Obloq模块：基于ESP8266的物联网模块

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|\r"	连接一个指定的WIFI，例如： "|2|1|myWIFI,123456|\r" 将命令Obloq模块连接名称为myWIFI，密码为123456的WIFI
"|2|2|\r"	命令Obloq模块断开当前连接的WIFI
"|4|1|1|host|port|iotid|iotpwd|\r"	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>\r\n"	连接一个指定的WIFI，例如： "AT+CWJAP=\"myWIFI\",\"123456\"\r\n" 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\r\n"	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 = "";               //obloq模块连接的WIFI密码，改成你用的WIFI密码

SoftwareSerial obloqModuleSerial(,);       // 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();   //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

}

本文参考

OBLOQ模块文档

OBLOQ模块使用教程