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室內環境是我們與我們息息相關，因而對它的了解也就是一件十分必要的事情。并通過數據搭配物聯網家居來實時調節我們的生活環境，該作品以CH32V103R為處理核心，通過數字式傳感器的配合來獲取環境的溫度、光照強度、大氣壓等，除外通過A/D轉換器與模擬量傳感器的配合可檢測土壤濕度等狀態，只是所用的傳感器存在差異而已，在結構上不存在其他方面的變化。為了便于標記檢測的時間點，所用的是片內的RTC計時器。為了體現檢測儀器的便攜式特點，該作品可利用串口為數據傳送的中介，以支持2種形式的應用，即：借助無線透傳模塊以進行數據的無線傳輸；通過對數據進行協議的封裝，可上傳到電腦以實現界面的控件驅動顯示，如指針式表盤、刻度計及進度球等顯示形式。另外，還可控制MP3語音模塊來播報當前的功能處理等。

1. CH32V103R開發板，作為整個系統的主控，其多線程，速度快，在物聯網的應用中具有得天獨厚的優勢。

2. MG995舵機，用于模擬窗簾的閉合。

3. esp8266（esp01s），作為wifi模塊，主要用于mqtt服務，是物聯網不可或缺的一環。

4. 紅外傳感器，用于感受光照，當檢測到光照時，舵機將自動閉合（拉上窗簾）。

5. dht11，溫度濕度傳感器，用于獲取溫度和濕度。

6. 繼電器，用于連接220v用電器的開關。

軟件部分使用了雙線程作為整個系統的架構

第一個線程為整個系統的主要部分，包括了mqtt的連接，訂閱，以及處理微信小程序發送的信息。

第二個線程為單片機向微信小程序發送信息的部分，定時獲取dht11的溫度濕度，并且把這些數據發送到微信小程序端。

數字式傳感器

為進行環境檢測，所有的數字式傳感器為光強傳感器BH1750和溫度氣壓傳感器BMP085，這2個器件均以I2C接口的方式工作。

這2個傳感器所占用的引腳為：

BH1750：

SCK--- PA6

SIN--- PB7

BMP085：

SCL--- PF0

SDA--- PB0

串行通訊

板上可供數據傳送的串口為UART1，其引腳功能為：

TX1--- PA4

RX1--- PA3

A/D轉換及傳感器

板上可直接使用A/D轉換的引腳為ADC0所對應的PA5，用它連接外部的模擬量傳感器以檢測外部環境的狀態，如土壤濕度、所含的氣體和氣味等。

數字式傳感器檢測

讀取光照強度檢測值的函數為：

void Get_Sunlight_Value()
{
    int dis_data=0;
    float temp;
    char i=0;
    unsigned int sd;
    Single_Write_BH1750(0x01);
    Single_Write_BH1750(0x10);
    rt_thread_mdelay(180);
    Multiple_Read_BH1750();
    for(i=0;i<3;i++)   dis_data=BUF[0];
    dis_data=(dis_data <<8)+BUF[1];
    temp=(float)dis_data/1.2;
    sd=temp;
    OLED_ShowString(0,2,"Sunlight=     lx",16);
    OLED_ShowNum(72,2,sd,5,16);
}

讀取溫度與氣壓的函數為：

long bmp085ReadTemp(void)
{
      BMP085_Start();
      BMP085_Send_Byte(BMP085_SlaveAddress);
      while(BMP085_Wait_Ack()){}
      BMP085_Send_Byte(0xF4);
      while(BMP085_Wait_Ack()){}
      BMP085_Send_Byte(0x2E);
      while(BMP085_Wait_Ack()){}
      BMP085_Stop();
      rt_thread_mdelay(10);
      return (long) Multiple_read(0xF6);
}
 
long bmp085ReadPressure(void)
{
    long pressure = 0;
    BMP085_Start();
    BMP085_Send_Byte(BMP085_SlaveAddress);
    while(BMP085_Wait_Ack()){}
    BMP085_Send_Byte(0xF4);
    while(BMP085_Wait_Ack()){}
    BMP085_Send_Byte(0x34);
    while(BMP085_Wait_Ack()){}
    BMP085_Stop();
    rt_thread_mdelay(10);
    pressure = Multiple_read(0xF6);
    pressure&= 0x0000FFFF;
    return pressure;
}

模擬量采集

實現模擬量采集的程序為：

    adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);
    if (adc_dev == RT_NULL)
    {
        while(1);
    }
    else{
    ret = rt_adc_enable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);
    }

    while(k==2)
    {
            value = rt_adc_read(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL);
            LCD_ShowString(80,12, "value=",RED);
            LCD_ShowNum(128,12,value,5,RED);
            vol = value * REFER_VOLTAGE /CONVERT_BITS;
            LCD_ShowString(80,32, "U = . V",RED);
            LCD_ShowNum(104,32,vol/10,1,RED);
            LCD_ShowNum(120,32,vol%10,1,RED);
            rt_thread_mdelay(800);
            if(rt_pin_read(S2)==PIN_LOW) k=3;
            while(rt_pin_read(S2)==PIN_LOW);
            test_irda();
            if(cs==0x0b) k=3;

    }