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Arduino クライアントを使用したチャネルへのパブリッシュ

この例では、温度と湿度を測定する DHT11 センサーと光強度を測定するアナログ光センサーに接続された、Arduino® MKR1000 ボードを使用する方法を説明します。測定された値は、ThingSpeak™ チャネルにパブリッシュされます。ThingSpeak に送信するセンサーの値が複数ある場合には、複数の値をチャネル フィードにパブリッシュするよう選択できます。また、センサーが 1 つだけの場合は、単一の値をチャネル フィールドにパブリッシュできます。

メモ

DHT ライブラリには、最新バージョンではなく、Version 1.2.3 が推奨されます。[スケッチ]、[ライブラリをインクルード]、[ライブラリを管理] を使用し、検索バーに DHT を入力して、Arduino IDE の使用するバージョンを調整します。

 完全なパブリッシュ コードはここをクリック

  1. 新しいチャネルでデータの収集での説明に従ってチャネルを作成します。

  2. WiFi101.h ライブラリと DHT.h ライブラリを Arduino IDE にダウンロードします。SPI.h、WiFi101.h、PubSubClient.h、DHT.h の各ライブラリを Arduino スケッチに含めます。 

    #include <SPI.h>
#include <WiFi101.h>
#include <PubSubClient.h>
#include "DHT.h"

  3. センサーに接続された Arduino ボード ピンを定義します。

    #define DHTPIN 2 // DHT Sensor connected to digital pin 2.
#define DHTTYPE DHT11 // Type of DHT sensor.
#define LIGHTPIN A0 // Analog light sensor connected to analog pin A0.

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // Initialize DHT sensor.

  4. Arduino ボードをネットワークに接続するためのワイヤレス ネットワーク資格情報を定義し、WiFi クライアント ライブラリを初期化します。

    char ssid[] = "YOUR-NETWORK-SSID"; //  Change this to your network SSID (name).
char pass[] = "YOUR-NETWORK-PWD";  // Change this your network password
char mqttUserName[] = "TSArduinoMQTTDemo";  // Can be any name.
char mqttPass[] = "YOURMQTTAPIKEY";  // Change this your MQTT API Key from Account > MyProfile.
char writeAPIKey[] = "XXXXXXXXXXXXXXXX";    // Change to your channel Write API Key.
long channelID = NNNNNN;

static const char alphanum[] ="0123456789"
                              "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
                              "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";  // For random generation of client ID.

WiFiClient client;                         // Initialize the Wifi client library.

  5. 部分的に初期化された PubSubClient インスタンスを作成し、ThingSpeak MQTT ブローカーを定義します。

    WiFiClient client;  // Initialize the Wifi client library.
PubSubClient mqttClient(client); // Initialize the PuBSubClient library.
const char* server = "mqtt.thingspeak.com";

  6. 他のグローバル変数を定義して最後の接続時間を追跡し、データをパブリッシュする時間間隔を定義します。

    unsigned long lastConnectionTime = 0; 
const unsigned long postingInterval = 20L * 1000L; // Post data every 20 seconds.

  7. setup メソッドでシリアル データ転送を初期化し、ワイヤレス ネットワークに接続し、MQTT ブローカーの詳細を設定します。

    void setup() {
  
  Serial.begin(9600);
  int status = WL_IDLE_STATUS;  // Set a temporary WiFi status.

  // Attempt to connect to WiFi network
  while (status != WL_CONNECTED) 
  {
    status = WiFi.begin(ssid, pass); // Connect to WPA/WPA2 Wi-Fi network.
    delay(5000);
  }

  Serial.println("Connected to wifi");
  mqttClient.setServer(server, 1883);   // Set the MQTT broker details.
}

  8. loop メソッドで MQTT 接続を確立し、データを一定の時間間隔でチャネルにパブリッシュします。

    void loop() {

 // Reconnect if MQTT client is not connected.
  if (!mqttClient.connected()) 
  {
    reconnect();
  }

  mqttClient.loop();   // Call the loop continuously to establish connection to the server.

  // If interval time has passed since the last connection, Publish data to ThingSpeak
  if (millis() - lastConnectionTime > postingInterval) 
  {
    mqttpublish();
  }
}

  9. Arduino クライアントを MQTT ブローカーと接続するように reconnect メソッドを定義します。

    void reconnect() 
{
  char clientID[10];

  // Loop until we're reconnected
  while (!mqttClient.connected()) 
  {
    Serial.print("Attempting MQTT connection...");
    // Generate ClientID
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        clientID[i] = alphanum[random(51)];
    }

    // Connect to the MQTT broker
    if (mqttClient.connect(clientID,mqttUserName,mqttPass)) 
    {
      Serial.println("connected");
    } else 
    {
      Serial.print("failed, rc=");
      // Print to know why the connection failed.
      // See http://pubsubclient.knolleary.net/api.html#state for the failure code explanation.
      Serial.print(mqttClient.state());
      Serial.println(" try again in 5 seconds");
      delay(5000);
    }
  }
}

  10. センサー データを ThingSpeak チャネル フィードにパブリッシュするように mqttpublish メソッドを定義します。チャネル フィードにパブリッシュする場合は、一度に複数のフィールドにパブリッシュできます。ここでは、チャネルの Field 1、2、および 3 にパブリッシュします。

    void mqttpublish() {
  
  float t = dht.readTemperature(true); // Read temperature from DHT sensor.
  float h = dht.readHumidity();  // Read humidity from DHT sensor.
  int lightLevel = analogRead(LIGHTPIN); // Read from light sensor
  
  // Create data string to send to ThingSpeak
  String data = String("field1=" + String(t, DEC) + "&field2=" + String(h, DEC) + "&field3=" + String(lightLevel, DEC));
  int length = data.length();
  char msgBuffer[length];
  data.toCharArray(msgBuffer,length+1);
  Serial.println(msgBuffer);
  
  // Create a topic string and publish data to ThingSpeak channel feed. 
  String topicString ="channels/" + String( channelID ) + "/publish/"+String(writeAPIKey);
  length=topicString.length();
  char topicBuffer[length];
  topicString.toCharArray(topicBuffer,length+1);
 
  mqttClient.publish( topicBuffer, msgBuffer );

  lastConnectionTime = millis();
}

// Use this function instead to publish to a single field directly.  Don't forget to comment out the above version.
/*
void mqttpublish() {
  
  float t = dht.readTemperature(true); // Read temperature from DHT sensor.

  String data = String(t, DEC);
  int length = data.length();
  char msgBuffer[length];
  data.toCharArray(msgBuffer,length+1);
  Serial.println(msgBuffer);
  
  // Create a topic string and publish data to ThingSpeak channel feed. 
  String topicString ="channels/" + String( channelID ) + "/publish/"+String(writeAPIKey);
  length=topicString.length();
  char topicBuffer[length];
  topicString.toCharArray(topicBuffer,length+1);
 
  mqttClient.publish( topicBuffer, msgBuffer );

  lastConnectionTime = millis();
}
*/

参考

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