跳到主要内容

Arduino API 交互

介绍​

在现代物联网（IoT）应用中，Arduino 设备通常需要与外部服务进行交互，以获取数据或发送指令。API（应用程序编程接口）是实现这种交互的关键工具。通过 API，Arduino 可以访问远程服务器上的数据，或者将本地数据发送到云端进行处理。

本文将介绍如何使用 Arduino 与 API 进行交互，包括如何发送 HTTP 请求、解析 JSON 数据以及处理 API 响应。我们将通过一个简单的示例来演示这些概念，并展示如何在实际应用中使用这些技术。

准备工作​

在开始之前，确保你已经具备以下条件：

  • 一个 Arduino 开发板（如 Arduino Uno 或 ESP8266/ESP32）。
  • 安装了 Arduino IDE。
  • 一个可用的 Wi-Fi 网络（如果使用 ESP8266/ESP32）。
  • 一个 API 端点（例如，天气 API 或 IoT 平台 API）。

发送 HTTP 请求​

Arduino 可以通过 HTTP 协议与 API 进行通信。我们将使用 HTTPClient 库（适用于 ESP8266/ESP32）来发送 GET 请求并获取 API 的响应。

示例代码​

cpp
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>
#include <WiFiClient.h>

const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";

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

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

void loop() {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    HTTPClient http;
    http.begin("http://api.example.com/data"); // API 端点
    int httpCode = http.GET();

    if (httpCode > 0) {
      String payload = http.getString();
      Serial.println(payload);
    } else {
      Serial.println("Error on HTTP request");
    }
    http.end();
  }
  delay(5000); // 每 5 秒发送一次请求
}

代码解释​

  1. WiFi 连接：首先，我们连接到 Wi-Fi 网络。
  2. HTTP 请求：使用 HTTPClient 对象发送 GET 请求到指定的 API 端点。
  3. 处理响应：如果请求成功（httpCode > 0），我们将获取响应内容并打印到串口监视器。
备注

确保将 your_SSID 和 your_PASSWORD 替换为你的 Wi-Fi 网络的 SSID 和密码。

解析 JSON 数据​

大多数 API 返回的数据格式为 JSON。为了在 Arduino 中处理这些数据，我们可以使用 ArduinoJson 库来解析 JSON 字符串。

示例代码​

cpp
#include <ArduinoJson.h>

void parseJSON(String json) {
  StaticJsonDocument<200> doc;
  DeserializationError error = deserializeJson(doc, json);

  if (error) {
    Serial.print("deserializeJson() failed: ");
    Serial.println(error.c_str());
    return;
  }

  const char* sensor = doc["sensor"];
  float value = doc["value"];
  Serial.print("Sensor: ");
  Serial.println(sensor);
  Serial.print("Value: ");
  Serial.println(value);
}

代码解释​

  1. JSON 解析：使用 ArduinoJson 库解析 JSON 字符串。
  2. 提取数据：从解析后的 JSON 对象中提取所需的数据字段。
提示

ArduinoJson 库需要预先安装。你可以通过 Arduino IDE 的库管理器搜索并安装它。

实际应用案例​

假设我们正在开发一个智能家居系统，Arduino 设备需要从天气 API 获取当前的温度数据，并根据温度控制家中的加热器。

场景描述​

  1. 获取温度数据：Arduino 每隔 5 分钟从天气 API 获取当前温度。
  2. 控制加热器：如果温度低于某个阈值，Arduino 将打开加热器；否则，关闭加热器。

示例代码​

cpp
void controlHeater(float temperature) {
  if (temperature < 20.0) {
    digitalWrite(HEATER_PIN, HIGH); // 打开加热器
    Serial.println("Heater ON");
  } else {
    digitalWrite(HEATER_PIN, LOW); // 关闭加热器
    Serial.println("Heater OFF");
  }
}