ESP32 实战 · 2026-06-22

项目背景

随着物联网技术的快速发展，环境监测在智能家居、工业控制等领域的需求日益增长。本项目旨在利用 ESP32 芯片，设计一款具备温湿度监测、OLED 显示和 MQTT 通信功能的智能环境监测站。ESP32 是一款功能强大的双核 Wi-Fi 和蓝牙微控制器，具有低功耗、高性能的特点，非常适合用于物联网项目。

硬件清单

1. ESP32 开发板（如 ESP32 DevKit V1）
2. DHT22 温湿度传感器
3. 0.96 寸 OLED 显示屏（128x64，I2C 接口）
4. 杜邦线若干
5. 面包板
6. USB 数据线

*图 1：ESP32 DevKit V1 开发板*

*图 2：DHT22 温湿度传感器*

接线图说明

1. DHT22 传感器接线

- VCC 接 ESP32 3.3V

- GND 接 ESP32 GND

- DATA 接 ESP32 GPIO 4

1. OLED 显示屏接线

- VCC 接 ESP32 3.3V

- GND 接 ESP32 GND

- SDA 接 ESP32 GPIO 21

- SCL 接 ESP32 GPIO 22

*图 3：ESP32 环境监测站接线图*

完整代码

以下是使用 Arduino IDE 编写的完整代码：

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <DHT.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET    -1
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

const char* ssid = "你的WiFi名称";
const char* password = "你的WiFi密码";
const char* mqtt_server = "你的MQTT服务器地址";

WiFiClient espClient;

void setup_wifi() {
  delay(10);
  Serial.println();
  Serial.print("连接到 ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi 连接成功");
  Serial.println("IP 地址: ");
}

void reconnect() {
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("尝试连接 MQTT...");
    if (client.connect("ESP32Client")) {
      Serial.println("连接成功");
    } else {
      Serial.print("连接失败，状态码=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" 5 秒后重试");
      delay(5000);
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  setup_wifi();
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { 
    Serial.println(F("SSD1306 初始化失败"));
    for(;;);
  }
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.display();
}

void loop() {
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  client.loop();

  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println("读取 DHT22 失败");
    return;
  }

  Serial.print("湿度: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("温度: ");
  Serial.print(t);
  Serial.println(" *C");

  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0,0);
  display.print("湿度: ");
  display.print(h);
  display.println(" %");
  display.print("温度: ");
  display.print(t);
  display.println(" *C");
  display.display();

  String msg = "{\"temperature\": " + String(t) + ", \"humidity\": " + String(h) + "}";
  client.publish("esp32/temperature", String(t).c_str());
  client.publish("esp32/humidity", String(h).c_str());
  delay(2000);
}