两块 Arduino 通过 Firebase 传递温湿度数据

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• Arduino IDE
• Google Firebase Realtime Database

项目概述

本教程演示：UNO① 读取 DHT11 数据 → 串口发给 ESP8266① → 经 WiFi 写入 Firebase → ESP8266② 从 Firebase 读回 → 串口发给 UNO② → I2C LCD 显示。涵盖串口通信、WiFi 组网、云端存储，是物联网入门必修课。

步骤 1：明确各板角色

UNO 负责传感器采集，ESP8266 充当 WiFi 网关。两者串口直连，ESP8266 不直连互联网（由模块内部处理）。代码分板编写，避免混淆。

步骤 2：UNO 接 I2C LCD

I2C 接线简洁省引脚。DFRobot 模块开箱即用。若用 20×4 屏，构造函数改为 LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 20, 4);。

步骤 3：第二块 UNO 接 DHT11

按官方教程接线装库，数据脚接 A0。

步骤 4：ESP8266 配置 Firebase

在代码中填入 WiFi SSID/密码、Firebase 项目 URL 与 Token。ESP8266 向实时数据库写入 temperature 与 humidity 节点。新手可参考配套视频教程。

步骤 5：掌握串口通信协议

串口仅发送有效数据字符串（如 25.3,60.1），任何调试打印都会破坏协议。传感器 UNO 发送逗号分隔字符串，ESP8266 解析后分别上传。

步骤 6：烧录与测试

依次烧录：传感器 UNO、传感器侧 ESP8266、显示侧 ESP8266。观察 LCD 每几秒刷新一次。拔插杜邦线前先拔 USB，防短路。

常见坑与对策

• ESP8266 烧录失败：IDE 选 Generic ESP8266 Module；仍失败则复位、重插模块再试。
• UNO 烧录失败：先插 USB 再启动上传器；烧录时 ESP8266 的 GPIO0 勿接 GND。
• 串口收发错位：ESP8266 TX 接 UNO RX，RX 接 TX（交叉）；通信期间严禁打印非数据内容。
• LCD 乱码：串口延迟导致，每次打印前 lcd.clear() 可解决大部分问题。

代码片段

lcd_arduino.ino（显示端 UNO）

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 20, 4);
String sensorData;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.begin(20, 4);
  lcd.init(); lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Temperature: ");
  lcd.setCursor(18, 0); lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Humidity: ");
  lcd.setCursor(15, 1); lcd.print("%");
}
void loop() {
  if (Serial.available()) {
    sensorData = Serial.readString();
    String temp = sensorData.substring(0, sensorData.indexOf(','));
    String hum = sensorData.substring(sensorData.indexOf(',') + 1);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(13, 0); lcd.print(temp);
    lcd.setCursor(10, 1); lcd.print(hum);
  }
  delay(2000);
}

lcd_esp8266.ino（显示端 ESP8266）

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <FirebaseArduino.h>
#define FIREBASE_HOST "YOUR_FIREBASE_LINK"
#define FIREBASE_AUTH "YOUR_FIREBASE_TOKEN"
#define WIFI_SSID "YOUR_WIFI_SSID"
#define WIFI_PASSWORD "YOUR_WIFI_PASSWORD"
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
  Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH);
}
void loop() {
  String temp = Firebase.getString("temperature");
  String hum = Firebase.getString("humidity");
  Serial.flush();
  Serial.print(temp + "," + hum);
  delay(2000);
}

sensor_arduino.ino（采集端 UNO）

#include <SoftwareSerial.h>
#include <dht.h>
#define DHT_PIN A0
DHT dht;
void setup() { Serial.begin(9600); }
void loop() {
  dht.read11(DHT_PIN);
  String data = String(dht.temperature) + "," + String(dht.humidity);
  Serial.flush();
  Serial.print(data);
  delay(2000);
}

sensor_esp8266.ino（采集端 ESP8266）

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <FirebaseArduino.h>
#define FIREBASE_HOST "YOUR_FIREBASE_LINK"
#define FIREBASE_AUTH "YOUR_FIREBASE_TOKEN"
#define WIFI_SSID "YOUR_WIFI_SSID"
#define WIFI_PASSWORD "YOUR_WIFI_PASSWORD"
void setup() {
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
  Serial.begin(9600);
  Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH);
}
void loop() {
  if (Serial.available()) {
    String payload = Serial.readString();
    int comma = payload.indexOf(',');
    String temp = payload.substring(0, comma);
    String hum = payload.substring(comma + 1);
    Firebase.setString("temperature", temp);
    Firebase.setString("humidity", hum);
    if (Firebase.failed()) Serial.println("Failed to write to Firebase");
  }
  delay(2000);
}