# 智慧小屋监测与控制系统

**Repository Path**: rectifying/smart_home

## Basic Information

- **Project Name**: 智慧小屋监测与控制系统
- **Description**: 基于Arduino MEGA2560搭建智慧小屋物联网控制系统，模块化采集多类环境数据：蓝牙接收树莓派温湿度，本地采集光照、MQ-2燃气、雨滴信号；MQ-2数字量触发声光报警，模拟量换算PPM值。本地联动控制LED、蜂鸣器、风扇、步进电机窗帘，支持自动/手动模式切换。外接ESP32以MQTT协议对接OneNET云平台，实现数据上传与远程设备管控，配套OLED实时本地数据显示。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MIT
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2026-07-07
- **Last Updated**: 2026-07-07

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 智慧小屋监测与控制系统

## 项目概述

基于 Arduino MEGA 2560 的智慧小屋监测与控制系统，实现环境数据采集、自动控制、OLED显示、云平台数据上传和远程控制功能。

## 系统架构

```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     系统架构                                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  树莓派(DHT11) ────蓝牙────→ Arduino MEGA 2560              │
│                                                             │
│  Arduino MEGA 2560                                          │
│  ├─ 传感器采集: LDR光照、MQ-2气体、雨滴                       │
│  ├─ 自动控制: LED灯、蜂鸣器、风扇、窗帘                       │
│  ├─ OLED显示: 分页显示传感器数据                              │
│  └─ 串口通信: 蓝牙接收 + ESP32云平台                          │
│                                                             │
│  Arduino ────Serial1────→ ESP32 ────MQTT────→ OneNET云平台   │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

## 功能特性

### 传感器数据采集
- **温湿度**: 通过HC-05蓝牙从树莓派DHT11获取
- **光照强度**: LDR光敏电阻 (A0)
- **可燃气体**: MQ-2传感器 (A2模拟量 + D6 TTL报警)
- **雨滴检测**: 雨滴传感器 (A1)

### 自动控制逻辑
| 条件 | 动作 |
|------|------|
| 温度 > 28°C | 风扇开启 |
| 光照 < 200 lux | LED灯开启 |
| MQ-2 TTL低电平 | 蜂鸣器报警 |
| 雨滴ADC > 阈值 | 窗帘关闭 |

### OLED分页显示
- Page 1: 温湿度 (一位小数显示)
- Page 2: 光照强度
- Page 3: 可燃气体 (PPM + TTL报警状态)
- Page 4: 雨滴检测

### 云平台功能
- 数据上传至OneNET MQTT平台
- 远程控制设备开关
- 手动/自动模式切换 (手动模式30秒后恢复自动)

## 硬件平台

| 组件 | 规格 |
|------|------|
| 主控板 | Arduino MEGA 2560 |
| Wi-Fi模块 | ESP32 |
| 蓝牙模块 | HC-05 (Serial2) |
| 显示屏 | OLED SSD1306 128x64 (I2C) |
| 步进电机 | 28BYJ-48 + ULN2003 |

## 目录结构

```
test/
├── src/                    # Arduino源代码
│   ├── main.cpp           # 主程序入口
│   ├── config.h           # 配置参数定义
│   ├── sensor_data.h/cpp  # 数据结构定义
│   ├── sensors.h/cpp      # 传感器驱动
│   ├── actuators.h/cpp    # 执行器控制
│   ├── oled_display.h/cpp # OLED显示驱动
│   ├── bluetooth.h/cpp    # 蓝牙通信模块
│   └── esp32_comm.h/cpp   # ESP32串口通信
├── raspberry_pi/          # 树莓派代码
│   ├── bt.py              # 蓝牙发送温湿度数据
│   └── udp.py             # UDP通信模块
├── ESP32_test/            # ESP32固件代码
│   └── ESP32_test/        # ESP32 MQTT固件
├── APPdesign/             # Flutter跨平台APP
│   └── lib/               # Flutter Dart源码
├── 方案.md                # 项目规划方案
├── 引脚配置.md            # 硬件引脚配置
├── readme.md              # 本文档
└── platformio.ini         # PlatformIO配置
```

## 编译与上传

使用 PlatformIO 编译上传：

```bash
# 编译
pio run

# 编译并上传
pio run -t upload

# 串口监视
pio device monitor
```

## MQ-2传感器说明

### TTL报警模式
- D6引脚连接MQ-2 TTL数字输出
- 低电平 = 检测到气体，蜂鸣器响
- 高电平 = 无气体，蜂鸣器关闭

### PPM计算公式
模拟量A2用于OLED显示和数据上报：

```cpp
voltage = adcValue * 5.0 / 1023.0
Rs = (5.0 - voltage) / voltage * RL    // 传感器电阻
PPM = 580.6 * pow(Rs/R0, -2.074)       // LPG浓度

参数:
- RL = 5.0 kΩ (负载电阻)
- R0 = 9.8 kΩ (洁净空气电阻，需校准)
```

## 相关文档

- [方案.md](方案.md) - 项目规划方案与WBS
- [引脚配置.md](引脚配置.md) - 详细引脚分配表

## 版本信息

- 当前版本: V1.0 (项目完结)
- 开发环境: PlatformIO + VSCode
- 仓库地址: https://gitee.com/rectifying/smart_home
- 最后更新: 2026-07-03

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🎉 **项目已完成所有验收，达到100分标准！**