概況

溫濕度傳感器作為基礎(chǔ)傳感類別，在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。通過溫濕度傳感器采集溫度和濕度，可以實(shí)現(xiàn)多樣化的智能場景聯(lián)動(dòng)。比如在炎熱的夏季，溫濕度傳感器檢測到室內(nèi)溫度高于 29℃，聯(lián)動(dòng)打開空調(diào)，當(dāng)室內(nèi)溫度降到 23℃ 以下時(shí)，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉空調(diào)，整個(gè)過程自動(dòng)智能控制調(diào)節(jié)，省心又省電，讓溫度始終處于舒適的范圍，極大的方便了我們的生活。 基于涂鴉平臺(tái)可以簡單、快速完成一款智能溫濕度傳感器的開發(fā)，在 App 端實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能聯(lián)動(dòng)，本文將介紹如何使用涂鴉三明治開發(fā)板快速完成一個(gè)智能溫濕度傳感器產(chǎn)品原型。

物料清單



涂鴉三明治溫濕度傳感器功能板 數(shù)量：1查看詳情

涂鴉三明治 Wi-Fi MCU 通信板（E3S） 數(shù)量：1查看詳情

NUCLEO-G071RB 數(shù)量：1STM32G071RB MCU 官方開發(fā)板查看詳情
步驟

• 第 1 步：方案介紹

• MCU 方案與 SoC 方案不同，傳感器和聯(lián)網(wǎng)模組的驅(qū)動(dòng)代碼寫在 MCU 中，開發(fā)者可以自己開發(fā) MCU 代碼，擁有更多的可玩性。因此在開發(fā)前，我們需要對(duì)方案有個(gè)整體了解，方便后續(xù)開發(fā)。

• 涂鴉三明治開發(fā)板溫濕度傳感套件中，傳感器板負(fù)責(zé)采集溫濕度數(shù)據(jù)通過 I2C 接口傳給 MCU ，MCU 控制板,通過串口 與 Wi-Fi 通信板連接，使用涂鴉智能 App 配網(wǎng)，可以將濕度傳感器數(shù)據(jù)展現(xiàn)在手機(jī)端，并與其他智能設(shè)備聯(lián)動(dòng)。MCU 型號(hào)為 STM32G071RB，Demo 教程采用 Arduino IDE 進(jìn)行編程，可方便的移植于各 Arduino 系列開發(fā)板。

• 第 2 步：硬件連接

• 本次使用的涂鴉三明治開發(fā)板溫濕度傳感套件主要包含：

• 溫濕度傳感器功能板，板載 SHT30 溫濕度傳感器，I2C 接口，負(fù)責(zé)溫濕度數(shù)據(jù)的采集傳輸。

• Wi-Fi MCU 通信板，板載涂鴉 TYWE3S 模組，負(fù)責(zé)智能化連接。模組已燒錄通用固件，MCU 對(duì)接涂鴉串口協(xié)議，即可使用模組+App+云涂鴉一站式智能化服務(wù)。

• MCU控制板，采用ST官方 NUCLEO-G071RB 開發(fā)板，負(fù)責(zé)傳感數(shù)據(jù)接收和模組通訊控制。NUCLEO-G071RB 開發(fā)板支持 Arduino 接口，本片教程demo我們也將基于 Arduino 開發(fā)演示。
  

將三明治開發(fā)板套件控制板、通訊板、功能板拼接組裝，實(shí)物效果如下圖。

• 第 3 步：例程下載

• 軟件開發(fā)過程主要基于 Arduino 實(shí)現(xiàn) MCU 與傳感器和模組協(xié)議對(duì)接。首先調(diào)通 MCU 和模組的通訊，可以實(shí)現(xiàn)App配網(wǎng)，MCU 數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸pp。步驟 3.1：環(huán)境搭建環(huán)境搭建教程：三明治開發(fā)板環(huán)境搭建環(huán)境搭建的教程主要講如何在 Arduino IDE 中添加ST開發(fā)板，集成 STM32CubeProgrammer 實(shí)現(xiàn)編譯下載功能，初學(xué)開發(fā)者需仔細(xì)閱讀。
  

步驟 3.2：例程下載 環(huán)境搭建好后，我們可以給組合好的溫濕度傳感器demo套件下載例程，使用涂鴉智能App配網(wǎng)體驗(yàn)demo功能。 溫濕度傳感器demo例程下載：溫濕度傳感器demo例程功能說明：長按 MCU 開發(fā)板用戶按鍵超過2s,可以切換模組配網(wǎng)模式，使用App配網(wǎng)。例程使用 SHT30 周期模式，傳感器本地周期采集更新數(shù)據(jù)，短按用戶按鍵可以觸發(fā)溫度上報(bào)。

• 第 4 步：開發(fā)實(shí)戰(zhàn)-通信板調(diào)試

• 體驗(yàn)了 demo 例程后，接下來我們?cè)敿?xì)講解講解整個(gè)demo例程實(shí)現(xiàn)的具體步驟，開發(fā)者可以根據(jù)步驟，快速開發(fā)一個(gè)屬于自己的溫濕度傳感器。步驟 4.1：創(chuàng)建產(chǎn)品創(chuàng)建工程，下載移植涂鴉 MCU SDK 開發(fā)包詳細(xì)教程：MCU快速上手具體步驟教程已比較詳細(xì)，這里不做贅述，不過在創(chuàng)建產(chǎn)品過程中要注意我們要?jiǎng)?chuàng)建的產(chǎn)品是溫濕度傳感器，MCU 對(duì)接時(shí)選擇自定義方案，才能下載到 MCU 開發(fā)資料包。
  

功能根據(jù)自身需求選擇，這里基本功能可默認(rèn)只選溫濕度顯示功能。



固件選擇時(shí)要注意，Wi-Fi 模組默認(rèn)的固件是通用固件，非低功耗固件，我們需要將功耗類型改為標(biāo)準(zhǔn)功耗，固件選擇標(biāo)準(zhǔn)通用固件，我們才能下載到相關(guān) MCU 開發(fā)包。







步驟 4.2：硬件測試 下載到 MCU 開發(fā)包后，使用開發(fā)包中的涂鴉模組調(diào)試助手，開發(fā)者可以使用助手模擬 MCU 模式，配合調(diào)試模組通訊板，驗(yàn)證模組是否通訊正常，同時(shí)也可以熟悉涂鴉串口協(xié)議提高對(duì)接效率。確定通信板正常可用的，可以跳過此步驟。若調(diào)試過程中對(duì)協(xié)議收發(fā)有疑問，也可以使用此助手協(xié)助查看正確數(shù)據(jù)交互格式。 使用步驟可參考：涂鴉模組調(diào)試助手使用說明鏈接



步驟 4.3：移植 MCU SDK 移植調(diào)試詳細(xì)教程：MCU SDK開發(fā)包移植調(diào)試移植成功配網(wǎng)會(huì)看到選擇的產(chǎn)品面板，溫濕度現(xiàn)在展現(xiàn)的是顯示初值，接下來我們需要移植SHT30驅(qū)動(dòng)代碼，獲取溫濕度數(shù)據(jù)傳到App展示。

• 第 5 步：開發(fā)實(shí)戰(zhàn)-功能板調(diào)試

• SHT30驅(qū)動(dòng)下載鏈接：SHT30_Drive.zip添加SHT30驅(qū)動(dòng)到工程中，以周期模式獲取為例，應(yīng)用層參考代碼：

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  能成功獲取溫濕度傳感器數(shù)據(jù)后，MCU 需要將數(shù)據(jù)傳輸給App展示。模組端對(duì)同樣的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行過濾，因此建議數(shù)據(jù)周期性獲取，當(dāng)數(shù)據(jù)有改變時(shí)再上報(bào)，減少數(shù)據(jù)上報(bào)頻率。上報(bào)函數(shù)如下：
  
  
  

第 6 步：場景聯(lián)動(dòng)（擴(kuò)展功能）
所有功能調(diào)試通過后，App 端已經(jīng)可以接收到溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)。智能傳感器最大的應(yīng)用場景是用來收集傳感數(shù)據(jù)來和其它產(chǎn)品進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，如果開發(fā)者手中有涂鴉生態(tài)設(shè)備或開發(fā)板，可以在App端實(shí)現(xiàn)場景聯(lián)動(dòng)功能的配置。 場景聯(lián)動(dòng)設(shè)置教程：場景聯(lián)動(dòng)設(shè)置



小結(jié)
基于涂鴉平臺(tái)，使用涂鴉三明治開發(fā)板，Arduino IDE編程，快速實(shí)現(xiàn)一款智能溫濕度傳感器產(chǎn)品原型搭建。