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用BW21-CBV-Kit做一個藍牙溫濕度計

AIoT行業洞察 ? 來源:AIoT行業洞察 ? 作者:AIoT行業洞察 ? 2025-03-19 10:51 ? 次閱讀

以下作品由安信可社區用戶

無垠的廣袤制作

本文介紹了安信可 BW21-CBV-Kit 開發板實現藍牙溫濕度計的DIY制作流程。

01簡介

介紹了 DHT11 傳感器(模塊)以及該傳感器與開發板的硬件連接。

DHT11

DHT11 溫濕度傳感器

wKgZO2faMQOARuHtAAAl9xsbCtE219.jpg

圖中引腳標識分別表示

wKgZPGfaMQOABTDhAAAqWU7D_YE032.jpg

外部電路原理

wKgZO2faMQmAC11PAABXZOXsbYU544.jpg

這里采用 PCB 設計項目:DHT11 模塊

https://oshwhub.com/jinleili/dht11-module

wKgZPGfaMQqAUojwAACgV0gCQdw735.jpg

02硬件連接

wKgZO2faMQqAD73vAADEE8uBJVg862.jpg

這里將 DHT11 的 Data 引腳與開發板 Arduino Pin - 8 相連。

wKgZPGfaMQuAY8ccAADRvwXwTzE229.jpg

工程方案采用官方例程 DHT_over_BLEUart

wKgZO2faMRCABPN8AAHJNnfcuCY237.jpg

默認串口發送數據的時間間隔為 5 秒,可調整更新時間。

03工程測試

這里介紹 Demo 測試流程及效果展示。

代碼

#include "BLEDevice.h"
#include "DHT.h"
#define UART_SERVICE_UUID "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define STRING_BUF_SIZE 100
// The digital pin we're connected to.
#define DHTPIN 8
// Uncomment whatever type you're using!
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
// #define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321
// #define DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
BLEService UartService(UART_SERVICE_UUID);
BLECharacteristic Rx(CHARACTERISTIC_UUID_RX);
BLECharacteristic Tx(CHARACTERISTIC_UUID_TX);
BLEAdvertData advdata;
BLEAdvertData scndata;
bool notify = false;
void writeCB(BLECharacteristic* chr, uint8_t connID)
{
printf("Characteristic %s write by connection %d :n", chr->getUUID().str(), connID);
if (chr->getDataLen() > 0) {
Serial.print("Received string: ");
Serial.print(chr->readString());
Serial.println();
}
}
void notifCB(BLECharacteristic* chr, uint8_t connID, uint16_t cccd)
{
if (cccd & GATT_CLIENT_CHAR_CONFIG_NOTIFY) {
printf("Notifications enabled on Characteristic %s for connection %d n", chr->getUUID().str(), connID);
notify = true;
} else {
printf("Notifications disabled on Characteristic %s for connection %d n", chr->getUUID().str(), connID);
notify = false;
}
}
void setup()
{
Serial.begin(115200);
advdata.addFlags();
advdata.addCompleteName("AMEBA_BLE_DEV");
scndata.addCompleteServices(BLEUUID(UART_SERVICE_UUID));
Rx.setWriteProperty(true);
Rx.setWritePermissions(GATT_PERM_WRITE);
Rx.setWriteCallback(writeCB);
Rx.setBufferLen(STRING_BUF_SIZE);
Tx.setReadProperty(true);
Tx.setReadPermissions(GATT_PERM_READ);
Tx.setNotifyProperty(true);
Tx.setCCCDCallback(notifCB);
Tx.setBufferLen(STRING_BUF_SIZE);
UartService.addCharacteristic(Rx);
UartService.addCharacteristic(Tx);
BLE.init();
BLE.configAdvert()->setAdvData(advdata);
BLE.configAdvert()->setScanRspData(scndata);
BLE.configServer(1);
BLE.addService(UartService);
BLE.beginPeripheral();
dht.begin();
}
void loop()
{
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
return;
}
String msg = ("Humidity: " + String((int)h) + "%t" + "Temperature: " + String((int)t) + "°Cn");
Tx.writeString(msg);
if (BLE.connected(0) && notify) {
Tx.notify(0);
}
delay(2000);
}

細節請參考該代碼的官方指導:BLE – DHT over BLE UART – Realtek IoT/Wi-Fi MCU Solutions

https://www.amebaiot.com/en/amebapro2-arduino-ble-dht/

上傳

1.按住 BOOT(下載) 按鈕的同時按一下 EN(復位)按鈕,進入下載模式;

2.選擇目標串口對應的端口號,點擊 Download 按鈕,待上傳成功提示 Success,完成固件上傳;

3.再次短按 EN 鍵復位,執行程序。

數據讀取

1.手機端安裝藍牙調試應用,Realtek 官方推薦

Adafruit Bluefruit LE Connect 。

2.進入應用,掃描周圍藍牙設備,選擇目標 AMEBA_BLE_DEV 設備 Connect,選擇并進入 UART 選項。

wKgZO2faMRaASp7OAACy8BYhmzc633.jpg

3.此時接收到設備通過藍牙串口發送的溫濕度信息。

wKgZPGfaMReAbVkQAACmU70Ymdo408.jpg

效果

wKgZO2faMRyAWtecAAAiwOezqqc388.jpg

wKgZPGfaMSKAf96KAAB12uRLgRE185.jpg

注意到 UART 右上方的 MQTT 標識,點擊進入并配置相關參數,即可實現遠程數據監測。

04MQTT連接

介紹了藍牙傳輸溫濕度數據通過 MQTT 協議上傳至 EMQX 平臺的流程,以便實現遠程數據監測及管理。

環境搭建

1.安裝 Docker 容器

2.本地下載并部署 EMQX 平臺

wKgZO2faMSKASNAjAADL9CHuglw047.jpg

配置 EMQX
(1)瀏覽器打開網址 http://localhost:18083/ ,初始登錄賬戶名 admin 密碼 public ;
(2)依次打開 訪問控制 - 客戶端認證 - 創建 - Password-Based - 內置數據庫 - (默認配置)- 創建 ;
(3)用戶管理 - 新建用戶 - 自定義用戶名和密碼(建議 admin).
連接 EMQX 與 HA (1)命令行或 PowerShell 輸入 ipconfig 獲取本地計算機 IPv4 地址,如 42.34.25.153
(2)配置 Home Assistant ,依次點擊設置 - 設備與服務 - 添加集成 - 搜索 MQTT - 填寫代理信息。
代理欄輸入計算機 IP 地址,端口 1883,用戶名和密碼為 EMQX 中創建的用戶信息。
(3)點擊 提交 后顯示 成功創建 MQTT ,此時 集成 選項下出現 MQTT 條目,EMQX 網頁 集群 的 總連接數 和 在線連接數 由 0 變為 1,表明 MQTT 設備已連接。

3.部署 HomeAssistant 智能家居平臺

(1)下載部署文件 github 并解壓得到 docker-compose.yml 保存至上述 homeassistant 文件夾;
(2)Windows 打開 命令提示符 或 Windows PowerShell,輸入如下代碼實現自動下載鏡像
cd C:homeassistant
docker-compose.yml
docker-compose up
即可在 Docker 容器中創建 Home Assistant 鏡像;
(3)瀏覽器輸入網址 **http://localhost:8123/ 進入Home Assistant 主界面,創建智能家居賬號。

4.安裝部署完成后,可運行 EMQX 和 HA 平臺,點擊 Port 鏈接,進入后臺并進行相關配置。

wKgZPGfaMSOAd-UtAADw-Amok2w485.jpg

05客戶端配置

打開 Bluefruit BLE Connect 應用,掃描并連接目標藍牙設備,進入 UART - MQTT,設置參數如下

wKgZO2faMSOAA2ELAACB8Fz20B4519.jpg

其中 Address 填寫本地計算機 IP 地址,Publish 填寫自定義監聽主題,Usema 和 Pass 分別填寫 EMQX 平臺創建的用戶名和密碼,點擊上方的 Connect 即可。

效果

這里使用 MQTTX 軟件測試傳輸。

新建連接,配置名稱和 ip 地址,新建主題(與手機應用設置的主題一致),啟動。

wKgZPGfaMSSAFDkZAADPS4ev0Z8388.jpg

MQTTX 軟件測試數據傳輸效果

wKgZO2faMSSAY68UAAAl4cSsAm0158.jpg

06總結

本文介紹了 Ai-Thinker BW21-CBV-Kit 開發套件結合 DHT11 溫濕度傳感器,實現藍牙溫濕度計的 DIY 項目設計流程,包括工程代碼編譯、上傳、藍牙設備調試,并在此基礎上拓展實現基于 MQTT 協議的遠程數據接收,還可在此基礎上實現 HomeAssistant 平臺的數據監控,為相關領域在傳感器的智能化應用方面提供了參考。

審核編輯 黃宇

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