基于乐鑫WiFi模块代理商WiFi模块的家庭环境系统设计
摘要：检测每个传输节点的温度和湿度，通过WiFi将信息上传到云端，并控制微信小程序，以监测家庭环境。系统可以设置温度、湿度和光强的阈值，大限度地实现用户的自由，并通过云存储数据，实现数据的实时监控。
随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始关注家庭环境对自身健康的影响。设计低成本、低故障率、低功耗的家庭环境检测是一个值得探讨的方案。以STM32F103C8T6为控制芯片，光传感器型号为BH1750，采用集温湿度检测于一体的DHT11传感器，通过乐鑫WiFi模块代理商无线WIFI模块ESP-01S将数据传输到阿里云，通过微信小程序实现温湿度同步监测。
该系统通过光强BH1750和温湿度传感器DHT11收集数据，并在STM32F103C8T6单片机中密封获得的光强、温度和湿度值。使用乐鑫WiFi模块代理商将已密封的数据以json格式传输到阿里巴巴云服务器。云首先将数据存储在数据库中，然后通过蜂窝数据传输到手机小程序。用户可以通过小程序监控可视化数据，并设置温度、湿度和光强的阈值，以达到报警线蜂鸣器的报警。它也可以作为一个初步的家庭防火系统，以过低的湿度或过高的温度报警。该设备集成在小型PCB上，上下双层组织，大大降低了用户放置在家庭任何角落的体积，实现家庭环境的监测。
系统硬件端由蜂鸣器、温湿度传感器、光强传感器、0.96英寸oled显示屏、CP2102串口模块和单片机小系统组成。以下重点介绍传感器模块、WIFI模块和供电模块。
为了节省设备空间，提高集成度，DHT11是一种具有同时检测温度和湿度能力的传感器。1kΩ电阻后，可直接连接到单片机，工作电压为3-5V。光传感器采用BY1750。由于其自身的AD转换器，光强可直接转换为数据传输，省略了CPU控制器端的复杂计算，直接连接到单片机，实现数据直接传输。此外，该传感器具有较强的光分离特性，不区分环境光源，工作电压为3-5V，与其他模块相似，是理想的光强检测模块。
乐鑫WiFi模块代理商ESP-01S无线传输模块在3-3.6V直流电压下工作，在一定的基础上优化了PCB天线，提高了传输效率和用户体验。它还有三种工作模式：STA、AP+STA。根据系统需要同时接收和发送数据，选择AP+STA模式。
由于DHT11温湿度传感器的工作电压为5V，不同于CPU控制器和WIFI模块的工作电压(3.3V)，LM2576开关电源芯片采用内置保护电路，防止过度电流和热熔断的风险。同时，该系统采用ASSM117线性稳压芯片产生3.3V电压，小外围设备可实现稳定的电压环境。
系统选择阿里云服务器，具有国内先进的加密服务和安全性。用户可以以较低的成本获得高质量的体验，缩短系统开发成本和工作量。基于MQTT协议的心跳机制，数据存储在云中，可以实时获得WIFI模块的工作状态，降低人工成本。
为了更好地使用体验，采用轻型设计，将用户控制端放置在微信小程序中。在不增加设计成本的情况下，获得相同的使用体验，将客户端内置在微信小程序中，只需扫描或搜索，即可实现用户端的在线和操作，无需关心是否安装过多的应用程序，以减少体验。
硬件设计集成在PCB电路板上，设置蜂鸣器的报警值，然后将编写的程序烧录到系统中。下面只给出一些设置蜂鸣器报警值的程序。数据烧录后，通电运行，将实物与小程序端的数据进行比较，可以清楚地发现在检测端检测到的数据。在设备端获得温度、湿度和光强的同时，设备端也可以获得相同的数据，从而实现设备端与用户端的数据交互传输，证明了系统的可行性和稳定性，并增加了天气和随机位置，以美化用户端界面。
在基于乐鑫WiFi模块代理商WIFI模块的家庭环境系统设计中，取得了预期的效果，实现了温度、湿度和光线的实时监测。在此基础上，还可以通过改变传感器模块来增加监测量，如MQ-2烟雾传感器，以监测厨房安全等问题。基于该系统具有良好的可扩展性，可广泛应用于需要环境监测的场合。未来，WIFI无线通信模块可改为NB-IOT模块，实现超长距离监测。