内容介绍

项目介绍和创意介绍

本项目基于 MicroPython 与 ESP32，采用 AP 配网模式实现便捷无线联网，精准获取网络时间。搭配 SHT30 传感器实时采集环境温湿度数据，通过串口屏完成时间、温湿度一体化可视化展示。无需复杂配置，上手即用，适用于室内环境监测、智能家居桌面摆件等场景，兼具实用性与趣味性。

硬件介绍

核心主控采用 ESP32 模块，支持 WiFi 无线通信，搭载 MicroPython 系统，开发便捷高效；通过 AP 热点配网模式，可快速完成设备联网配置。SHT30温湿度传感器，具备高精度、高稳定性特点，实时采集环境数据。串口屏作为显示终端，无需复杂驱动，通过串口通信即可清晰展示网络时间、温度、湿度信息。整体硬件接线简单、功耗较低，搭配电源即可独立运行，构成一套完整的物联网环境监测显示系统，适合入门学习与实战应用。

方案框图和项目设计思路

本项目以 ESP32 为主控核心，利用其 WiFi 功能实现 AP 配网，让用户快速连接设备联网并获取网络时间。通过模拟的方式读取 SHT30 温湿度数据，主控处理后通过串口协议发送至串口屏。整体采用模块化设计，简化硬件接线与代码逻辑，兼顾稳定性与易用性，实现环境数据实时监测与可视化展示，完成物联网基础应用。

框图：

图片.png

软件流程图和关键代码

流程图：

图片.png

关键代码：

温湿度采集：

class SHT30_Sensor:
    def __init__(self, temp_pin, hum_pin):
        self.temp_adc = ADC(Pin(temp_pin))
        self.temp_adc.atten(ADC.ATTN_11DB)

        self.hum_adc = ADC(Pin(hum_pin))
        self.hum_adc.atten(ADC.ATTN_11DB)

    def read_raw(self):
        temp_raw = self.temp_adc.read()
        hum_raw = self.hum_adc.read()
        return temp_raw, hum_raw

    def read_temperature(self):
        temp_raw = self.temp_adc.read()
        voltage = temp_raw / 4095.0 * 3.3
        temperature = -66.875 + 72.917 * voltage
        temperature = max(-45, min(130, temperature))
        return round(temperature, 1)

    def read_humidity(self):
        hum_raw = self.hum_adc.read()
        voltage = hum_raw / 4095.0 * 3.3
        humidity = -12.5 + 41.667 * voltage
        humidity = max(0, min(100, humidity))
        return round(humidity, 1)

    def read_all(self):
        temp = self.read_temperature()
        hum = self.read_humidity()
        return temp, hum

    <主循环>
    while True:
        if screen.check_calibration_cmd():
            print("Received calibration command (0x81)")
            calibrate_time()
            last_sensor_upload_time = time.time()

        dt = rtc.datetime()
        time_str = f"{dt[0]:04d}-{dt[1]:02d}-{dt[2]:02d} {dt[4]:02d}:{dt[5]:02d}:{dt[6]:02d}"

        screen.display_time(time_str)

        temp, hum = sensor.read_all()
        temp_filter.add(temp)
        hum_filter.add(hum)

        current_time = time.time()
        if current_time - last_sensor_upload_time >= UPLOAD_INTERVAL:
            temp_avg = round(temp_filter.get_average(), 1)
            hum_avg = round(hum_filter.get_average(), 1)

            print(f"[{time_str}] Temp: {temp_avg:>6.1f}C | Hum: {hum_avg:>6.1f}%RH")

            hum_val = int(hum_avg * 10)
            temp_val = int(temp_avg * 10)
            msg_hum = b"x0.val=" + str(hum_val).encode('ascii') + b'\xff\xff\xff'
            msg_temp = b"x1.val=" + str(temp_val).encode('ascii') + b'\xff\xff\xff'
            screen.send(msg_hum)
            screen.send(msg_temp)

            last_sensor_upload_time = current_time

        time.sleep(SAMPLE_INTERVAL)

功能展示图及说明

展示图：

说明：

设备通电后自动开启 AP 热点，手机连接即可完成配网。联网成功后自动同步网络标准时间，同时 SHT30 传感器实时采集环境温湿度。所有数据通过串口实时传输至显示屏，界面直观清晰。整套设备独立运行、操作简单，可实时监测环境信息并展示时间，完整呈现物联网数据采集与显示功能。

在设备联网后将会联网获取准确的时间，并开始内部的RTC时钟，开启内部ADC进行温湿度的采集，将信息通过UART上传到串口屏幕上

心得体会

通过本次项目实践，我熟练掌握了 ESP32 的 MicroPython 开发、AP 配网与网络时间获取方法，学会了 SHT30 传感器和串口屏的驱动应用。从硬件接线到代码调试，提升了物联网项目的整体设计能力，感受到软硬件结合的乐趣，也培养了解决实际问题的耐心，为后续智能项目开发打下了坚实基础。