ESP32工業物聯網6門課

自序 ii
自序 iv
自序 vi
目 錄 viii
圖目錄 xv
表目錄 xxxi
工業4.0系列 1
開發板介紹 3
ESP32 WROOM 5
NodeMCU-32S Lua WiFi 物聯網開發板 9
安裝ESP開發板的CP210X 晶片USB驅動程式 12
章節小結 18
第一門課 溫溼度感測器模組 20
XY-MD02溫溼度感測模組 20
開啟軟體 26
XY-MD02溫溼度感測器通訊命令解析 32
XY-MD02溫溼度感測器功能碼 32
讀寫請求資料發送資料方法 32
感測模組回應請求後回饋資料發送資料方法 33
請求發送溫度資料 33
請求發送濕度資料 36
請求發送溫溼度資料 38
讀寫單一暫存器資料發送資料方法 41
感測模組回應請求暫存器後回饋資料發送資料方法 42
請求發送裝置位址資料 42
請求修改裝置位址資料 44
請求發送傳輸速率資料 47
請求修改傳輸速率資料 48
章節小結 51
第二門課 溫溼度感測器傳送雲端 53
XY-MD02溫溼度感測模組 53
顯示XY-MD02溫溼度感測器顯示介面 60
準備實驗材料 60
如何使用LCD 2004顯示器 62
如何使用LCD 2004顯示器顯示溫濕度 65
將溫XY-MD02溫溼度感測器透過資料代理人傳送到雲端平台 99
使用瀏覽器進行dhDatatadd.php程式測試 100
RESTFul API介紹 102
HTTP GET程式原理介紹 106
上傳溫溼度資料到雲端資料庫 108
傳送資料介紹 140
HTTP POST & GET 實作 152
甚麼是 HTTP Method ?? 153
使用HTTP GET 傳送資料 155
資料代理人(dhDatatadd) 156
章節小結 160
第三門課 Modbus RTU繼電器模組 162
八組繼電器模組 162
Modbus RTU繼電器模組電路控制端 166
電磁繼電器的工作原理和特性 168
繼電器運作線路 170
完成Modbus RTU繼電器模組電力供應 172
完成Modbus RTU繼電器模組之對外通訊端 173
開啟軟體 175
開始測試繼電器開啟與關閉 180
通訊命令解析 195
集中控制指令 195
單路控制指令 197
配置指令 199
Modbus RTU 指令碼舉例 202
控制繼電器之Modbus 控制碼 207
測試軟體進行連線與控制測試 209
完成Modbus RTU繼電器模組之對外通訊端 210
實際進行連線與控制測試 212
章節小結 230
第四門課 工業通訊四繼電器模組 232
四組繼電器模組 232
開啟軟體 238
Modbus RTU 四路繼電器模組命令解析 245
Modbus RTU 四路繼電器模組功能碼 245
單獨打開單一繼電器 246
打開1號繼電器 247
關閉1號繼電器 250
打開2號繼電器 252
關閉2號繼電器 254
打開3號繼電器 257
關閉3號繼電器 259
打開4號繼電器 261
關閉4號繼電器 263
開啟/關閉所有繼電器 265
Modbus RTU 四路繼電器模組功能碼 266
打開所有的繼電器 266
關閉所有號繼電器 268
讀取/設定控制器 271
Modbus RTU 四路繼電器模組功能碼 271
讀取設備位址 271
設定設備位址 274
讀取設備通訊速率 276
設定設備通訊速率 279
讀取繼電器器 281
Modbus RTU 四路繼電器模組功能碼 282
讀取所有繼電器狀態 282
讀取IO光耦合 284
Modbus RTU 四路繼電器模組功能碼 284
讀取所有IO光耦合狀態 285
電磁繼電器的工作原理和特性 288
繼電器運作線路 290
完成Modbus RTU繼電器模組電力供應 291
完成Modbus RTU繼電器模組之控制家電 292
章節小結 294
第五門課 整合MQTT控制裝置 296
MQTT Broker訂閱功能開發 296
接收端實驗材料 296
MQTT Broker訂閱接收後回饋功能開發 324
回饋控制器狀態之功能開發 325
透過串列埠控制裝置並回傳裝置狀態 368
回饋控制器狀態之功能開發之硬體線路 368
讀入監控視窗Json文件進行輸出之功能開發 372
讀入監控視窗Json文件進行解譯之功能開發 404
單一控制繼電器開啟關閉與讀取輸入點訊號 440
透過MQTT Broker傳送控制裝置並回傳裝置狀態 493
回饋控制器狀態之功能開發 494
章節小結 551
第六門課 使用Python控制工業裝置 554
透過MQTT Broker控制開發裝置 554
連接MQTT Broker伺服器 554
解譯Json文件為資料元件 560
傳送到MQTT Broker伺服器 565
解譯MQTT Broker伺服器傳送之內容 569
傳送開啟繼電器命令與接收控制器執行後回送之內容 574
安裝與設定Python開發視覺化界面 580
安裝Qt Designer 580
Qt Designer與PyQt5/6與Pycharm IDE工具互動 584
整合Qt Designer與PyQt5/6於Pycharm IDE工具方式開發 590
設定外部工具去整合Qt Designer與PyQt5/6於Pycharm IDE 598
開發控制Modbus控制器之Python開發視覺化界面 605
欲完成的畫面元件 605
創建新視窗 606
Label元件設計 610
Combo Box元件設計 615
第一個Combo Box元件設計 615
第二個Combo Box元件設計 623
第三個Combo Box元件設計 630
Text Edit元件設計 637
建立按鈕Button元件設計 641
第一個Push Buttonx元件設計 642
第二個Push Buttonx元件設計 645
儲存設計之視窗設計 648
回到Pycharm IDE整合環境 650
開發控制Modbus控制器之功能問題 656
檢核視窗功能 656
檢核功能 656
回到Qt Designer視窗工具 659
解決重複產生視窗程式碼的問題 661
修正PyQt5/6於Pycharm IDE 之獨立執行的功能 661
回到Pycharm IDE整合環境重新產生視窗程式碼 667
查看差異的視窗程式碼 674
設計全新的視窗主程式 676
產生視窗操作之程式碼 681
設計動作與操作內容 682
完成動作的主程式 682
按下執行按鈕之動作程式 684
建立視窗內setouttext()函式 685
setouttext函式內容解釋 686
按下離開按鈕之動作程式 689
完成傳送json文件到MQTT Broker伺服器程式碼 690
先行攥寫傳送到MQTT Broker伺服器之範例程式 690
修改之前的主程式 694
加入MQTT Broker運行的套件 696
修正按下執行按鈕的函式 697
修正具有回傳能力的setouttext函 699
完成最後版本的主程式 700
小結 704
章節小結 706
本書總結 707
作者介紹 708
附錄 710
NodeMCU 32S腳位圖 710
ESP32-DOIT-DEVKIT腳位圖 711
ESP32物聯網基礎10門課:The Ten Basic Courses to IoT Programming Based on ESP32 712
ZQWL-IO-1CNRR8-I使用手册V1.4 713
XY-MD02溫溼度感測模組 732
顯示XY-MD02溫溼度感測器實驗實體圖 733
Modbus RTU 四路继电器模块 734
Modbus RTU 四路繼電器模組命令一覽表 747
參考文獻 758

曹永忠 (Yung-Chung Tsao) ，國立中央大學資訊管理學系博士，目前在國立暨南國際大學電機工程學系暨應用材料及光電工程學系兼任助理教授、國立高雄大學電機工程學系兼任助理教授，專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
並通過台灣圖霸的專家認證。
目前也透過Youtube在直播平台https://www.youtube.com/@dr.ultima/streams，不定其分享系統設計開發的經驗、技術與資訊工具、技術使用的經驗

Email:prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao
WeChat：dr_brucetsao
作者網站：http://ncnu.arduino.org.tw/brucetsao/myprofile.php
臉書社群(Arduino.Taiwan)：https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Github網站：https://github.com/brucetsao/
原始碼網址：https://github.com/brucetsao/ESP6Course_IIOT
直播平台https://www.youtube.com/@dr.ultima/streams：



蔡英德 (Yin-Te Tsai)，國立清華大學資訊科學系博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授、靜宜大學資訊學院院長，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、視障輔具設計與開發。
Email:yttsai@pu.edu.tw
作者網頁：http://www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing






許智誠 (Chih-Cheng Hsu)，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程系博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘系統。
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