大家好，在这个教程中，我将向您展示如何使用非常著名的 ESP32 和 3 个传感器制作气象站，这些传感器可以测量和显示实时值，包括：

• 温度
• 湿度
• 气压
• 紫外线指数
• 红外线辐射
• 可见光

参数以实时值和图表的形式显示在 Blynk IoT 平台的 Web 仪表板和电话应用程序上。

这可能是开始使用物联网的好项目。硬件和连接部分很容易。代码和设置部分有点长，所以请仔细阅读说明直到最后，以确保一切正常。

您还可以在下方观看此项目的完整演示视频。

演示视频

  补给品

• ESP32 开发板
• DHT11/21/22温湿度传感器
• SI1145 阳光传感器
• BMP180 气压传感器
• 穿孔板或面包板（用于连接）
• 公对母跳线
• Grove 连接器电缆（仅当您使用 Grove 传感器时）
• 微型 USB 数据线

  第 1 步：连接

首先，我们首先将所有传感器连接到 ESP32。我已附上接线图图像，以便您查看。您也可以下载下面的 pdf 文件。由于我使用的是 Grove 传感器，我首先将 Grove 电缆连接到所有传感器，并使用公对母跳线进一步将它们连接到 ESP32。

您可以使用电路板放置 ESP32，也可以焊接一个非常简单的屏蔽，就像我在 ESP32 上的每个引脚上并联连接公头所做的那样。我为 Vin、Gnd、D21 和 D22 等引脚添加了一些额外的公头，因为这些引脚使用最多。

尽管连接非常简单，但我将它们写在下面以便于理解。温度和湿度传感器仅使用一个数字引脚进行通信（将连接到引脚 D5），而其他两个传感器使用 I2C 通信，因此它们都将连接到 ESP32 上的 D21（SDA）和 D22（SCL）引脚.

DHT 温度和湿度传感器的连接：

• Vcc（红色）→ ESP32 上的 Vin
• 接地（黑色）→ ESP32上的接地
• NC（白色）→ 未连接
• SIG（黄色）→ ESP32 上的D5

BMP180 气压传感器的连接：

• Vcc（红色）→ ESP32 上的 Vin
• 接地（黑色）→ ESP32上的接地
• SDA（白色）→ ESP32 上的 D21
• SCL（黄色）→ ESP32 上的D22

SI1145 阳光传感器的连接：

• Vcc（红色）→ ESP32 上的 Vin
• 接地（黑色）→ ESP32上的接地
• SDA（白色）→ ESP32 上的 D21
• SCL（黄色）→ ESP32 上的D22

示意图 - ESP32 气象站.pdf

第 2 步：清理布线

完成连接后，我将所有传感器和 ESP32 用一些双面胶带放在一块硬板上，然后用胶带清理布线，使它看起来很整洁。

第 3 步：代码

从下面下载此项目的代码并在您的 Arduino IDE 中打开它。

Code_ESP32_Weather_Station.ino

第 4 步：在 Arduino IDE 上设置 ESP32

如果您是第一次使用 ESP32，则默认情况下不会在 Arduino IDE 上添加它。所以为了让它与 Arduino IDE 兼容，我们需要先将它添加到 IDE 中。如果您之前已经将 ESP32 与 Arduino IDE 一起使用，则可以跳过此步骤。

首先去官方的Espressif 文档并复制稳定的发布链接。我在下面提到了它，所以你也可以从这里复制

现在在您的 Arduino IDE 上：

• 转到文件 > 首选项
• 在“其他董事会经理 URL”下粘贴上面复制的链接
• 如果已经提到了其他链接，请用逗号分隔此链接和其他链接
• 点击确定
• 现在转到工具>董事会>董事会经理
• 在搜索栏下，输入ESP32并回车
• 您将看到Espressif Systems 的 ESP32
• 点击它下面 的安装
• 点击关闭

现在，如果您转到 Tools > Board，您现在将能够看到添加的所有 ESP32 变体。

第 5 步：安装所需的库

为了使我们的代码正常工作，我们必须安装必要的库。

现在去 Sketch > Include Library > Manage Libraries

在搜索栏中输入“Blynk”并安装Volodymyr Shymanskyy的Blynk 库

同样下载以下库：

• Adafruit的DHT 传感器库
• Seeed Studio的Grove 气压计传感器
• Seeed Studio的Grove 阳光传感器

第 6 步：创建 Blynk 帐户

转到blynk.io并创建一个新帐户或直接登录已有账户。

第 7 步：创建新模板

完成登录后，它会显示“首先创建您的第一个模板”，因此单击“新建模板”。

• 在名称下，您可以输入任何内容。我将其命名为“气象站”
• 在“硬件”下选择ESP32
• 在“连接类型”下选择WiFi
• 如果需要，您还可以添加描述
• 点击“完成”
• 现在您将看到提供的唯一模板 ID 和名称

第 8 步：创建数据流

要从 ESP32 接收 Blynk 上的数据，您必须创建数据流。

• 首先转到“数据流”
• 在“新数据流”下选择“虚拟引脚”
• 第一个数据流被命名为“温度”
• 在引脚下选择“V0”
• 数据类型将是“双”，因为我们收到带小数位的准确值
• 单位为摄氏度 (°C)
• “最小值”可以保持为0，“最大值”可以保持为100
• 在“小数”下选择“#.##”，因为我们希望我们的值最多保留 2 个小数位
• 默认值可以保持为0
• 点击“创建”

现在同样我们需要添加5 个其他数据流：

湿度：

• 引脚 - V1
• 数据类型 - 双
• 单位 - 百分比 (%)
• 最小值 - 0
• 最大值 - 100
• 小数点 - ＃。＃＃
• 默认值 - 0

压力：

• 引脚 - V2
• 数据类型 - 双
• 单位 - 无（因为毫巴不可用）
• 最小值 - 0
• 最大值 - 2000
• 小数点 - ＃。＃＃
• 默认值 - 0

可见光：

• 引脚 - V3
• 数据类型 - 双
• 单位 - 无
• 最小值 - 0
• 最大值 - 300
• 小数点 - ＃。＃＃
• 默认值 - 0

红外辐射：

• 引脚 - V4
• 数据类型 - 双
• 单位 - 无
• 最小值 - 0
• 最大值 - 300
• 小数点 - ＃。＃＃
• 默认值 - 0

紫外线指数：

• 引脚 - V5
• 数据类型 - 双
• 单位 - 无
• 最小值 - 0
• 最大值 - 300
• 小数点 - ＃。＃＃
• 默认值 - 0

添加所有这些数据流后，单击保存。

第 9 步：配置 Web 仪表板：添加标签

Web Dashboard 是显示所有数据的地方。我们可以将许多类型的小部件添加到 Web Dashboard - 一些用于显示数据，一些用于提供信号

• 首先我们必须放置一个标签
• 将其拖放到仪表板上
• 你甚至可以调整它的大小
• 现在为每个值再放置 5 个标签小部件
• 要配置小部件，请单击其上的齿轮图标
• 第一个将被命名为温度
• 然后选择数据流（从中获取并显示数据）作为温度（V0）
• 您可以探索其他几个选项
• 您可以设置标签颜色并根据值进行更改
• 您可以选择“显示级别”，它将在标签旁边显示温度级别
• 完成后点击保存
• 现在对其他 5 个标签重复相同的过程
• 只需为相应的标签选择正确的数据流

第 10 步：配置 Web 仪表板：添加图表

现在我们已经完成了标签，我们可以添加图表来查看过去的数据。

• 拖放图表小部件
• 在免费版 Blynk 中，我们无法在同一张图表上显示 2 个不同的数据流，因此我们需要为所有值添加 6 个不同的图表
• 配置图表也类似，
• 只需选择正确的数据流
• 选择图表颜色
• 选择图表类型，例如线条、面积、柱形或阶梯线
• 如果需要 ，打开“显示 Y 轴”和“自动缩放”
• 点击保存
• 对所有其他图表重复相同的操作

现在我们的 Web Dashboard 已经完成，我们可以点击 Save。

请记住，它现在显示的值将是完全随机的。这只是为了显示一些示例数据。

第 11 步：创建新设备

配置模板后，现在我们将添加我们的设备。操作步骤：

• 首先转到左侧的 “搜索”
• 点击“新设备”
• 选择“从模板”
• 选择我们创建的模板（在我的例子中是气象站）
• 设备名称可以根据您的选择保留（我保持与模板名称相同）
• 点击创建
• 现在我们的设备已经创建，但它会显示离线，因为它仍然没有连接

第 12 步：将凭证复制到代码中

创建设备后，您将在页面右上角看到一些凭据。这些是：

• 模板编号
• 设备名称
• 身份验证令牌

将它们一一复制，并在各自位置的代码中替换它们。

• 在#define BLYNK_TEMPLATE_ID之后，在“”下添加您的模板 ID
• 在#define BLYNK_DEVICE_NAME之后，在“”下添加您的设备名称
• 下char auth[] = " "; 在“”下添加您的身份验证令牌
• 下char ssid[] = " "; 在“”下添加您的 WiFi 名称 (SSID)
• 下char pass[] = " "; 在“”下添加您的 WiFi 密码

第 13 步：设置 DHT 传感器类型
 

可能需要在代码中再做一点小改动。如果您使用的是 DHT11 或 DHT21 温度和湿度传感器而不是 DHT22（默认设置），请取消注释相应的行。

例如，如果您使用的是DHT11：

如果您使用的是DHT21：

如果您使用的是DHT22，请不要进行任何更改！

第 14 步：将代码上传到 ESP32

使用 Micro-USB 电缆将 ESP32 连接到 PC。在工具中选择正确的板子和 com 端口。板取决于您使用的是什么型号的 ESP32，比如我的是 ESP32 开发套件。

最后，点击上传。

一旦显示“正在连接...”，请按住ESP32 上的启动按钮几秒钟然后松开。它应该就可以成功上传了。

第 15 步：测试和故障排除

上传完成后：

• 打开串行监视器
• 将波特率设置为115200
• 按下ESP32 上的 重置按钮
• 如果已成功连接到 WiFi，您应该会看到串行监视器上显示 Blynk 徽标
• 如果未连接，请检查您是否在代码中正确输入了 WiFi 凭据以及 Auth Token、设备名称和模板 ID
• 现在回到 Blynk 仪表板
• 您应该可以在线看到您的设备并且正确显示值
• 如果某些值未正确显示，请首先编辑仪表板并检查您是否选择了正确的数据流
• 如果仍然无法正常工作，请检查传感器连接并重新连接。
• 为确保所有传感器都正常工作，您可以首先上传每个传感器的示例草图，以在串行监视器上显示值并逐个检查它们

你可以看看上面的图片。就我而言，一切都像魅力一样运作。我什至让设备打开了几个小时，它没有任何连接问题。我附上了过去一小时和过去 ​​6 小时的图表数据的一些图片。

为了证明它确实有效，我将空气吹到温度和湿度传感器上。由于我们呼出的空气比周围的空气潮湿且温暖，因此您可以在其中一张图片中看到值的峰值。该图表还显示了温度和湿度的突然增加以及压力的一些下降，因为温度和压力成反比。

第 16 步：设置移动仪表板

在这里，我将解释如何将气象站连接到手机。这是完全可选的。

• 首先从 Play Store/App Store 下载 Blynk IoT 应用程序
• 使用您之前使用的相同凭据登录
• 我们的设备将默认添加，因为它与网络同步，但我们仍然需要设置移动仪表板
• 这几乎类似于设置 Web 仪表板
• 如果您单击小部件框上屏幕的右上角，您将看到所有可用的小部件以及一些新的小部件，以及网络仪表板中不存在的一些小部件
• 我们对标签值感兴趣，因此选择它，将其放在仪表板上并根据需要调整大小
• 现在再放 5 个
• 单击标签进行配置，并遵循与 Web Dashboard 相同的过程
• 在这里您可以在显示的值之前和之后添加文本，因此我在值之后添加了相应的单位
• 如果需要，您还可以添加超级图表
• 同样，对于免费版本，您只能在图表中显示一个数据流
• 您甚至可以编辑过去数据的范围，例如 15 分钟、30 分钟、1 小时等。

第 17 步：测试移动仪表板

如果您的设备已打开并且您已正确完成所有操作，您将看到显示的所有值。该应用程序有一些错误，例如它会自动删除小部件名称和数据流，因此请继续检查。该应用程序在黑暗模式下也能正常运行。

第 18 步：结论

了解工作原理后，您可以尝试在此项目中添加更多传感器（例如风速传感器、雨量传感器等）。这并不难。你只需要更多的虚拟别针，你将不得不添加更多的标签和图表。您还可以添加 LCD 显示屏以在设备本身上显示数据。如果您购买高级版 Blynk，数据也可以存储在云端。

如果您有任何疑问，可以在下面发表评论或给我发送电子邮件：saiyamagr@gmail.com

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