基于無線模組供應(yīng)商的WiFi數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺環(huán)境信息云平臺WiFi無線監(jiān)控，在智能家居、智能建筑、森林防火監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，溫度、濕度、光強(qiáng)、煙霧濃度等環(huán)境信息的監(jiān)測對智能生活、防火和防災(zāi)有重要影響。因此，準(zhǔn)確監(jiān)測和記錄環(huán)境溫度、濕度、光強(qiáng)、煙霧濃度等信息，及時(shí)有效反饋，對人們的生產(chǎn)和生活具有重要意義。為此，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于CV520 WiFi模塊的空氣質(zhì)量監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測當(dāng)前環(huán)境的溫度、濕度、光和煙霧，并通過OLED顯示相關(guān)的環(huán)境信息。同時(shí)，設(shè)計(jì)了云監(jiān)控應(yīng)用程序和移動應(yīng)用程序軟件，可以通過WiFi上傳到云，并通過Internet將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿討?yīng)用程序，方便用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控，為具體應(yīng)用程序領(lǐng)域的監(jiān)控和預(yù)防奠定基礎(chǔ)。

系統(tǒng)主要分為以下模塊：（1）CV520模塊為程序控制和無線模組供應(yīng)商WiFi無線通信主控制模塊。主要功能包括控制傳感模塊收集環(huán)境信息，并通過WiFi無線監(jiān)控WiFi模塊通過路由器將收集到的信息傳輸?shù)皆破脚_；（2）傳感模塊主要包括溫濕度檢測模塊、光檢測模塊和煙霧檢測模塊，用于檢測環(huán)境信息；（3）云平臺模塊主要用于檢測數(shù)據(jù)的云存儲和網(wǎng)頁顯示；（4）移動應(yīng)用主要用于遠(yuǎn)程監(jiān)控。云平臺通過Internet將用戶信息和檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿討?yīng)用程序；OLED模塊用于顯示本地檢測信息。

CV520是一款高性價(jià)比、高度集成的WiFi MCU，可獨(dú)立運(yùn)行或從機(jī)配備其他主機(jī)MCU。集成了Tensilical106Diamond系列32位核心處理器和電影SRAM的增強(qiáng)版本。同時(shí)，具有完整的獨(dú)立WiFi網(wǎng)絡(luò)功能，WiFi數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺可通過WiFi路由器連接到Internet，實(shí)現(xiàn)本地和云的數(shù)據(jù)交互。無線模組供應(yīng)商CV520的I/O可作為傳感器的輸入通道，驅(qū)動LED或OLED。

所選溫濕度傳感模塊是一種含有校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器DHT11，采用單總線雙向串行通信協(xié)議。數(shù)據(jù)采集時(shí)，單片機(jī)啟動啟動信號，DHT11向單片機(jī)發(fā)出響應(yīng)，傳輸40位數(shù)據(jù)。具體格式為:8濕度整數(shù)+8濕度小數(shù)+8溫度整數(shù)+8溫度小數(shù)+8驗(yàn)證。

環(huán)境光強(qiáng)度檢測采用光敏電阻的光電導(dǎo)率效應(yīng)。光敏電阻與光強(qiáng)度直接相關(guān)，隨著光強(qiáng)度的增加而降低；相反，光強(qiáng)度降低，電阻增加。電阻變化通過電阻分壓轉(zhuǎn)換為電壓信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換采用ADC0832，將光信息傳輸?shù)紺V520，然后上傳到云。

WiFi數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺的煙霧傳感模塊MQ-2采用氣敏材料二氧化錫（Sno2），在清潔空氣中電導(dǎo)率低。如果傳感器環(huán)境中有可燃?xì)怏w，傳感器的電導(dǎo)率將隨著空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增加，電導(dǎo)率的變化將通過內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換為相應(yīng)氣體濃度的輸出信號。隨著煙霧濃度的變化，MQ-2直流輸出信號將通過ADC0832轉(zhuǎn)換為煙霧濃度。

本文采用0.96英寸有機(jī)發(fā)光二極管OLED屏幕，由I2C總線驅(qū)動，用于顯示溫濕度、光照、煙霧等環(huán)境信息。OLED具有響應(yīng)速度超快、超薄等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動設(shè)備中。

WIFI模塊引腳連接溫濕度傳感器DHT11的數(shù)據(jù)引腳和上拉電阻。由于光敏電阻和煙霧傳感器輸出的模擬量需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、處理和顯示，本文采用芯片ADC0832轉(zhuǎn)換光敏和煙霧信號的模數(shù)：ADC0832的CH0和CH1通道分別連接煙霧傳感器和光敏傳感器的輸出端口，控制ADC模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和傳輸。無線模組供應(yīng)商WiFi模塊利用RX和D1引腳控制I2C時(shí)OLED屏幕顯示數(shù)據(jù)信息：WiFi無線監(jiān)控模塊引腳連接OLEDSDA引腳，D1引腳連接OLEDSCL引腳。

WiFi無線監(jiān)控智能云平臺提供從定義產(chǎn)品、設(shè)備開發(fā)調(diào)試、應(yīng)用開發(fā)、云開發(fā)、運(yùn)營管理、數(shù)據(jù)服務(wù)等覆蓋智能硬件接入到運(yùn)營管理全生命周期服務(wù)的能力。智能云平臺為開發(fā)人員提供自助工具操作、SDK和API服務(wù)，開發(fā)智能硬件和開放的云服務(wù)，降低了物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)的技術(shù)門檻和研發(fā)成本。

根據(jù)硬件使用方案，WiFi數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺無線監(jiān)控可以自動生成MCU開發(fā)中必要的代碼，加快應(yīng)用程序開發(fā)過程。本設(shè)計(jì)選擇生成SOC方案SDK，硬件平臺為CV520_32M。根據(jù)定義產(chǎn)品的數(shù)據(jù)點(diǎn)生成相應(yīng)的設(shè)備端代碼，自動實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的分析和包裝。它不僅可以包裝成簡單的API，還可以提供各種平臺的實(shí)例代碼。云平臺MCUSDK開發(fā)如圖5所示。智能云自動生成物聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用開發(fā)平臺，包括基礎(chǔ)平臺和上層應(yīng)用開發(fā)示例，如智能燈、智能開關(guān)等。根據(jù)操作系統(tǒng)是否基于操作系統(tǒng)，SDK的基本平臺可分為Non-OS和RTOS兩個(gè)版本。

基于WiFi數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺無線生成的Non-OSSDK開發(fā)嵌入式軟件。用戶程序入口為user_init()，完成應(yīng)用的初始化功能:I/O口初始化、ADC0832初始化、OLED初始化、服務(wù)初始化。初始化完成后，進(jìn)入空循環(huán)模式，等待連接WiFi，設(shè)置按鈕回調(diào)函數(shù)，WiFi定期連接中斷，傳感器定期檢測中斷。一旦中斷，CPU跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)函數(shù)進(jìn)行中斷處理。當(dāng)檢測到WiFi連接成功時(shí)，設(shè)置數(shù)據(jù)更新定時(shí)器。定期檢測環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫濕度、光照、煙霧等。，并顯示在OLED顯示屏上。如果WiFi連接成功，將檢測數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。如果開始一次使用需要配置WiFi信息，可以用長按鈕啟動一鍵配置模式，然后用手機(jī)配置。WiFi定時(shí)連接中斷和傳感器檢測定時(shí)中斷過程。

設(shè)備上電后，長按鍵觸發(fā)配置模式。OLED顯示W(wǎng)iFiconfig。用APP點(diǎn)擊右上角的+號，選擇一鍵配置。配置前，手機(jī)需要連接到目標(biāo)路由器，輸入WiFi密碼，點(diǎn)擊下一步進(jìn)行配置。配置完成后，返回設(shè)備列表，點(diǎn)擊設(shè)備查看傳感數(shù)據(jù)。

本文設(shè)計(jì)了基于無線模組供應(yīng)商WiFi的環(huán)境數(shù)據(jù)采集云平臺監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括傳感信息采集、基于WiFi的信息傳輸、云平臺和移動應(yīng)用程序端監(jiān)控等功能。在CV520模塊的控制下，WiFi數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺系統(tǒng)收集溫度、濕度、光照、煙霧等環(huán)境信息，通過WiFi模塊傳輸?shù)?，并使用移動?yīng)用程序監(jiān)控環(huán)境信息。經(jīng)調(diào)試，系統(tǒng)可完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)報(bào)告、移動應(yīng)用查看和測量環(huán)境數(shù)據(jù)等功能，基本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。該系統(tǒng)可用于智能家居、智能建筑等領(lǐng)域，也可提前預(yù)警火災(zāi)、山洪等安全事故。該系統(tǒng)采用的WiFi通信可擴(kuò)展到移動通信網(wǎng)絡(luò)、NB-IOT、Lora、藍(lán)牙等，并根據(jù)智能交通、智能物流、智能農(nóng)業(yè)、健康監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用。