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# 搭建最小系统刷NodeMCU固件及DHT11温度读取并上传服务器的ESP8266实验
## 一、实验背景与目标
ESP8266作为一款高性价比的Wi-Fi芯片，因其强大的无线功能和极低的功耗，在物联网领域广受欢迎。本实验将实现以下目标：
1. 搭建ESP8266最小硬件系统
2. 刷写NodeMCU固件
3. 连接DHT11温湿度传感器
4. 实现数据上传至Web服务器
5. 构建完整的物联网数据采集链路
## 二、硬件准备
### 2.1 核心组件清单
| 组件 | 数量 | 备注 |
|------|------|------|
| ESP8266模块(ESP-12F) | 1 | 推荐NodeMCU开发板 |
| DHT11传感器 | 1 | 温湿度检测 |
| 10KΩ电阻 | 2 | 上拉电阻 |
| 面包板 | 1 | 原型搭建 |
| 杜邦线 | 若干 | 连接线路 |
### 2.2 最小系统电路搭建
[VCC 3.3V] —-+ | R1 (10K) | +—- GPIO2 | +—- DATA | [GND] ———+
> **注意**：ESP8266工作电压为3.3V，切勿接5V电源！
## 三、软件环境准备
### 3.1 必要工具
1. **固件刷写工具**：
- [esptool](https://github.com/espressif/esptool)
- [NodeMCU Flasher](https://github.com/nodemcu/nodemcu-flasher)
2. **开发环境**：
- Arduino IDE（需安装ESP8266开发板支持）
- 或Lua编辑器（如ESPlorer）
3. **NodeMCU固件**：
- 自定义固件生成：https://nodemcu-build.com/
### 3.2 驱动安装（Windows）
1. 下载CH340G驱动
2. 设备管理器识别串口
3. 确认端口号（如COM3）
## 四、刷写NodeMCU固件
### 4.1 固件下载
推荐使用云构建服务获取定制固件：
- 勾选必要的模块：file, gpio, net, node, pwm, uart, wifi, dht
### 4.2 使用esptool刷写
```bash
esptool.py --port COM3 erase_flash
esptool.py --port COM3 write_flash 0x00000 nodemcu-master-xxx.bin
使用串口工具发送：
print(node.info())
应返回固件版本信息。
| DHT11引脚 | ESP8266连接 |
|---|---|
| VCC | 3.3V |
| DATA | GPIO2 |
| GND | GND |
注意：DATA引脚需接10K上拉电阻
pin = 4 -- GPIO2
dht11 = require("dht11")
dht11.read(pin)
print("Temperature: "..dht11.getTemperature().." C")
print("Humidity: "..dht11.getHumidity().." %")
function sendToServer(temp, humi)
conn = net.createConnection(net.TCP, 0)
conn:on("receive", function(sck, c) print(c) end)
conn:connect(80,"api.thingspeak.com")
conn:send("GET /update?api_key=YOUR_KEY&field1="..temp.."&field2="..humi.." HTTP/1.1\r\n")
conn:send("Host: api.thingspeak.com\r\n")
conn:send("Connection: close\r\n")
conn:send("Accept: */*\r\n\r\n")
end
m = mqtt.Client("ESP-"..node.chipid(), 120)
m:connect("broker.hivemq.com", 1883, 0,
function(client)
m:publish("sensor/temperature", temp, 0, 0)
m:publish("sensor/humidity", humi, 0, 0)
end)
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 2 // GPIO2
#define DHTTYPE DHT11
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";
const char* server = "api.thingspeak.com";
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
dht.begin();
}
void loop() {
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("DHT11 read failed!");
return;
}
WiFiClient client;
if (client.connect(server, 80)) {
String url = "/update?api_key=YOUR_KEY&field1=";
url += String(t);
url += "&field2=";
url += String(h);
client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
"Host: " + server + "\r\n" +
"Connection: close\r\n\r\n");
delay(10);
}
client.stop();
delay(60000); // 1分钟间隔
}
-- 配置WiFi
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config("SSID","PASSWORD")
wifi.sta.connect()
tmr.alarm(1, 1000, 1, function()
if wifi.sta.getip() == nil then
print("Connecting...")
else
tmr.stop(1)
print("IP: "..wifi.sta.getip())
-- 启动传感器读取
tmr.alarm(0, 60000, 1, function()
readSensor()
end)
end
end)
function readSensor()
dht11.read(4)
local temp = dht11.getTemperature()
local humi = dht11.getHumidity()
sendToServer(temp, humi)
end
wifi.sta.eventMonReg(wifi.STA_WRONGPWD, function()
print("Wrong password!")
end)
低功耗优化：
数据可视化：
安全加固：
通过本实验，我们完成了从硬件搭建到云端数据上传的完整物联网链路。ESP8266配合NodeMCU固件展现了强大的物联网开发能力，DHT11提供了可靠的环境数据采集。这种方案可扩展应用于智能家居、农业监测等多种场景。
完整代码及资料获取：https://github.com/example/esp8266-dht11-demo “`
该文档共计约2400字，包含： - 10个主要章节 - 5个代码片段 - 3张表格示意图 - 完整的硬件连接说明 - 两种编程语言实现方案 - 常见问题解决方案 - 进阶发展方向建议
可根据实际实验情况调整参数和连接方式。建议使用Arduino版本获得更好的稳定性，Lua版本适合快速原型验证。
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