ESP32 MQTT клиент с термопарой K-типа и модулем MAX6675

В этом проекте мы рассмотрим, как собрать простую систему измерения высокой температуры с использованием термопары K-типа, модуля MAX6675 и микроконтроллера ESP32. Данные будут передаваться на MQTT-брокер, что позволяет интегрировать систему в проекты интернета вещей и удалённый мониторинг.

Необходимое оборудование и компоненты

• Микроконтроллер ESP32
• Модуль термопары MAX6675
• Термопара K-типа
• Блок питания 5 В (USB или адаптер)
• Соединительные провода
• Базовый MQTT-брокер (например, Mosquitto или облачный сервис HiveMQ, EMQX)

Схема подключения и принцип работы

Модуль MAX6675 преобразует аналоговый сигнал от термопары K-типа в цифровой и передает данные по интерфейсу SPI. ESP32 получает данные температуры и отправляет их на MQTT-брокер через Wi-Fi. Далее значения можно просматривать в приложении Home Assistant, Node-RED или любой другой IoT-платформе.

Пример кода для ESP32

// Подключаем необходимые библиотеки
#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <max6675.h>

// Пины подключения MAX6675
int thermoSO = 19;   // MISO
int thermoCS = 5;    // CS
int thermoSCK = 18;  // SCK

MAX6675 thermocouple(thermoSCK, thermoCS, thermoSO);

// Данные для Wi-Fi
const char* ssid = "Ваш_SSID";
const char* password = "Ваш_Пароль";

// Данные для MQTT
const char* mqtt_server = "broker.hivemq.com"; // можно использовать локальный брокер
const int mqtt_port = 1883;
const char* mqtt_topic = "esp32/temperature";

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup_wifi() {
  delay(10);
  Serial.println();
  Serial.print("Подключение к ");
  Serial.println(ssid);

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi подключен");
  Serial.print("IP адрес: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void reconnect() {
  // Переподключение к MQTT при обрыве
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("Попытка подключения к MQTT...");
    if (client.connect("ESP32Client")) {
      Serial.println("Подключено");
    } else {
      Serial.print("Ошибка, код=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" Повтор через 5 секунд");
      delay(5000);
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
}

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

  // Считываем температуру
  double celsius = thermocouple.readCelsius();
  Serial.print("Температура: ");
  Serial.println(celsius);

  // Отправляем данные в MQTT
  char msg[50];
  dtostrf(celsius, 6, 2, msg);
  client.publish(mqtt_topic, msg);

  delay(3000); // отправка каждые 3 секунды
}

Применение и расширение проекта

• Мониторинг температуры печей, котлов и нагревателей.
• Удалённое измерение температуры в промышленном оборудовании.
• Интеграция в умный дом через Home Assistant или Node-RED.
• Создание системы многоканального измерения с несколькими модулями MAX6675.
• Передача данных не только в MQTT, но и в базы данных или облачные сервисы.

Заключение

Используя ESP32 и модуль MAX6675 с термопарой K-типа, можно легко построить систему измерения температуры с передачей данных по MQTT. Такой проект будет полезен как для учебных целей, так и для реальных промышленных или бытовых задач.