. HTTP 通信协议:
    • 采用 HTTP 协议进行数据传输,支持与云端服务器的无缝连接,便于实现数据的上传和指令的下发,实现远程控制。
  3. 实时数据监测:
    • ESP32 可以实时收集环境温度、湿度等数据,并将其上传至云端,确保用户能够随时掌握环境状态。
  4. 智能调节机制:
    • 系统根据设定的温度目标和环境变化,自动调整加热或制冷设备的工作状态,实现高效的温控管理。
  5. 用户友好的界面:
    • 提供友好的移动应用或网页界面,用户可以方便地设置目标温度、查看实时数据和调整工作模式,提升用户体验。
    二、应用场景
  6. 智能家居:
    • 在智能家居中,DeepSeek 云端 AI 调温系统可以用于家庭空调、取暖器等设备的智能控制,实现舒适的居住环境。
  7. 办公室环境控制:
    • 在办公场所,通过智能调温系统提升工作环境的舒适度,提高员工的工作效率和满意度。
  8. 农业温控:
    • 在温室或养殖场中,通过智能调温系统控制温湿度,为植物或动物提供最佳生长环境,提升产量和质量。
  9. 工业温控系统:
    • 在工业生产过程中,精准的温控可以确保产品质量,通过云端 AI 优化控制策略,提高生产效率。
  10. 远程监控与管理:
    • 适用于需要远程监控和管理的场所,如仓库、数据中心等,用户可以随时调整设备状态,保障安全和稳定。
    三、注意事项
  11. 网络稳定性:
    • HTTP 通信对网络稳定性要求较高,需确保设备在良好的网络环境中运行,以避免因网络问题导致的数据丢失或延迟。
  12. 数据安全性:
    • 在与云端交互时,需采取数据加密和身份验证等安全措施,以防止数据泄露和恶意攻击。
  13. AI 算法的准确性:
    • 云端 AI 算法的性能和准确性直接影响温控效果,需定期进行模型优化和更新,以适应环境变化。
  14. 设备兼容性:
    • 确保调温设备与 ESP32 的兼容性,合理设计控制接口,确保系统能够稳定运行。
  15. 用户体验设计:
    • 在设计用户界面时,需考虑用户的习惯和需求,提供直观、易用的操作方式,提高使用体验。

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1、基础 WiFi 连接与温度读取

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

#define DHTPIN 4          // DHT 传感器引脚
#define DHTTYPE DHT11     // DHT 传感器类型

const char* ssid = "your_SSID"; // WiFi SSID
const char* password = "your_PASSWORD"; // WiFi 密码
const char* serverUrl = "http://your_server_ip/temperature"; // 服务器地址

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dht.begin();
    WiFi.begin(ssid, password); // 连接 WiFi

    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(1000);
        Serial.println("Connecting to WiFi...");
    }
    Serial.println("Connected to WiFi");
}

void loop() {
    float temperature = dht.readTemperature(); // 读取温度
    if (isnan(temperature)) {
        Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
        return;
    }

    sendTemperatureToServer(temperature); // 发送温度到服务器
    delay(60000); // 每分钟发送一次
}

void sendTemperatureToServer(float temperature) {
    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
        HTTPClient http;
        http.begin(serverUrl); // 服务器地址
        http.addHeader("Content-Type", "application/json");

        String jsonPayload = "{\"temperature\": " + String(temperature) + "}";
        int httpResponseCode = http.POST(jsonPayload); // 发送 POST 请求

        if (httpResponseCode > 0) {
            String response = http.getString(); // 获取响应
            Serial.print("HTTP Response code: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
            Serial.println(response);
        } else {
            Serial.print("Error on sending POST: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
        }

        http.end(); // 结束 HTTP 连接
    }
}

2、云端智能调温控制

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

#define DHTPIN 4          // DHT 传感器引脚
#define DHTTYPE DHT11     // DHT 传感器类型

const char* ssid = "your_SSID"; // WiFi SSID
const char* password = "your_PASSWORD"; // WiFi 密码
const char* serverUrl = "http://your_server_ip/control"; // 服务器地址

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
float targetTemperature = 22.0; // 目标温度

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dht.begin();
    WiFi.begin(ssid, password); // 连接 WiFi

    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(1000);
        Serial.println("Connecting to WiFi...");
    }
    Serial.println("Connected to WiFi");
}

void loop() {
    float temperature = dht.readTemperature(); // 读取温度
    if (isnan(temperature)) {
        Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
        return;
    }

    // 获取云端目标温度
    getTargetTemperatureFromServer();

    // 控制加热器或冷却器
    if (temperature < targetTemperature) {
        Serial.println("Heating...");
        // 代码控制加热器
    } else if (temperature > targetTemperature) {
        Serial.println("Cooling...");
        // 代码控制冷却器
    }

    delay(60000); // 每分钟检查一次
}

void getTargetTemperatureFromServer() {
    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
        HTTPClient http;
        http.begin(serverUrl); // 服务器地址

        int httpResponseCode = http.GET(); // 发送 GET 请求

        if (httpResponseCode > 0) {
            String response = http.getString(); // 获取响应
            targetTemperature = response.toFloat(); // 更新目标温度
            Serial.print("Target Temperature: ");
            Serial.println(targetTemperature);
        } else {
            Serial.print("Error on sending GET: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
        }

        http.end(); // 结束 HTTP 连接
    }
}

3、温度监测与调整报告

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

#define DHTPIN 4          // DHT 传感器引脚
#define DHTTYPE DHT11     // DHT 传感器类型

const char* ssid = "your_SSID"; // WiFi SSID
const char* password = "your_PASSWORD"; // WiFi 密码
const char* serverUrl = "http://your_server_ip/report"; // 服务器地址

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dht.begin();
    WiFi.begin(ssid, password); // 连接 WiFi

    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(1000);
        Serial.println("Connecting to WiFi...");
    }
    Serial.println("Connected to WiFi");
}

void loop() {
    float temperature = dht.readTemperature(); // 读取温度
    if (isnan(temperature)) {
        Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
        return;
    }

    reportTemperatureToServer(temperature); // 上报温度
    delay(60000); // 每分钟上报一次
}

void reportTemperatureToServer(float temperature) {
    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
        HTTPClient http;
        http.begin(serverUrl); // 服务器地址
        http.addHeader("Content-Type", "application/json");

        String jsonPayload = "{\"temperature\": " + String(temperature) + "}";
        int httpResponseCode = http.POST(jsonPayload); // 发送 POST 请求

        if (httpResponseCode > 0) {
            String response = http.getString(); // 获取响应
            Serial.print("HTTP Response code: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
            Serial.println(response);
        } else {
            Serial.print("Error on sending POST: ");
            Serial.println(httpResponseCode);
        }

        http.end(); // 结束 HTTP 连接
    }
}

要点解读
WiFi 连接:

所有示例代码首先通过 WiFi.begin() 方法连接到指定的 WiFi 网络。确保 ESP32 能够与互联网通信是实现云端调温的基础。
温度传感器读取:

使用 DHT 传感器读取环境温度。示例代码中使用了 DHT11 类型的传感器,可以根据需要更改为其他类型。读取温度的准确性是调温控制的关键。
HTTP 通信:

示例中使用 HTTPClient 库进行 HTTP 通信,能够将温度数据发送到云端服务器,并从服务器获取目标温度。这种方式使得 ESP32 能够与云端服务进行实时交互,适合实现智能家居的调温功能。
智能调温控制:

第二个示例展示了如何根据云端获取的目标温度来控制加热器或冷却器,根据实际温度与目标温度的比较,决定设备的工作状态。这种控制方式能够实现自动化调温,提高舒适度和能源利用效率。
数据上报与反馈:

第三个示例中,ESP32 定期将当前温度上报给服务器,便于实时监控和数据分析。通过将数据上报至云端,可以实现远程监控和管理,提高设备的智能化水平。

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4、基础版云端温度控制(HTTP GET/POST)

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
 
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";
const char* serverUrl = "http://your-server.com/api/temperature"; // 替换为实际API地址
float currentTemp = 25.0; // 默认温度
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("连接WiFi中...");
  }
  Serial.println("WiFi已连接");
}
 
void loop() {
  // 1. 从云端获取目标温度
  float targetTemp = getTargetTempFromCloud();
  
  // 2. 模拟温度调节(实际场景可连接继电器控制空调/加热器)
  if (abs(currentTemp - targetTemp) > 0.5) {
    adjustTemperature(targetTemp);
    currentTemp = targetTemp; // 简化模拟
    Serial.print("温度已调整至: ");
    Serial.println(currentTemp);
  }
  
  // 3. 上报当前温度到云端
  reportCurrentTemp(currentTemp);
  
  delay(5000); // 每5秒执行一次
}
 
float getTargetTempFromCloud() {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    HTTPClient http;
    http.begin(serverUrl);
    int httpCode = http.GET();
    if (httpCode == HTTP_CODE_OK) {
      String payload = http.getString();
      DynamicJsonDocument doc(128);
      deserializeJson(doc, payload);
      float temp = doc["target_temp"].as<float>();
      http.end();
      return temp;
    }
    http.end();
  }
  return currentTemp; // 失败时返回当前温度
}
 
void reportCurrentTemp(float temp) {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    HTTPClient http;
    http.begin(serverUrl);
    http.addHeader("Content-Type", "application/json");
    DynamicJsonDocument doc(128);
    doc["current_temp"] = temp;
    String jsonData;
    serializeJson(doc, jsonData);
    http.PUT(jsonData); // 使用PUT方法更新数据
    http.end();
  }
}
 
void adjustTemperature(float target) {
  // 实际控制逻辑(例如通过继电器控制空调)
  Serial.print("正在调整温度至: ");
  Serial.println(target);
}

5、AI智能学习调温(带历史数据分析)

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
 
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";
const char* aiApiUrl = "http://your-server.com/api/ai-temp";
float currentTemp = 22.0;
float userPreferredTemp = 0; // AI学习结果
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(1000);
  Serial.println("WiFi已连接");
}
 
void loop() {
  // 1. 获取AI推荐温度(基于历史数据)
  userPreferredTemp = getAITemperatureRecommendation();
  
  // 2. 调节温度(带安全限制)
  if (userPreferredTemp > 0) {
    float safeTemp = constrain(userPreferredTemp, 18.0, 30.0); // 限制范围
    adjustTemperature(safeTemp);
    currentTemp = safeTemp;
    Serial.print("AI推荐温度: ");
    Serial.println(safeTemp);
  }
  
  // 3. 上报使用数据供AI学习
  reportUsageData(currentTemp, millis() / 60000); // 上报温度和运行分钟数
  
  delay(10000); // 每10秒执行一次
}
 
float getAITemperatureRecommendation() {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) return -1;
  
  HTTPClient http;
  http.begin(aiApiUrl);
  int httpCode = http.GET();
  if (httpCode == HTTP_CODE_OK) {
    String payload = http.getString();
    DynamicJsonDocument doc(256);
    deserializeJson(doc, payload);
    float temp = doc["recommended_temp"].as<float>();
    http.end();
    return temp;
  }
  http.end();
  return -1;
}
 
void reportUsageData(float temp, float runtimeMinutes) {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) return;
  
  HTTPClient http;
  http.begin(aiApiUrl);
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  DynamicJsonDocument doc(256);
  doc["device_id"] = "ESP32_TEMP_001";
  doc["temperature"] = temp;
  doc["runtime_minutes"] = runtimeMinutes;
  String jsonData;
  serializeJson(doc, jsonData);
  http.POST(jsonData);
  http.end();
}

6、多人协作环境调温(多设备同步)

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
 
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";
const char* syncApiUrl = "http://your-server.com/api/temp-sync";
float currentTemp = 24.0;
String deviceId = "LIVING_ROOM_1";
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(1000);
  Serial.println("WiFi已连接");
}
 
void loop() {
  // 1. 获取全局目标温度(多设备共享)
  float globalTarget = getGlobalTargetTemp();
  
  // 2. 本地调节逻辑(考虑设备特性补偿)
  float localTarget = globalTarget + getDeviceSpecificOffset();
  adjustTemperature(localTarget);
  currentTemp = localTarget;
  
  // 3. 上报本地状态并获取其他设备状态
  syncWithOtherDevices();
  
  delay(7000); // 每7秒同步一次
}
 
float getGlobalTargetTemp() {
  HTTPClient http;
  http.begin(syncApiUrl + "?device=" + deviceId);
  int httpCode = http.GET();
  if (httpCode == HTTP_CODE_OK) {
    String payload = http.getString();
    DynamicJsonDocument doc(256);
    deserializeJson(doc, payload);
    float temp = doc["global_target"].as<float>();
    http.end();
    return temp;
  }
  http.end();
  return currentTemp; // 失败时保持当前温度
}
 
float getDeviceSpecificOffset() {
  // 根据设备位置补偿温度(例如靠窗设备需要额外加热)
  return (deviceId.indexOf("WINDOW") != -1) ? 1.5 : 0;
}
 
void syncWithOtherDevices() {
  HTTPClient http;
  http.begin(syncApiUrl);
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  DynamicJsonDocument doc(256);
  doc["device_id"] = deviceId;
  doc["current_temp"] = currentTemp;
  doc["status"] = "ACTIVE";
  String jsonData;
  serializeJson(doc, jsonData);
  http.PUT(jsonData);
  
  // 解析其他设备状态(简化版)
  if (http.getString().indexOf("EMERGENCY") != -1) {
    adjustTemperature(30.0); // 紧急模式全开加热
    Serial.println("检测到紧急模式,强制升温");
  }
  http.end();
}

要点解读
云端通信可靠性
问题:HTTP请求可能因网络不稳定失败
解决:
添加重试机制(最多3次)
使用http.setTimeout(8000)设置超时
失败时使用本地缓存的最近有效值
温度调节的物理限制
问题:直接设置目标温度可能导致设备频繁启停
解决:
添加死区控制(如if (abs(current-target) > 0.5))
实现渐进式调节(每次调整不超过1℃)
AI学习数据质量
问题:脏数据会影响AI模型训练
解决:
上报数据时添加校验字段(如doc[“valid”] = isDataValid())
服务器端实现数据清洗逻辑
多设备协同冲突
问题:多个设备同时修改全局目标温度
解决:
使用ETag或版本号实现乐观并发控制
设备端实现优先级机制(如主设备权重更高)
安全性增强
问题:明文传输温度数据存在风险
解决:
启用HTTPS(http.begin(“https://…”))
添加API密钥认证(http.addHeader(“X-API-KEY”, “secret”))
对敏感操作(如紧急模式)要求二次验证

注意,以上案例只是为了拓展思路,仅供参考。它们可能有错误、不适用或者无法编译。您的硬件平台、使用场景和Arduino版本可能影响使用方法的选择。实际编程时,您要根据自己的硬件配置、使用场景和具体需求进行调整,并多次实际测试。您还要正确连接硬件,了解所用传感器和设备的规范和特性。涉及硬件操作的代码,您要在使用前确认引脚和电平等参数的正确性和安全性。

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