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“大周”的物联网DIY--家庭温湿度监控(一)

March 13, 2019 • Read: 622 • IOT

近日发现python也能做硬件编程了--micropython,“大周”作为一个喜欢折腾的IT攻城狮,决定尝试下。于是自制了一个IOT传感器小项目,来实时监控家里的温度和湿度。

1.项目介绍

本项目使用温度&湿度传感器采集相关信息(microPython硬件编程),数据通过互联网(MQTT协议)上传至中心服务器(flask编写server端应用),最终通过手机和网页进行实时监控。先来看看最终效果。
手机APP客户端展示:

网页展示:

2.基本架构

下图为本系统的架构图。

传感系统作为PUBLISH角色向MQTT BROKER推送采集数据,这里我们可以使用现成的代理商服务(如Cloudmqtt,或者是移动OneNet),也可以使用mosquitto自建Broker。
API_SERVER作为subscribe角色,从MQTT BROKER上订阅相关数据,并最终保存至本地Mysql数据库(在Mysql数据库前增加了一个Redis模块,作为数据缓存,加快数据的存储和读取)。
最终我们把本地的传感器数据转换成JSON结构,提供给Grafana进行数据展示。
手机APPP端使用了IoT MQTT Panel,从MQTT BROKER上直接订阅相关数据。

下面就硬件,软件这两块对项目进行详细介绍。

3.硬件篇

3.1 硬件概览

(1)主控板为TPYBOARD V202

我们选择TPYBoard V202 主要是因为该开发板直接支持Python编程,这里我们主要用其来控制温度传感器并进行网络传输,当然我们也可以直接使用ESP8266来做python的开发,但是需要自己预先向ESP8266里烧制micropython系统,如何烧制这里就不再展开,以后专门开个帖子谈这个话题。

(2)DTH11 温湿度传感器

该型号传感器为常见温度传感器,某宝上一搜一大把。我们使用该传感器来获取当前环境的温度和湿度。
该传感器使用非常简单,有的有3个引脚,有的有4个引脚。我们在使用时,只用三个,分别为VCC(电源脚,接5V)、DATA(数据引脚)、GND(接地)。

(3)杜邦线

主要用于元器件之间的连接。

(4)Micro USB线

用于上传程序至TPYBoard V202,并给主板提供电源

下表为所有硬件清单

硬件作用
TPYBOARD V202(esp8266)开发板主控板
DTH11收集温度&湿度数据
micro USB口数据线上传代码&电源线
杜邦线硬件连接

3.2硬件连接

TPYBoard V202 和 DHT11具体接线如下
这里的DHT11传感器是通过主板向其提供5V的电源。

TPYBoardDHT11
+5VVCC
G5DATA
GNDGND


至此,硬件已经组装完毕,可以使用Micro USB线向主板提供外部电源了。
下一篇我们将介绍软件编程部分。
大周的物联网 DIY-- 家庭温湿度监控 (二)

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