基于普中ESP32的智能家居环境监测系统（附源码思路）

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前言

最近做了一套基于 普中ESP32 的智能家居环境监测系统，功能完整，成本较低，适合作为 物联网/电子/计算机专业的学习项目，也可以作为嵌入式入门的实战练习。

整套系统分为两种实现方式：

• 本地版：OLED 本地显示 + 蜂鸣器报警，不联网，简单可靠。

• 联网版：在本地版基础上增加 WiFi + 自建 Go Web 服务器 + 手机浏览器远程查看，不依赖第三方物联网平台，数据自主可控。

本文主要分享系统设计、硬件接线、核心代码和踩坑记录。

一、功能概览

联网版的特点是：自己用 Go 写一个轻量 Web 服务器，ESP32 通过 HTTP POST 上传数据，手机连同一个 WiFi 就能在浏览器里看实时数据、历史曲线和报警状态。

二、硬件清单

整套成本可以控制在较低范围，适合学生项目。

三、接线说明（联网版）

⚠️ 注意：GPIO13 属于 ADC2，WiFi 工作时会被占用，所以联网版的 MQ-1 必须接 ADC1 引脚（如 GPIO35）。

四、开发环境

• Arduino IDE：2.3.10

• 开发板支持包：espressif arduino-esp32

• 开发板选择：ESP32 Dev Module

• 上传速度：921600

• Flash Mode：DIO

• Flash Size：4MB

• 所需库：

  • OneWire

  • DallasTemperature

  • DHT sensor library

  • Adafruit Unified Sensor

  • Adafruit SSD1306

  • Adafruit GFX

  • HTTPClient

  • ArduinoJson

• Go 环境：Go 1.26.8 windows/amd64（联网版需要）

五、核心代码片段

1. ESP32 读取传感器并上传（联网版）

cpp

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <DHT.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define DS18B20_PIN 4
#define DHT_PIN 27
#define MQ1_PIN 35
#define LIGHT_PIN 34
#define BUZZER_PIN 25

const char* ssid = "你的WiFi";
const char* password = "你的密码";
const char* serverUrl = "http://192.168.1.100:8080/api/upload";

// … 传感器对象初始化 …

void uploadData(float temp, float humi, int smoke, int light, bool alarm) {
if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) return;
HTTPClient http;
http.begin(serverUrl);
http.addHeader("Content-Type", "application/json");
String json = "{\\"temperature\\":" + String(temp, 1) +
",\\"humidity\\":" + String(humi, 1) +
",\\"smoke\\":" + String(smoke) +
",\\"light\\":" + String(light) +
",\\"alarm\\":" + String(alarm ? "true" : "false") + "}";
int code = http.POST(json);
http.end();
}

2. Go Web 服务器（简化版）

go

package main

import (
"encoding/json"
"net/http"
"sync"
"time"
)

type SensorData struct {
Temperature float64 `json:"temperature"`
Humidity float64 `json:"humidity"`
Smoke int `json:"smoke"`
Light int `json:"light"`
Alarm bool `json:"alarm"`
Timestamp int64 `json:"timestamp"`
}

var (
mu sync.RWMutex
latest SensorData
history []SensorData
)

func uploadHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
var d SensorData
json.NewDecoder(r.Body).Decode(&d)
d.Timestamp = time.Now().Unix()
mu.Lock()
latest = d
history = append(history, d)
if len(history) > 2880 {
history = history[len(history)-2880:]
}
mu.Unlock()
w.Write([]byte(`{"status":"ok"}`))
}

func main() {
http.HandleFunc("/api/upload", uploadHandler)
http.HandleFunc("/api/latest", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
mu.RLock()
json.NewEncoder(w).Encode(latest)
mu.RUnlock()
})
http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
w.Header().Set("Content-Type", "text/html; charset=utf-8")
w.Write([]byte(htmlPage)) // 内嵌HTML，含Chart.js曲线
})
http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

六、踩坑记录

1. ADC2 与 WiFi 冲突

一开始把 MQ-1 接在 GPIO13，不联网时读数正常，一开 WiFi 就一直是 4095。后来查资料才知道 GPIO13 属于 ADC2，WiFi 工作时会被占用，必须改用 ADC1 引脚（GPIO32-39）。

2. 光敏模块读数一直是 4095

同样是因为接在了 ADC2 引脚上。改到 GPIO34 后恢复正常。

3. DS18B20 读不出数据

DS18B20 的 DATA 引脚必须接 4.7K 上拉电阻到 3.3V，否则读数为 -127。很多模块自带这个电阻，裸传感器需要自己加。

4. MQ-1 预热

MQ-1 首次上电需要 预热约 20 秒，读数才稳定。代码里加了预热等待和串口提示。

5. OLED 的 I2C 引脚

普中这块板子的 OLED 用的是 SDA=GPIO23，SCL=GPIO18，不是 ESP32 默认的 21/22。代码里必须写 Wire.begin(23, 18)。

七、效果展示

实物接线图

OLED 本地显示

手机浏览器远程查看（高级版）

历史数据曲线

八、总结

这套基于普中ESP32的智能家居环境监测系统，成本低、功能全、可演示、能写开题、能过答辩。基础版适合入门，高级版适合冲优秀毕设。如果你也在做物联网相关的毕设或课设，希望这篇文章能给你一些参考。

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标签：ESP32 智能家居 毕业设计 物联网 Arduino Go Web服务器