【FireBeetle 2 ESP32 P4 开发套件】Home Assistant 物联网温度计- Makelog(造物记)

本文介绍了 DFRobot FireBeetle 2 ESP32 P4 开发套件通过 ADC 采集温度数据，并结合 MQTT 协议和无线 WiFi 模块实现温度上传至 Home Assistant 平台，实现物联网远程温度计的项目设计。

包括开发环境搭建、硬件连接、工程测试、流程图、代码、MQTTX 测试、HA 测试、运行效果展示等。

项目介绍

环境搭建：Docker、EMQX、HA 部署、MQTT 配置；

工程测试：流程图、MicroPython 代码、MQTTX 通信测试；

HA 测试：配置文件、面板卡片设计、温度显示；

环境搭建

包括 Docker、EMQX、HA 部署、MQTT 通信配置等。

Docker 安装

下载并安装 Docker Desktop 软件；

镜像源更换

为了便于后续 EMQX 和 HA 平台部署，需要添加镜像源以加速下载。

依次进入设置 - Docker Engine

添加代码如下

{
"builder": {
   "gc": {
   "defaultKeepStorage": "20GB",
   "enabled": true
   }
  },
"debug": true,
"experimental": false,
"insecure-registries": [
   "registry.docker-cn.com",
   "docker.mirrors.ustc.edu.cn"
  ],
"registry-mirrors": [
   "https://docker.registry.cyou",
   "https://docker-cf.registry.cyou",
   "https://dockercf.jsdelivr.fyi",
   "https://docker.jsdelivr.fyi",
   "https://dockertest.jsdelivr.fyi",
   "https://mirror.aliyuncs.com",
   "https://dockerproxy.com",
   "https://mirror.baidubce.com",
   "https://docker.m.daocloud.io",
   "https://docker.nju.edu.cn",
   "https://docker.mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn",
   "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
   "https://mirror.iscas.ac.cn",
   "https://docker.rainbond.cc",
   "https://do.nark.eu.org",
   "https://dc.j8.work",
   "https://dockerproxy.com",
   "https://gst6rzl9.mirror.aliyuncs.com",
   "https://registry.docker-cn.com",
   "http://hub-mirror.c.163.com",
   "http://mirrors.ustc.edu.cn/",
   "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/",
   "http://mirrors.sohu.com/"
  ]
}

选择 Apply 即可。

HA 部署

打开命令行终端并执行指令

docker pull homeassistant/home-assistant:latest

待拉取 HA 镜像完成；

磁盘根目录创建 homeassistant 文件夹，新建 docker-compose.yaml 文件，并添加如下代码

version: '3'
services:
homeassistant:
   image: homeassistant/home-assistant:latest
   container_name: homeassistant
   restart: always
   volumes:
   - /data/homeassistant/config:/config
   environment:
   - TZ=Asia/Shanghai
   ports:
   - "8123:8123"

保存文件，并在终端打开该文件夹，执行 docker compose up -d 指令，完成 HA 容器创建。

进入 Containers 容器页面，点击 homeassistant 端口链接，进入 HA 浏览器页面，创建并登录账户；

EMQX 部署

在添加软件镜像源的基础上，终端执行指令

docker pull emqx/emqx：latest

拉取最新版 emqx 镜像

终端执行指令

docker run -d --name emqx -p 1883:1883 -p 8083:8083 -p 8084:8084 -p 8883:8883 -p 18083:18083 emqx/emqx:latest

创建并运行 emqx 容器；

若提示端口被占用报错，可删除已创建的 emqx 容器，进入 Images 标签页，点击 emqx/emqx 镜像对应的启动按钮，手动配置容器名称、Host端口等参数，端口填写 0 ，系统随机分配可用端口。

配置 EMQX

（1）进入 Containers 容器页面，点击 emqx 端口链接，进入 emqx 浏览器页面，初始登录账户名 admin 密码 public ；

（2）依次打开访问控制 - 客户端认证 - 创建 - Password-Based - 内置数据库 - （默认配置）- 创建；

（3）用户管理 - 新建用户 - 自定义用户名和密码 .

MQTT

（1）命令行终端输入 ipconfig 获取本地计算机 IPv4 地址，如 192.168.31.160

（2）配置 Home Assistant ，依次点击设置 - 设备与服务 - 添加集成 - 搜索 MQTT - 填写代理信息。

代理栏输入计算机 IP 地址，端口 1883，用户名和密码为 EMQX 中创建的用户信息。

（3）进入 HA 所在文件夹，打开 configuration.yaml 配置文件，添加温度传感器设备

mqtt:
sensor:
   - name: "Temperature"
   state_topic: "esp/adc/temp"
   suggested_display_precision: 1
   unit_of_measurement: "°C"
   value_template: "{{ value_json.temperature }}"

保存更改并重新加载配置以应用更改。

（4）进入 HA 概览页面，可见新增的传感器卡片以及 Temperature 项。

硬件连接

该项目使用板载 ADC0 对应引脚为 GPIO16；

Type-C 数据线连接 USB-CDC 实现调试和供电。

工程测试

包括流程图、工程代码、MQTTX 测试、HA 测试等。

流程图

工程代码

数据线连接开发板和电脑；

运行 Thonny IDE 软件，配置解释器和设备端口，新建文件并添加如下代码

#!/usr/bin/env python3
# main.py
import json
import network
import time
import random
from machine import ADC, Pin
from umqtt.simple import MQTTClient

# ========== 用户可改区域 ==========
WIFI_SSID = "xxx"
WIFI_PASS = "xxx"
ADC_PIN = 16 # ESP32-P4 的 ADC0 引脚
MQTT_SERVER = "192.168.31.160"
MQTT_PORT = 32768
MQTT_CLIENT_ID = 'micropython-client-{id}'.format(id=random.getrandbits(8))
MQTT_USER = "xxx"
MQTT_PASS = "xxx"
PUB_TOPIC = "esp/adc/temp"
PUB_INTERVAL = 2 # 发布间隔（秒）
# ===================================
def wifi_connect(ssid, pwd):
   sta = network.WLAN(network.STA_IF)
   sta.active(True)
   if not sta.isconnected():
   print("Connecting Wi-Fi...")
   sta.connect(ssid, pwd)
   for _ in range(20):
   if sta.isconnected():
   break
   time.sleep(1)
   print("Wi-Fi connected:", sta.ifconfig())
# --------------- 温度转换 ---------------
def read_temperature():
   """
   线性转换：
   参考电压 3.3 V，温度传感器输出 10 mV/°C
   """
   adc = ADC(Pin(ADC_PIN))
   adc.atten(ADC.ATTN_11DB) # 0-3.3 V
   raw = adc.read()
   volt = raw / 4095 * 3.3 # ADC 电压
   temp = (volt - 1.4) * 100 # ADC 温度
   return round(temp, 1)

# --------------- MQTT 连接 ---------------
def mqtt_connect():
   c = MQTTClient(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_SERVER, MQTT_PORT,
   MQTT_USER, MQTT_PASS)
   c.connect()
   print("[MQTT] Connected to", MQTT_SERVER)
   return c

def mqtt_publish(client, data: dict):
   payload = json.dumps(data)
   client.publish(PUB_TOPIC, payload)
   print("[MQTT] Sent ->", payload)

# --------------- 主函数 ---------------
def main():
   wifi_connect(WIFI_SSID, WIFI_PASS) # 连接 WiFi
   client = mqtt_connect()
   while True:
   temp = read_temperature()
   mqtt_publish(client, {"temperature": temp})
   time.sleep(PUB_INTERVAL)

if __name__ == "__main__":
   main()

保存代码并运行；

终端打印 WiFi 连接信息以及 MQTT 消息发布内容。

MQTTX 测试

下载并安装 MQTTX 软件；

新建连接，输入本地计算机 IP 地址、端口号、MQTT Broker 用户名、密码等；

运行连接，添加订阅主题 esp/adc/temp 获取监听消息；

HA 测试

在 HA 添加 MQTT 集成设备的基础上，在概览 - 传感器可获取实时温度更新

此外，结合 HA 智能移动 APP 平台，可远程获取实时温度信息。

总结

本文介绍了 DFRobot FireBeetle 2 ESP32 P4 开发套件通过 ADC 采集温度数据，并结合 MQTT 协议和无线 WiFi 模块实现温度上传至 Home Assistant 平台，实现物联网远程温度计的项目设计，为该开发板在物联网领域的开发设计和应用提供了参考。

【FireBeetle 2 ESP32 P4 开发套件】Home Assistant 物联网温度计 简单