如何利用 Wi-Fi+Bluetooth LE模组实现家庭环境安全智能监测

原文阅读：环境安全卫士_三明治开发社区博客-CSDN博客

你的家庭环境真的安全吗？新房装修甲醛时总是损害家人的健康，厨房阀门泄漏容易中毒，如果长时间家用电器断电，很容易发生火灾。

日常生活除了需要时刻注意这些安全隐患外，如果有这样一台能集PM2.5、甲醛、烟雾、 燃气、 火焰检测为一体，24小时实时监控安全数据，还能在数据超过安全值时向你发出警报的多功能环境安全检测仪，将会大大减少意外事件发生。

多功能安全环境检测仪实现方法：

使用一款Wi-Fi+Bluetooth LE 双协议模组可以帮助实现多功能实时监控和警报功能。环境感应器进行环境物质数据采集，联网模组将采集好的数据上传至云平台，就算身在千里之外，通过手机APP就可以查看家居环境数据，一旦出现数据超标情况，APP还会迅速报警提示。

多功能环境安全检测仪实现方案：

1.实现逻辑

2.硬件设计：

• 主控：主控使用涂鸦智能一款低功耗嵌入式Wi-Fi+Bluetooth LE双协议模组，这款模组一个高集成度的无线射频芯片 BK7231T 和少量外围器件构成，内置了 Wi-Fi 网络协议栈和丰富的库函数。

原理图设计如下，进入源社区可免费获取（环境安全卫士_三明治开发社区的博客-CSDN博客）：

• 甲醛检测传感器方案

选用一款通用型、小型化的 ZE08-CH2O 型电化学甲醛模组，这款模组具有良好的选择性和稳定性。内置了温度传感器，可以进行温度补偿，同时具备数字输出和模拟电压输出的特性。

• PM2.5检测传感器方案

PM 2.5 检测采用 ZPH02 空污粉尘传感器。这可传感器具有较为成熟的 VOC 检测技术，能够同时检测环境中 PM2.5 和 VOC。

• 烟雾检测传感器方案

烟雾检测采用MQ-2烟雾传感器，该传感器可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、苯、烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。

• 燃气检测传感器方案

燃气检测采用MQ-4气体传感器。该传感器对甲烷，天燃气有很高的灵敏度，广泛适用于家用气体泄漏报警器、工业可燃气体报警器、便携式气体检测器。

• 火焰检测方案

火焰检测采用红外接收管。该管可以探测火源或波长在 700 ～ 1000 nm 范围内的热源。

3.硬件搭建

• 组合传感器

由于之前已经设计了转接板，因此该步骤比较简单，只需要根据结构空间要求，将各个传感器模组安插在对应的位置上，并完成焊接固定。

为了使走线更加精简，可直接将甲醛传感器的VCC，GND，TXD 焊到 P5 的VCC、GND、RXD，其他传感器同理。如下图

• 多功能环境检测仪外形设计，进入源社区免免费获取外形设计图（环境安全卫士_三明治开发社区的博客-CSDN博客）

上罩壳设计

下罩壳设计

整机组装

4.软件实现

• 操作平台创建

进入 涂鸦 IoT 平台，点击创建产品。

分类：选择 传感 > 多功能传感器

方案：选择 自定义方案

协议：选择 WIFI+蓝牙

• 固件开发

多功能环境安全检测仪基于 1.0.2 协议版本 SDK 进行开发。如果是第一次接触 SoC 开发，可以在 涂鸦 GitHub Repo 上拉取代码进行学习和开发。该代码中的 apps/template-demo 相对简单，可在其基础上进行开发。

这次会通过串口、ADC、检测引脚高低电平三种方式获取来获取PM2.5、甲醛、、燃气、烟雾、火焰传感器的信息。

注:多功能环境安全监测仪完整代码已上传至GitHub，点击获取：GitHub – tuya/tuya-iotos-embeded-demo-wifi-ble-environment-monitor: smart environment monitor

PM 2.5、甲醛传感器属于串口类传感器；燃气、烟雾传感器属于ADC类传感器，火焰传感器通过检测引脚高低电平获取状态信息

• 初始化设备

启动设备时，先初始化环境安全卫士相关的外设和引脚，创建信号量、传感器预热、预热完成后释放信号量、开始采集。

1. 功能演示

烧录授权完成后，设备就可以正常配网，有关模组烧录授权的详情，请参考 WB 系列模组烧录授权。

• 实时显示当前空气状况

连接 Wi-Fi，打开蓝牙，按照配网流程成功配网后，就可以使用涂鸦智能 App 控制设备。已经配网成功的设备，长按按键可再次进入配网模式。

• 数据超标报警：

当烟雾，燃气或者火焰三者中有一种的浓度大于设定值，则涂鸦智能 App 会显示报警状态，并且断开 220V 电压。

这样一款采用Wi-Fi +Bluetooth LE 模组SDK开发，支持5种环境数据实时监测和警报的环境安全检测仪就完成了！时时刻刻呵护家人安全，快来DIY属于你环境检测仪。