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如何去实现一种基于ESP8266WiFi模块的温湿度检测电路设计？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 怎样去设计基于ESP8266WiFi模块的温湿度检测电路硬件设计？怎样去设计基于ESP8266WiFi模块的温湿度检测电路软件设计？ 0
2021-7-14 07:17:12　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × liutiefu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 yuxiangxyz 该类别下有 11 个回答。邀请回答 kasdlak 该类别下有 11 个回答。邀请回答 dfgsdf 该类别下有 10 个回答。邀请回答 uuwyfsdfsf 该类别下有 10 个回答。邀请回答 fansz 该类别下有 10 个回答。邀请回答 szj0213 该类别下有 10 个回答。邀请回答剪刀脚该类别下有 9 个回答。邀请回答胡扯123 该类别下有 9 个回答。邀请回答乔伊斯e 该类别下有 9 个回答。邀请回答山中老虎该类别下有 9 个回答。邀请回答哥儿该类别下有 9 个回答。邀请回答悬崖勒马2 该类别下有 9 个回答。邀请回答 gXDhn 该类别下有 9 个回答。邀请回答楼斌该类别下有 8 个回答。邀请回答 Lucia_nie 该类别下有 8 个回答。邀请回答 dsdfshf 该类别下有 8 个回答。邀请回答 fhj920535793 该类别下有 8 个回答。邀请回答 h1654155957.9185 该类别下有 8 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 8 个回答。邀请回答举报赵淑洁相关推荐 • 怎么实现51单片机DHT11温湿度ESP8266WiFi手机APP显示设计？ 1449 • 如何去实现一个基于51单片机+DHT11温湿度模块+ESP8266模块+上传oneNET APP显示+LCD1602显示呢 1635 • 基于DHT11和ESP8266如何去实现温湿度数据无线传输 3063 • 怎么实现基于ESP8266与点灯科技平台的温湿度计的设计？ 2103 • 求将STM32采集的温湿度，通过串口WIFI模块ESP8266传输给手机的源程序 2597 • 如何去实现一种基于nRF24L01的无线发射、接收电路设计 1980 • 怎样去设计一种基于51单片机的温湿度检测仪 2056 • esp8266WiFi模块使用经验分享 2636 • ESP8266wifi模块连接原子云如何实现手机与单片机的通信？ 2439 • 怎么实现STM32+ESP8266上传温湿度到onenet云平台？ 1883 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 温湿度检测设计。基于51单片机、ESP8266WiFi模块、温湿度DHT11传感器、Android APP完成。首先先展示一下设计好的实物，接下来将从系统方案、硬件设计、软件设计这三个方面来阐述。 1、系统方案 DHT11温湿度传感器采集数据传送给单片机，单片机将数据处理之后通过ESP8266WiFi模块将数据发送给手机App。WiFi模块有两个作用：一是串口转WiFi，单片机通过串口将数据发送给Wifi模块，对于单片机编程而言，与Wifi模块通信就相当于与串口通信，不必知道WiFi协议；二是WiFi模块当做WiFi 热点AP，手机搜索8266建立的WiFi名称就能与其连接。显然这种方式只是局域网通信，不能进行远程连接，远程连接需要服务器端的支持，现在常采用的方法是通过阿里云、机智云等，远程连接比较复杂，我们以后再研究。 2、硬件设计整个设计电路图如下所示： ESP8266WiFi模块我们采用的是ESP-01S模组，安信可公司出品的，注意ESP-01S的电源是3.3V，而单片机电源是5V，所以需要一个5V转3.3V的模块，我们选用的是LM1117T-3.3V这个器件， LM1117这个器件管脚一定不要接错，否则会发热非常严重然后烧毁。我第一次焊接的时候把LM1117管脚焊错了，上电后用手触碰了一下差点把手烫伤，赶紧把电源拔掉。LM1117的接线如下所示： ESP8266的接线如下图所示： RX：模块串口通信的接收引脚，接到单片机的TX引脚。 GND：接地 TX：模块的发射端，接单片机的RX接口。 CH_PD / EN：接3.3v高电平。 VCC：接3.3V的高电平。 DHT11温湿度传感器负责采集环境中的温湿度数据，在单片机软件设计部分会详细的介绍该传感器的使用步骤。引脚说明： VDD 供电3.3～5.5V DC DATA 串行数据，单总线 NC 空脚 GND 接地，电源负极 3.单片机软件设计单片机程序主要是两个点，一是读取DHT11传感器的温湿度数据，二是串口通信。DHT11的官方文档写的很规范，有关于读取数据的详细步骤，文档更新也比较及时， DHT11采用单总线通信，单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制均由单总线完成。传送数据位定义 DATA 管脚用于DHT11与单片机之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次传送40 位数据，高位先出。数据格式： 8bit 湿度整数数据+ 8bit 湿度小数数据+ 8bit 温度整数数据+ 8bit 温度小数数据+ 8bit 校验位。注：其中湿度小数部分为0。校验位数据定义 8bit 湿度整数数据 + 8bit 湿度小数数据 + 8bit 温度整数数据 + 8bit 温度小数数据 = 8bit 校验位如果以上等式成立，则本次传感器采集的数据有效，否则无效。先看采集数据有效的示例，接收到的40 位数据为： 0011 0101 0000 0000 0001 1000 0000 0100 0101 0001 湿度高8 位湿度低8 位温度高8 位温度低8 位校验位计算： 0011 0101 + 0000 0000 + 0001 1000 + 0000 0100 = 0101 0001，接收数据正确。湿度：0011 0101（整数）=35H=53%RH 0000 0000（小数）=00H=0.0%RH =》53%RH + 0.0%RH = 53.0%RH 温度：0001 1000（整数）=18H=24℃ 0000 0100（小数）=04H=0.4℃ =》24℃ + 0.4℃ = 24.4℃ 采集数据无效的示例，接收到的40 位数据为： 0011 0101 0000 0000 0001 1000 0000 0100 0100 1001 湿度高8 位湿度低8 位温度高8 位温度低8 位校验位计算： 0011 0101 + 0000 0000 + 0001 1000 + 0000 0100 不等于0100 1001，本次接收的数据不正确，放弃，重新接收数据。通过以上两个示例可以清楚DHT11数据格式以及数据如何去校验有效性。数据时序图用户主机（MCU）发送一次开始信号后，DHT11 从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11 发送响应信号，送出40bit 的数据，并触发一次信采集。信号发送如图所示。这里的主机是指单片机，从机是指DHT11传感器。下面这个图表罗列了时序图相关的参考时间，在读取数据的详细步骤中会用到这些数值。根据时序图和表中的参考时间，我们可以得出读取传感器数据的步骤。 step1：单片机输出低电平保持20ms step2：单片机拉高电平保持13us等待DHT11传感器的低电平响应信号 step3：判断DHT11是否给出低电平响应，如果有低电平响应则进入步骤4，否则等待下一轮的尝试。 step4：通过while语句等待83us的低电平响应时间结束 step5：通过while语句等待87us的高电平响应时间结束 step6：计算温湿度数据 step7：单片机输出高电平结束一次数据采集的读取 step8：校验数据在时序图中可以看到，数据读取是每次一位进行的，数据0位和数据1位的低电平时间是相同的，即54us。数据0位的高电平时间是24us，而数据1为的高电平时间是71us，通过高电平时间的差异我们就可以判断出是数据0还是数据1。所以单独写了一个函数用来计算数据0位和1位，由于温湿度的整数和小数部分分别是由8位表示的，我们定义该函数得到8位数据之后给出返回值。步骤6对应的函数computeData（）用来完成上述工作。我们对步骤6进行详细的描述： step 6.1：等待54us低电平结束 step 6.2：延时30us判断高电平是否结束，因为数据0位的电平最大时长是27us，如果超过27us之后高电平结束，则为数据0位，否则为数据1位。 step 6.3：通过while语句等待高电平结束 step 6.4：通过移位和或与的方式保存一个数据位 step 6.5：循环6.1到6.4步骤8次，得到一个字节的数据 //-------------------------------- //-----湿度读取子程序 ------------ //-------------------------------- //----以下变量均为全局变量-------- //----温度高8位== temperature_H------ //----温度低8位== temperature_L------ //----湿度高8位== humidity_H----- //----湿度低8位== humidity_L----- //----校验 8位 == checkdata----- //-------------------------------- void readData（） { U8 humidity_H_temp，humidity_L_temp，temperature_H_temp，temperature_L_temp，checkdata_temp; //step1：单片机输出低电平保持20ms P2_0=0; delayms（20）; //step2：单片机拉高电平保持13us等待DHT11传感器的低电平响应信号 P2_0=1; delay13us（）; //step3：判断DHT11是否给出低电平响应，如果有低电平响应则进入步骤4，否则等待下一轮的尝试。 if（P2_0==0） { //step4：通过while语句等待83us的低电平响应时间结束 while（P2_0==0）; //step5：通过while语句等待87us的高电平响应时间结束 while（P2_0==1）; //step6：计算温湿度数据 humidity_H_temp = computeData（）; humidity_L_temp = computeData（）; temperature_H_temp = computeData（）; temperature_L_temp = computeData（）; checkdata_temp = computeData（）; //step7：单片机输出高电平结束一次数据采集的读取 P2_0 = 1; //step8：校验数据 if（checkdata_temp == humidity_H_temp + humidity_L_temp + temperature_H_temp + temperature_L_temp） { humidity_H = humidity_H_temp; humidity_L = humidity_L_temp; temperature_H = temperature_H_temp; temperature_L = temperature_L_temp; checkdata = checkdata_temp; } } } /** 根据时序计算温湿度值 / U8 computeData（） { U8 i，U8comdata; for（i=0; i《8; i++） { //step 6.1：等待54us低电平结束 while（P2_0==0）; //step 6.2：延时30us判断高电平是否结束 Delay_10us（）; Delay_10us（）; Delay_10us（）; U8temp=0; if（P2_0==1） { U8temp=1; } //step 6.3：通过while语句等待高电平结束 while（P2_0==1）; //step 6.4：通过移位和或与的方式保存一个数据位 U8comdata《《=1; U8comdata\|=U8temp; } return U8comdata; } 温湿度数据读取完毕，接下来就是通过串口发送出去，串口发送数据的代码相对简单了，我们在主函数中对串口通信进行初始化，然后在一个while语句中每隔2s读取数据然后发送。 //---------------------------------------------- //main（）功能描述： STC89C52RC 11.0592MHz 串口发送温湿度数据，波特率 9600 //---------------------------------------------- void main（） { U8 i; TMOD=0x20; //定时器1工作在方式2 TH1 = 0xfd; //波特率9600 TL1 = 0xfd; SM0=0; //串口工作在方式1 SM1=1; EA = 1; //开总中断 REN = 1; //使能串口 TR1 = 1; //定时器1开始计时 delayms（1000）; sendString（“AT+CWMODE=2rn”）; //ap模式 delayms（1000）; sendString（“AT+CIPMUX=1rn”）; //允许多连接 delayms（1000）; sendString（“AT+CIPSERVER=1rn”）; //建立TCP Server delayms（1000）; ES = 1; //开串口中断 while（1） { //调用温湿度读取子程序 readData（）; str［0］=humidity_H; str［1］=humidity_L; str［2］=temperature_H; str［3］=temperature_L; str［4］=checkdata; //发送到串口 delayms（2）; //发送温度数据 sendString（ “AT+CIPSTART=1，”TCP“，”192.168.4.2“，5000rn”）; delayms（2）; sendString（“AT+CIPSEND=1，5rn”）; delayms（2）; for（i=0; i《5; i++） { sendOneChar（str）; } //读取模块数据周期不易小于 2S delayms（2000）; } } 至此，单片机端的主要代码就讲解完了，可以看到核心代码是如何读取DHT11的数据。 4.手机APP软件设计 APP是用Android Studio（AS）开发的，不建议初学者学习Eclipse结合ADT（Android Eclipse Tools）插件的方式开发Android APP，这种方式已经过时并且以后会被淘汰，Google在2016年底已经停止了对ADT的更新，我之前所在的公司已经将Eclispe的代码全部迁移到AS平台了，推荐使用Google自家的AS集成开发环境。AS有很多优点，但是在使用时也有问题，AS借助gradle进行项目构建，至于为什么Google利用gradle进行Android app项目构建，读者可以自行上网搜索。gradle插件版本要和AS版本相对应，不同的开发者的gradle版本可能不同，所以当你拿到另外一个开发者的代码在自己的AS运行时时有可能会构建失败。这个现象对于国外开发者而言不是一个问题，AS可以自动去下载所需要的gradle插件版本，但是在国内，由于众所周知的原因，如果不会科学上网那么AS直接尝试下载gradle插件时会失败，会令很多初学者不知所措。在以后有时间我会单独写一篇blog来讲解如何去解决这个问题。最近听到Google要重返中国市场，如果能回归成功，对于国内的很多开发者和学术研究者而言是个好消息。言归正传，本设计APP的代码主要分成两个部分，一是WiFi数据的接收，二是图表显示。在OnCreate（）方法中进行控件的初始化，并开启一个温度数据接收线程来接收数据。 @Override protected void onCreate（Bundle savedInstanceState） { super.onCreate（savedInstanceState）; setContentView（R.layout.activity_main）; //实例化控件 mTemperatureTv = findViewById（R.id.tv_temperature）; mHumidityTv = findViewById（R.id.tv_humidity）; mTemperatureAlert = findViewById（R.id.tv_temperature_alert）; mHumidityAlert = findViewById（R.id.tv_humidity_alert）; mTemperatureRangeTv = findViewById（R.id.tv_temperature_range）; mHumidityRangeTv = findViewById（R.id.tv_humidity_range）; mTemperatureRangeTv.setText（“（” + mTempLow + “ - ” + mTempHigh + “℃）”）; mHumidityRangeTv.setText（“（” + mHumidityLow + “ - ” + mHumidityHigh + “%）”）; mLineChart = findViewById（R.id.chart）; //初始化图表属性 initChart（）; //开启温度显示线程 new ReceiveDataThread（）.start（）; } 单独开辟一个线程用来循环读取WiFi模块传输过来的数据，对于App而言单片机通过Wifi模块传输的数据相当与网络数据，用网络编程相关的就可以，线程的相关定义如下所示： /** * 温湿度数据接收线程 */ private class ReceiveDataThread extends Thread { private DataInputStream in; private byte［］ receive; @Override public void run（） { try { //在手机端建立一个ServerSocket，负责接收ESP8266发送的数据，端口为5000 serverSocket = new ServerSocket（5000）; client = serverSocket.accept（）; while （true） { //循环读取数据 in = new DataInputStream（client.getInputStream（））; receive = new byte［5］; in.read（receive）; String data = new String（receive）; //刷新UI doUIRrefresh（data）; } } catch （IOException e） { e.printStackTrace（）; } } }

2021-7-14 11:26:21 评论举报田野