做一个智能温湿度监控系统（含显示与数据上传）

🌡️ 做一个智能温湿度监控系统（含显示与数据上传）

如果说"点灯"是嵌入式入门，

那"环境监控系统"就是迈向产品级开发的第一步。

本文带你从 0 到 1 搭建一个：

✅ 可采集温湿度

✅ 可本地显示

✅ 可无线上传（手机/云）

的完整 IoT 系统。

一、项目目标（明确需求）

我们做的不是 Demo，而是一个可落地系统：

功能	描述
数据采集	温度 / 湿度
本地显示	OLED 实时显示
数据上传	BLE / WiFi
超限报警	LED / 蜂鸣器
低功耗	支持长时间运行

二、系统架构设计

text 复制代码

        ┌────────────┐
        │ 温湿度传感器 │
        └─────┬──────┘
              ↓
        ┌────────────┐
        │    MCU     │
        └─────┬──────┘
   ┌──────────┼──────────┐
   ↓          ↓          ↓
OLED显示   BLE上传   WiFi上传
   ↓
 报警模块（LED/蜂鸣器）

三、硬件选型（工程思维）

1️⃣ 传感器

2️⃣ MCU 方案

根据你当前开发背景：

👉 推荐两种方案：

方案	适用
ESP32	WiFi + BLE 一体
EFR32MG24	低功耗 + BLE

3️⃣ 显示屏

4️⃣ 通信方式

方式	特点
BLE	手机直连
WiFi	云端上传

建议：

👉 初级：BLE

👉 进阶：WiFi/MQTT

四、系统功能拆解

1️⃣ 数据采集模块

周期读取：

text 复制代码

温度（℃）
湿度（%RH）

建议周期：

复制代码

2秒

2️⃣ 显示模块

OLED 显示：

text 复制代码

Temp: 25.6℃
Humi: 48.2%

3️⃣ 报警模块

c 复制代码

if(temp > 30)
    alarm_on();

4️⃣ 数据上传模块

两种方式：

👉 BLE（简单直连）

发送格式：

text 复制代码

T:25.6,H:48.2

👉 WiFi（HTTP / MQTT）

示例 HTTP：

text 复制代码

POST /upload
{
    "temp":25.6,
    "humi":48.2
}

五、软件架构设计（推荐 RTOS）

建议任务划分：

任务	功能
SensorTask	采集数据
DisplayTask	更新OLED
CommTask	BLE/WiFi通信
AlarmTask	阈值判断

六、核心代码思路

1️⃣ 读取传感器

c 复制代码

float temp, humi;
SHT30_Read(&temp, &humi);

2️⃣ OLED 显示

c 复制代码

OLED_Clear();
OLED_Printf(0,0,"T:%.1fC", temp);
OLED_Printf(0,2,"H:%.1f%%", humi);

3️⃣ 报警逻辑

c 复制代码

if(temp > 30 || humi > 80)
    buzzer_on();
else
    buzzer_off();

4️⃣ BLE 发送

c 复制代码

sprintf(buf,"T:%.1f,H:%.1f",temp,humi);
ble_notify(buf);

5️⃣ WiFi 上传（ESP32）

cpp 复制代码

HTTPClient http;

http.begin("http://server/upload");
http.addHeader("Content-Type", "application/json");

String data = "{\"temp\":" + String(temp) +
              ",\"humi\":" + String(humi) + "}";

http.POST(data);

七、系统运行流程

text 复制代码

系统启动
 ↓
初始化外设（I2C/OLED/BLE/WiFi）
 ↓
创建任务
 ↓
周期采集数据
 ↓
显示更新
 ↓
上传数据
 ↓
报警判断

八、关键工程细节（拉开差距）

1️⃣ 数据滤波（避免跳动）

c 复制代码

temp = (t1 + t2 + t3) / 3;

2️⃣ I2C 总线复用

SHT30 + OLED 可共用 I2C：

text 复制代码

SCL / SDA 共用
不同地址区分

3️⃣ 低功耗优化

降低采样频率
BLE 广播间隔调大
进入 sleep

4️⃣ 通信稳定性

WiFi 自动重连
BLE 断开重广播

九、进阶升级方向（强烈建议）

🚀 1. MQTT 云平台

接入：

EMQX
阿里云 IoT

🚀 2. 手机 App

实时曲线
报警推送

🚀 3. 数据存储

SPI Flash
SD卡

🚀 4. OTA 升级

远程更新固件

十、应用场景

这个系统可以直接应用：

智能家居
冷链监控
仓储环境监控
温控器前端采集节点

十一、项目价值总结

这个项目的核心价值：

✅ 不再是"单外设练习"

✅ 而是"系统级整合能力"

你掌握了：

传感器驱动
显示系统
无线通信
RTOS 架构

总结一句话

真正的嵌入式能力，

是把"采集 + 显示 + 通信"连成闭环。

当你的数据不仅能读出来，还能被看到、被远程访问时------

你已经在做一个真正的 IoT 产品了。