在智能家居場(chǎng)景中,溫濕度是影響居住舒適度的核心參數(shù)。本方案基于EWT103-W15系列雙模WiFi模組開發(fā)板,搭建一套“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)+遠(yuǎn)程查看+異常告警”的智能溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過開發(fā)板藍(lán)牙BLE5.1協(xié)議+IEEE 802.11b/g/n標(biāo)準(zhǔn)WiFi協(xié)議的WiFi/藍(lán)牙雙模通信能力,實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)本地藍(lán)牙直連手機(jī),或通過Wi-Fi上傳至云端,用戶可通過手機(jī)APP隨時(shí)查看室內(nèi)溫濕度,并在超標(biāo)時(shí)接收告警。
· 實(shí)時(shí)采集溫濕度數(shù)據(jù)(精度±2℃/±5%RH);
· 支持藍(lán)牙直連手機(jī)(短距調(diào)試)與Wi-Fi上傳云端(長(zhǎng)距監(jiān)控);
· 溫濕度超閾值時(shí)觸發(fā)LED告警(如溫度>30℃亮紅燈);
· 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)(-40℃~+85℃),適配廚房、陽臺(tái)等復(fù)雜環(huán)境。
組件名稱 | 型號(hào)/規(guī)格 | 功能說明 |
EWT103-W15SP開發(fā)板 | 板載天線版 | 核心計(jì)算與通信模塊(Wi-Fi 2.4GHz/藍(lán)牙5.1) |
溫濕度傳感器 | DHT11(數(shù)字型) | 采集溫濕度數(shù)據(jù)(溫度范圍0-50℃,濕度20-90%RH) |
三色LED模塊 | 通用型(紅/綠/藍(lán)) | 狀態(tài)指示(綠色:正常;紅色:溫度超標(biāo);藍(lán)色:濕度超標(biāo)) |
5V鋰電池(可選) | 18650(容量2000mAh) | 脫離USB供電,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)監(jiān)測(cè)(續(xù)航約48h,依賴數(shù)據(jù)上傳頻率) |
杜邦線/面包板 | 公對(duì)母/母對(duì)母 | 連接開發(fā)板與傳感器、LED模塊 |
1. 開發(fā)板供電:
o 調(diào)試階段:通過Type-C線連接PC或5V充電寶(默認(rèn)供電方式);
o 部署階段:使用鋰電池連接開發(fā)板的“5V”和“GND”排針(注意正負(fù)極,避免短路)。
2. DHT11傳感器連接:
o DHT11的VCC(電源)→ 開發(fā)板3V3排針(3.3V);
o DHT11的GND(地)→ 開發(fā)板GND排針(任意GND引腳);
o DHT11的DATA(數(shù)據(jù))→ 開發(fā)板A0模擬輸入引腳(引腳3)。
3. 三色LED模塊連接:
o LED的紅色正極→ 開發(fā)板B5引腳(引腳22,輸出高電平亮);
o LED的綠色正極→ 開發(fā)板B6引腳(引腳23);
o LED的藍(lán)色正極→ 開發(fā)板B7引腳(引腳24);
o 所有LED負(fù)極→ 開發(fā)板GND排針。
EWT103-W15系列開發(fā)板支持AT指令集,無需復(fù)雜編程即可實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能。以下為關(guān)鍵配置步驟(以Windows系統(tǒng)為例):
· 軟件:串口調(diào)試工具(如SSCOM)、億佰特AT指令集文檔;
· 硬件:開發(fā)板通過Type-C線連接PC(確保驅(qū)動(dòng)識(shí)別為“USB Serial Port”)。
1. 進(jìn)入AT指令模式:
開發(fā)板上電后,通過串口工具發(fā)送AT(波特率默認(rèn)115200),若返回OK,表示AT模式正常。
2. 配置Wi-Fi參數(shù)(用于云端上傳):
o 連接家庭路由器:AT+CWJAP="SSID","PASSWORD"(替換為實(shí)際Wi-Fi名稱與密碼);
o 檢查連接狀態(tài):AT+CWJAP?,返回+CWJAP:"SSID",...表示連接成功。
3. 配置藍(lán)牙參數(shù)(用于手機(jī)直連):
o 設(shè)置藍(lán)牙名稱:AT+BTNAME="SmartSensor";
o 開啟藍(lán)牙透?jìng)髂J剑?/span>AT+BTMODE=1(數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙直接傳輸至手機(jī))。
若需自定義邏輯(如超閾值告警),可通過開發(fā)板支持的Lua腳本功能實(shí)現(xiàn)(以溫度告警為例):
-- 初始化DHT11傳感器(A0引腳)
dht = require("dht")
dht.init(0) -- 0表示A0引腳
-- 主循環(huán)(每5秒采集一次)
while true do
-- 讀取溫濕度數(shù)據(jù)
temp, humi = dht.read()
-- 打印數(shù)據(jù)(通過串口輸出)
print("Temperature:"..temp.."℃, Humidity:"..humi.."%")
-- 控制LED狀態(tài)
if temp > 30 then
gpio.write(22, 1) -- B5引腳(紅色LED)高電平點(diǎn)亮
else
gpio.write(22, 0)
end
if humi > 80 then
gpio.write(24, 1) -- B7引腳(藍(lán)色LED)高電平點(diǎn)亮
else
gpio.write(24, 0)
end
-- 藍(lán)牙透?jìng)鲾?shù)據(jù)(格式:"T:25,H:60")
uart.write(0, "T:"..temp..",H:"..humi)
tmr.delay(5000) -- 延遲5秒
End
注:腳本需通過串口工具燒錄至開發(fā)板(參考《程序燒錄及使用指南》)。
為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看,可開發(fā)一個(gè)基于藍(lán)牙與Wi-Fi的手機(jī)APP(以Android為例,使用MIT App Inventor快速搭建):
· 藍(lán)牙直連:通過藍(lán)牙接收開發(fā)板發(fā)送的“T:25,H:60”格式數(shù)據(jù),顯示溫濕度;
· Wi-Fi云端:開發(fā)板將數(shù)據(jù)上傳至阿里云IoT平臺(tái),APP通過HTTP請(qǐng)求獲取云端數(shù)據(jù)(需提前注冊(cè)阿里云賬號(hào)并配置設(shè)備);
· 告警通知:當(dāng)溫濕度超標(biāo)時(shí),APP彈出提示(如“溫度32℃,請(qǐng)注意通風(fēng)”)。
· 主界面:大字體顯示當(dāng)前溫度(紅色)、濕度(藍(lán)色);
· 歷史曲線:顯示24小時(shí)溫濕度變化趨勢(shì)(需云端存儲(chǔ));
· 設(shè)置頁:配置溫濕度閾值(默認(rèn)溫度>30℃、濕度>80%)。
· 傳感器數(shù)據(jù):用手捂住DHT11傳感器,觀察串口輸出溫度是否上升(正常應(yīng)+2℃~+5℃);
· LED告警:將溫度設(shè)置為35℃(通過加熱傳感器模擬),檢查紅色LED是否點(diǎn)亮;
· 藍(lán)牙通信:手機(jī)打開藍(lán)牙,搜索“SmartSensor”設(shè)備并連接,查看APP是否顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
· 高溫環(huán)境:將開發(fā)板置于40℃恒溫箱(模擬夏季空調(diào)房),運(yùn)行24小時(shí),檢查是否丟包或重啟;
· 低溫環(huán)境:置于0℃冰箱(模擬冬季),啟動(dòng)后檢查數(shù)據(jù)采集延遲(應(yīng)≤5秒);
· 穿墻測(cè)試:開發(fā)板與路由器間隔1面墻(約8m),檢查Wi-Fi連接狀態(tài)(應(yīng)穩(wěn)定上傳數(shù)據(jù))。
· 無數(shù)據(jù)輸出:檢查DHT11接線是否松動(dòng)(重點(diǎn)檢查DATA引腳),或傳感器損壞(替換測(cè)試);
· 藍(lán)牙連接失敗:確認(rèn)開發(fā)板藍(lán)牙名稱正確(AT+BTNAME?),手機(jī)藍(lán)牙是否開啟定位權(quán)限(Android需定位權(quán)限才能搜索藍(lán)牙設(shè)備);
· LED不亮:檢查GPIO引腳是否配置為輸出模式(通過AT+GPIO=22,1設(shè)置B5為輸出)。
· 低成本:開發(fā)板單價(jià)<50元,DHT11傳感器<10元,總硬件成本<100元;
· 易開發(fā):基于AT指令和Lua腳本,無需專業(yè)嵌入式開發(fā)經(jīng)驗(yàn);
· 高可靠:工業(yè)級(jí)溫濕度(-40℃~+85℃)與抗振動(dòng)設(shè)計(jì),適配廚房、陽臺(tái)等復(fù)雜環(huán)境;
· 雙模通信:藍(lán)牙直連滿足短距調(diào)試需求,Wi-Fi上傳支持遠(yuǎn)程監(jiān)控,靈活性高。
· 多傳感器融合:增加光照傳感器(連接A5引腳)、PM2.5傳感器(連接U0RXD/U0TXD串口),實(shí)現(xiàn)“溫濕度+光照+空氣質(zhì)量”綜合監(jiān)測(cè);
· 自動(dòng)控制:通過開發(fā)板的GPIO控制繼電器(如溫度過高時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇),實(shí)現(xiàn)“監(jiān)測(cè)+控制”閉環(huán);
· 語音交互:集成藍(lán)牙語音模塊(如連接B8/B9引腳),支持“小愛同學(xué),查詢當(dāng)前濕度”等語音指令。
本方案通過EWT103-W15系列藍(lán)牙BLE5.1+IEEE 802.11b/g/n標(biāo)準(zhǔn)WiFi協(xié)議的雙模WiFi模組開發(fā)板的雙模能力、豐富的管腳擴(kuò)展及工業(yè)級(jí)可靠性,成功搭建了一套低成本、易開發(fā)的智能溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。開發(fā)者可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整傳感器類型、告警邏輯或通信方式,快速適配智能家居、農(nóng)業(yè)大棚、倉庫監(jiān)控等多場(chǎng)景。億佰特協(xié)助客戶提供技術(shù)支持(技術(shù)郵箱:support@cdebyte.com),助力用戶加速產(chǎn)品落地。
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