引脚分配
IIC设备
这类设备有:BH1750光照传感器、AHT30温湿度传感器
| 设备名称 | SCL引脚 | SDA引脚 |
|---|---|---|
| BH1750 | GPIO1 | GPIO2 |
| AHT30 | GPIO1 | GPIO2 |
继电器
一共有4个继电器,分别控制4个设备的开关,从1号到4号依次为:风扇、照明灯、制冷片、加热器。
| 设备名称 | 继电器编号 | GPIO引脚 |
|---|---|---|
| 风扇 | 1 | GPIO12 |
| 照明灯 | 2 | GPIO11 |
| 制冷片 | 3 | GPIO10 |
| 加热器 | 4 | GPIO9 |
ADC传感器
这个用的是ADC输入,连接到GPIO3引脚。
| 设备名称 | GPIO引脚 |
|---|---|
| 火焰传感器 | GPIO3 |
| MQ-2 | GPIO8 |
串口设备
| 设备名称 | TX引脚 | RX引脚 |
|---|---|---|
| 气体传感器 | GPIO4 | GPIO5 |
| 语音模块 | GPIO6 | GPIO7 |
IO设备
| 设备名称 | GPIO引脚 |
|---|---|
| HC-SR312 | GPIO16 |
| 微动开关 | GPIO17 |
称重模块
| 设备名称 | GPIO引脚 |
|---|---|
| HX711 | GPIO35 |
set_var_door_status("关闭");
set_var_food_status("良好");
set_var_door_status("关闭");
set_var_hum_status("有人");
set_var_hot_status("开");
set_var_cool_status("关");
set_var_fan_status("开");
set_var_light_status("开");
MQTT 协议说明(上位机对接)
本项目通过 MQTT 实现数据上报与远程控制。上位机可直接按以下协议开发。
1. 连接参数与默认配置
参数来自 menuconfig:
| 配置项 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|
| AGRI_ENV_MQTT_BROKER_URI | MQTT 服务器地址 | 空 |
| AGRI_ENV_MQTT_USERNAME | MQTT 用户名 | 空 |
| AGRI_ENV_MQTT_PASSWORD | MQTT 密码 | 空 |
| AGRI_ENV_MQTT_CLIENT_ID | 客户端 ID | agri-env-monitor |
| AGRI_ENV_MQTT_PUBLISH_TOPIC | 设备上报主题 | agri/env/data |
| AGRI_ENV_MQTT_SUBSCRIBE_TOPIC | 设备订阅主题 | agri/env/cmd |
协议与连接行为:
- MQTT 协议版本:MQTT v3.1
- 如果 Broker URI 未写协议头,会自动补成 mqtt:// 并默认端口 1883
- 连接成功后设备自动订阅 AGRI_ENV_MQTT_SUBSCRIBE_TOPIC
2. 主题定义
| 方向 | 主题 | 用途 |
|---|---|---|
| 设备 -> 上位机 | agri/env/data | 周期上报环境数据、设备状态、阈值配置 |
| 上位机 -> 设备 | agri/env/cmd | 下发模式切换、阈值修改、手动控制命令 |
发布参数(当前固件实现):
- 上报周期:1 秒 1 次
- QoS:0
- Retain:0
3. 上报数据 JSON(agri/env/data)
3.1 完整字段
| 字段名 | 类型 | 单位/取值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| time | string | YYYY-MM-DD HH:MM:SS | 设备本地时间 |
| lux | number | lux | 光照强度 |
| temp | number | 摄氏度 | 温度 |
| humidity | number | %RH | 湿度 |
| gas_percent | number | % | MQ-2 气体浓度百分比 |
| tvoc | number | 传感器原始单位 | TVOC(JW01) |
| hcho | number | 传感器原始单位 | 甲醛(JW01) |
| co2 | number | ppm | 二氧化碳(JW01) |
| ice_weight | number | g | HX711 重量值 |
| fire_percent | number | % | 火焰传感器百分比 |
| fire_danger | boolean | true/false | 火焰危险判定 |
| human_present | boolean | true/false | 人体存在状态 |
| door_closed | boolean | true/false | 门磁状态(true=关门) |
| door_alarm | boolean | true/false | 门未关超时告警状态 |
| door_open_seconds | number | s | 当前连续开门时长 |
| fan_on | boolean | true/false | 风扇继电器状态 |
| light_on | boolean | true/false | 照明继电器状态 |
| cool_on | boolean | true/false | 制冷继电器状态 |
| hot_on | boolean | true/false | 制热继电器状态 |
| su03t_last_msgno | number | 0-255 | SU-03T 最近消息号 |
| su03t_rx_count | number | >=0 | SU-03T 累计收包次数 |
| mode | string | auto/manual | 当前控制模式 |
| th_temp_h | number | 摄氏度 | 制冷阈值(temp >= th_temp_h 触发制冷) |
| th_temp_l | number | 摄氏度 | 制热阈值(temp <= th_temp_l 触发制热) |
| th_hum_h | number | %RH | 湿度阈值(humidity >= th_hum_h 触发风扇) |
| th_gas_h | number | % | 气体阈值(gas_percent >= th_gas_h 触发风扇) |
| ip_address | string | IPv4 字符串 | 当前联网 IP |
| food_status | string | good/spoilage | 粮食状态(依据 co2 判定) |
| uptime_s | number | s | 设备运行时长 |
| free_heap_kb | number | KB | 剩余堆内存 |
3.2 上报示例
{
"time": "2026-04-22 16:24:39",
"lux": 5,
"temp": 30.8,
"humidity": 65.4,
"gas_percent": 9.7,
"tvoc": 0,
"hcho": 0,
"co2": 350,
"ice_weight": 0,
"fire_percent": 0,
"fire_danger": false,
"human_present": false,
"door_closed": false,
"fan_on": false,
"light_on": false,
"cool_on": false,
"hot_on": false,
"su03t_last_msgno": 0,
"su03t_rx_count": 0,
"mode": "manual",
"th_temp_h": 35,
"th_temp_l": 15,
"th_hum_h": 70,
"th_gas_h": 20,
"ip_address": "192.168.1.12",
"food_status": "good",
"uptime_s": 1234,
"free_heap_kb": 182
}
4. 下发命令 JSON(agri/env/cmd)
下发命令为 JSON。字段可按需携带,未携带字段保持原值。
| 字段名 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| mode | string | auto 或 manual |
| th_temp_h | number | 更新制冷阈值 |
| th_temp_l | number | 更新制热阈值 |
| th_hum_h | number | 更新湿度阈值 |
| th_gas_h | number | 更新气体阈值 |
| fan | boolean | 手动控制风扇继电器(1号) |
| light | boolean | 手动控制照明继电器(2号) |
| cool | boolean | 手动控制制冷继电器(3号) |
| hot | boolean | 手动控制制热继电器(4号) |
5. 控制逻辑规则
5.1 手动模式(mode=manual)
- 支持 fan/light/cool/hot 四个布尔量直接控制继电器
- 自动联动逻辑不接管继电器
5.2 自动模式(mode=auto)
- 制冷:temp >= th_temp_h 时开启,否则关闭
- 制热:temp <= th_temp_l 时开启,否则关闭
- 风扇:humidity >= th_hum_h 或 gas_percent >= th_gas_h 时开启,否则关闭
- 照明:当前自动逻辑不控制照明继电器
6. 上电默认值
设备上电后的默认模式与阈值:
- mode = manual
- th_temp_h = 35.0
- th_temp_l = 15.0
- th_hum_h = 70.0
- th_gas_h = 20.0
- door_open_alarm_seconds = 60
7. 下发示例
7.1 切到自动并设置阈值
{
"mode": "auto",
"th_temp_h": 28.5,
"th_temp_l": 16.0,
"th_hum_h": 65.0,
"th_gas_h": 18.0
}
7.2 切到手动并开风扇、开制冷
{
"mode": "manual",
"fan": true,
"cool": true,
"hot": false,
"light": false
}
8. 上位机实现建议
- 命令下发后,以上报主题 agri/env/data 的最新数据作为状态确认
- 建议上位机做字段容错:新增字段应忽略,缺失字段使用默认显示
- 当前固件未提供独立 ACK 主题,建议在上位机侧做超时重发策略
- 门磁告警建议以 door_alarm 与 door_open_seconds 组合显示,door_alarm=true 时突出提示用户
Description
Languages
C
75.5%
C++
24.4%