上海网站建设高端定制,网站横幅广告代码,网站推广的作用是什么,产品展示网站模板下载本教程将指导您制作一台专业级的空气质量检测仪。这个项目使用经济实惠的ESP8266和PMS5003传感器#xff0c;配合OLED显示屏#xff0c;不仅能实时显示PM2.5数值#xff0c;还能通过手机APP随时查看数据。总成本70元#xff0c;相比几百的用的便宜#xff0c;用的心理踏实…本教程将指导您制作一台专业级的空气质量检测仪。这个项目使用经济实惠的ESP8266和PMS5003传感器配合OLED显示屏不仅能实时显示PM2.5数值还能通过手机APP随时查看数据。总成本70元相比几百的用的便宜用的心理踏实。
功能特点
实时检测PM2.5和PM10浓度OLED屏幕直观显示数据WiFi无线连接支持远程数据查看手机APP实时监控支持数据历史记录和趋势分析24小时持续监测
成品
网页
APP
硬件需求 ESP8266开发板如NodeMCU、Wemos D1 mini等10元 PMS5003/PMS7003系列颗粒物传感器 50元 0.96寸OLED显示屏I2C接口128x64分辨率9元 若干杜邦线
接线说明
PMS传感器接线5V供电
VCC → ESP8266的VIN5V GND → ESP8266的GND TX → D6GPIO12 RX → D5GPIO14
OLED显示屏接线
VCC → 3.3V GND → GND SDA → D2GPIO4 SCL → D1GPIO5
准备工作
Arduino IDE配置
安装ESP8266开发板支持 安装必要的库
WiFiManager用于WiFi配置 PubSubClientMQTT客户端 Adafruit GFX和Adafruit SSD1306OLED驱动 ArduinoJsonJSON数据处理
使用说明
首次使用
给设备上电后会创建一个名为AP的WiFi热点 用手机连接该热点 在弹出的配置页面中设置WiFi信息 设备会自动连接配置好的WiFi
正常使用
设备每3秒更新一次显示屏数据 每10秒向MQTT服务器发送一次数据 OLED屏幕显示实时PM2.5数值
代码
#include ESP8266WiFi.h
#include WiFiManager.h
#include PubSubClient.h
#include SoftwareSerial.h
#include Wire.h
#include Adafruit_GFX.h
#include Adafruit_SSD1306.h
#include ArduinoJson.h// OLED显示屏设置
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET -1
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, Wire, OLED_RESET);// PMS传感器串口设置
#define PMS_RX 12 // D6
#define PMS_TX 14 // D5
SoftwareSerial pmsSensor(PMS_RX, PMS_TX);// MQTT设置
const char* mqtt_server 47.115.210.16;
const int mqtt_port 1883;
const char* mqtt_username cc1fb73f-ec43-3b37-522;
const char* mqtt_password b5c6d62;
const char* mqtt_client_id mqtt_d59ea842-b79;
const char* mqtt_topic devices/telemetry;// 时间设置
unsigned long lastMQTTPublish 0;
const long MQTT_PUBLISH_INTERVAL 10000; // MQTT发布间隔10秒
const long DISPLAY_UPDATE_INTERVAL 3000; // 显示更新间隔3秒WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);// PMS数据结构
struct PMS_data {uint16_t pm1_0;uint16_t pm2_5;uint16_t pm10_0;uint16_t pm1_0_std; // 添加标准颗粒物浓度uint16_t pm2_5_std;uint16_t pm10_0_std;bool valid;
} pms_data;void setup() {Serial.begin(115200);Serial.println(\n启动中...);// 初始化I2CWire.begin(4, 5); // SDA GPIO4 (D2), SCL GPIO5 (D1)// 初始化OLEDif(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {Serial.println(OLED初始化失败);} else {Serial.println(OLED初始化成功);display.clearDisplay();display.setTextColor(SSD1306_WHITE);showInitScreen();}// 初始化PMS传感器Serial.println(初始化PMS传感器...);pmsSensor.begin(9600);pms_data.valid false;// 配置WiFiWiFiManager wifiManager;if(!wifiManager.autoConnect(AP)) {Serial.println(配置失败重启);ESP.restart();}// 配置MQTTclient.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
}void loop() {static unsigned long lastDisplayUpdate 0;unsigned long currentMillis millis();if (!client.connected()) {reconnectMQTT();}client.loop();if (currentMillis - lastDisplayUpdate DISPLAY_UPDATE_INTERVAL) {if (readPMSdata()) {updateDisplay();}lastDisplayUpdate currentMillis;}if (pms_data.valid currentMillis - lastMQTTPublish MQTT_PUBLISH_INTERVAL) {publishData();lastMQTTPublish currentMillis;}
}bool readPMSdata() {uint8_t buffer[32];uint16_t sum 0;// 清空接收缓冲区while(pmsSensor.available()) {pmsSensor.read();}// 等待数据delay(1000);if (pmsSensor.available() 32) {return false;}// 检查帧头if (pmsSensor.read() ! 0x42 || pmsSensor.read() ! 0x4D) {return false;}// 读取剩余数据pmsSensor.readBytes(buffer, 30);// 计算校验和sum 0x42 0x4D;for (int i 0; i 28; i) {sum buffer[i];}// 验证校验和if (sum ! ((buffer[28] 8) | buffer[29])) {Serial.println(校验和错误);return false;}// 打印原始数据以供调试Serial.println(Raw data:);for(int i 0; i 30; i) {Serial.printf(%02X , buffer[i]);if((i 1) % 8 0) Serial.println();}Serial.println();// 标准颗粒物浓度pms_data.pm1_0_std (buffer[4] 8) | buffer[5]; // 数据1PM1.0标准pms_data.pm2_5_std (buffer[6] 8) | buffer[7]; // 数据2PM2.5标准pms_data.pm10_0_std (buffer[8] 8) | buffer[9]; // 数据3PM10标准// 大气环境浓度pms_data.pm1_0 (buffer[10] 8) | buffer[11]; // 数据4PM1.0大气环境pms_data.pm2_5 (buffer[12] 8) | buffer[13]; // 数据5PM2.5大气环境pms_data.pm10_0 (buffer[14] 8) | buffer[15]; // 数据6PM10大气环境Serial.println(解析后的数据:);Serial.printf(标准颗粒物浓度 - PM1.0: %d, PM2.5: %d, PM10: %d\n, pms_data.pm1_0_std, pms_data.pm2_5_std, pms_data.pm10_0_std);Serial.printf(大气环境浓度 - PM1.0: %d, PM2.5: %d, PM10: %d\n, pms_data.pm1_0, pms_data.pm2_5, pms_data.pm10_0);// 验证数据合理性暂时注释掉范围检查看看实际数据// if (pms_data.pm2_5 1000 || pms_data.pm1_0 1000 || pms_data.pm10_0 1000) {// Serial.println(数据超出合理范围);// return false;// }pms_data.valid true;// 打印调试信息Serial.printf(PM1.0: %d, PM2.5: %d, PM10: %d\n, pms_data.pm1_0, pms_data.pm2_5, pms_data.pm10_0);return true;
}void updateDisplay() {display.clearDisplay();// 标题 - 确保不会折行display.setTextSize(1);display.setTextColor(SSD1306_WHITE);const char* title AIR QUALITY;int16_t titleWidth strlen(title) * 6;display.setCursor((SCREEN_WIDTH - titleWidth) / 2, 2);display.print(title);// 单条分隔线display.drawLine(0, 12, SCREEN_WIDTH, 12, SSD1306_WHITE);// PM2.5值显示String pm25Str String(pms_data.pm2_5);int16_t valueX SCREEN_WIDTH - (pm25Str.length() * 12) - 8; // 右边距离8像素int16_t valueY 22;// PM2.5标签display.setTextSize(1);display.setCursor(8, valueY 4);display.print(PM2.5);// PM2.5数值反色显示int16_t boxWidth pm25Str.length() * 12 4;int16_t boxHeight 18;display.fillRect(valueX - 2, valueY - 1, boxWidth, boxHeight, SSD1306_WHITE);display.setTextColor(SSD1306_BLACK);display.setTextSize(2);display.setCursor(valueX, valueY);display.print(pm25Str);// PM10显示保持在一行内display.setTextColor(SSD1306_WHITE);display.setTextSize(1);// PM10标签和值int16_t pm10Y 48;display.setCursor(8, pm10Y);display.print(PM10);String pm10Str String(pms_data.pm10_0);int16_t pm10ValueX SCREEN_WIDTH - (pm10Str.length() * 6) - 35; // 预留单位的空间display.setCursor(pm10ValueX, pm10Y);display.print(pm10Str);// 单位display.setCursor(SCREEN_WIDTH - 30, pm10Y);display.print(ug/m3);display.display();
}void publishData() {StaticJsonDocument200 doc;doc[pm25] pms_data.pm2_5;doc[pm10] pms_data.pm10_0;char buffer[200];serializeJson(doc, buffer);if (client.publish(mqtt_topic, buffer)) {Serial.println(MQTT数据发送成功);Serial.println(buffer);} else {Serial.println(MQTT数据发送失败);}
}void reconnectMQTT() {while (!client.connected()) {Serial.println(尝试MQTT连接...);if (client.connect(mqtt_client_id, mqtt_username, mqtt_password)) {Serial.println(MQTT已连接);} else {Serial.print(MQTT连接失败, rc);Serial.println(client.state());delay(2000);}}
}void showInitScreen() {display.clearDisplay();// 计算文本位置以实现居中显示int16_t startY (SCREEN_HEIGHT - 32) / 2; // 32是两行文本的总高度(16px每行)display.setTextSize(2);// 显示 Air PM2.5const char* line1 Air PM2.5;int16_t line1Width strlen(line1) * 12; // 每个字符宽度约12像素display.setCursor((SCREEN_WIDTH - line1Width) / 2, startY);display.println(line1);// 显示 Monitorconst char* line2 Monitor;int16_t line2Width strlen(line2) * 12;display.setCursor((SCREEN_WIDTH - line2Width) / 2, startY 16);display.println(line2);display.display();delay(2000);
}传感器手册
