ESP 超低功耗 Wi-Fi 温湿度计 - 嘉立创EDA开源硬件平台

## 项目概述 该项目采用了乐鑫科技的 **ESP32-C6-MINI-1** 模组作为系统的主控，利用其**超低功耗 LP CPU** 实现了对环境温湿度数据的实时监测。当温湿度数据发生变化时，系统将更新**墨水屏**的显示内容，**并通过 Wi-Fi 将数据上传至 RainMaker APP**，方便用户远程查看。此外，系统还定期通过 **HTTP 请求获取天气信息**，并将其显示在墨水屏上。经过功耗测试，整机睡眠底电流约为 22μA，实测一天联网发包次数在15-24次之间，搭载 3.7V 350mAH 的锂电池理论上可使用4个月。PCB 带有锂电池充电电路和锂电池低压保护电路，电量偏低时可通过 Type-C 口给锂电池充电。 当然，也可以把它当做一个**墨水屏开发板**，自己开发有趣的东西！ ### 软件流程 1. 系统首次上电后，终端 Log 会打印出**配网的二维码**（将板子通过 USB 线连接到电脑，通过**串口助手**查看）。通过 **RainMaker APP**扫描二维码完成蓝牙配网，连接 Wi-Fi 后，系统会配置 RainMaker 节点信息，然后通过 **HTTP 获取天气信息和日期信息**并将其显示在墨水屏上。最后，主 CPU 配置并使能 **LP CPU、LP I2C** 后进入 **Deep Sleep** 模式。 2. LP CPU 开始工作，通过 **LP I2C** 读取 **AHT21B** 温湿度数据。读取到传感器数据后，LP CPU 将**唤醒**主 CPU，并将温湿度数据共享给主 CPU。 3. 主 CPU 将温湿度数据**更新到墨水屏和 RainMaker APP**。最后，主 CPU 再次进入 **Deep Sleep** 模式。 4. 在此之后，LP 定时器每隔 **6秒** 唤醒一次 LP CPU（唤醒间隔可通过程序配置）。LP CPU 醒来后读取传感器数据，并**与前一次温湿度数据进行比较**。当温湿度数据变化量满足设定的条件（默认配置温度变化量阈值为 0.5 ℃）时，LP CPU 将唤醒主 CPU（数据变化不满足条件时就不会唤醒主 CPU），主 CPU 将执行 **“步骤3”** 的操作，由此往复。 5. 天气和日期信息默认配置每隔 **3 小时**更新一次，更新间隔时间可在 LP CPU 程序中配置。 #### 固件烧录 固件烧录请转到 [ESP Launchpad](https://espressif.github.io/esp-launchpad/?flashConfigURL=https://liangshuzhi5193.github.io/esp_ths/config.toml)。 烧录步骤如下： 1. 将板子通过 USB 线连接到电脑，点击 ESP Launchpad 页面上方 **Connect**，选择对应的 **COM** 口，连接成功后 **Connect** 会变为 **Disconnect**。 2. 点击 **Quick Start** 进入 Quick Start 页面，点击 Quick Start 页面**左下角**的 **Flash 按钮**即可进行固件烧录。 3. 烧录完成后点击页面**右上角**的 **Reset Device**，稍等几秒便可在 **Console** 中看到**配网的二维码**。 #### RainMaker APP 温湿度数据界面：  #### RainMaker APP 温度曲线界面：  ### 硬件设计 系统硬件做了一定低功耗设计，通过一个 GPIO 控制电子墨水屏的供电，当主 CPU Deep Sleep 时，墨水屏掉电，当需要更新温湿度数据时，墨水屏上电刷新，刷新结束后再掉电。 实物正面照：  实物拆解图：  外壳设计渲染效果图：  **注：PCB 上留有电流测试点，成品时需要短接上面两处测试点，不要和电池焊接点搞错了哦！图解如下。**  **配套外壳和底座的 3D 文件已经放在附件中了哦！** 需要的小伙伴可以使用**嘉立创 3D 打印服务**进行打印。 ### 额外物料清单 * 2.9 寸电子墨水屏（裸屏，中景园电子） * M1 螺丝 * 4，长度 6~8 mm * M1 黄铜螺母 * 4 * 3.7 V 锂电池 * 1，350 mAH，尺寸：4mm 厚/35 mm 长/25 mm 宽