便携环境采集联网版

一、产品概述

使用at32f415进行数据处理，使用颗粒物模块采集环境pm值，使用am2320采集环境温湿度，使用串口屏进行展示，使用dtu（或esp12）进行联网，使用node-red进行网页端展示，结合“无线8路控制采集开关模块”实现联动控制，同时板子预留4路输出控制、4路输入采集，实现联动控制。贴片元件采用0805以上规格，放心使用。

二、产品参数

供电：5-60V

功耗：1W

PCB尺寸：85.1*55.6mm

三、使用说明

PCB各接口的图片说明

3D外壳

四、备注

1、成本构成

请大致汇总产品的复刻成本，按实际情况列示如：

元器件成本：¥ 10元（不含PCB）

其他外设：¥145~ 180元（详情查看附件 配件参考清单）

外壳、面板：¥ 3元

总计：¥ 158~193元

2、细节备注

• 外部flash未使用，不用焊接
• 如果只做采集，不做控制，继电器模块不用焊接，也可以结合继电器模块进行输出控制（如果控制24V以上电压，请注意安全）。
• 外壳螺丝，屏幕固定对角2颗（M3*6），底壳固定另外对角2颗（M3*15)（外壳3D文件在附件）,dtu使用铜柱进行固定，pcb主板使用M3*6固定
• 串口屏刷程序需要SD卡（屏程序源工程在附件）
• “无线8路控制采集开关模块”在我其他项目中,出门右转，程序自行下载，使用本项目pcb也兼容开关模块
• pcb背面电阻皆不用焊接，后期扩展ADC采样使用
• 颗粒物传感器有后缀加S（甲醛）加T（温湿度）版本，本项目源代码下载后，可以自行修改程序，添加相应参数（价格太高，囊中羞涩）
• mqtt服务器使用EMQX公共服务器，申请的免费Serverless版本，个人使用额度是足够的
• 
• node-red的部署步骤，网上有教程，这里就不罗嗦了，部署完成后，在nodered后台，将附件的nodered配置json文件导入，修改自行申请的emqx服务器地址和账号密码
• 源程序内有默认的服务器地址、账号密码，可以测试使用，但是为了个人隐私，请申请自己的服务器，可以修改后重新编辑下载，也可在屏幕中进行修改
• 模块联网方式，如果使用dtu，插入能正常联网的sim卡后，自会根据设定的服务器地址进行联网；如果是esp12，需要根据pcb指示灯，通过小程序“一键配网”->smartconfig配网，先连接wifi
• esp12的at联网固件及刷机软件、方式，项目“无线8路控制采集开关模块”相同，附件中自取，自行按照步骤取用

3、注意事项

• 本项目支持4G（dtu）、wiif（esp12)，4G模块使用的rs485进行通信，而esp12使用的是uart进行通信，所以如果使用esp12需要将R6电阻扣除。
• dcdc电源部分，建议略微提升输出电压，将R34由17.7K改为16K，将电压提升到5.4V左右，防止供电不足5V电压时也能带起来。

五、测试视频

1、本模块的组装、dtu/esp12联网测试

2、联网联动（本模块（白色外壳带屏）与项目“无线8路控制采集开关模块”进行联动测试）

• “环境采集模块”进行环境数据采集，上传mqtt服务器，主板在白色外壳带屏的内
• “8路控制采集开关模块”开关状态，上传mqtt服务器，主板裸露在外配合4路继电器模块
• node-red 同步接收”环境采集模块“的环境数据和”8路控制采集开关模块“的开关状态
• node-red的联动栏，根据“上传设备”的条件判断，下发给“控制设备”相应的控制信息

六、更新日志

V1.0 首次上传

V2.0 2025.09.29更新：

更新日志：(新的pcb、原理图、焊接辅助、固件等在附件250929.rar中 )

1、增加W25Q64/128的外部flash，外部flash存储升级文件、参数配置文件、联网配置文件、主机从机配置文件、任务配置文件等。

2、增加OTA升级，及其配套的bootloader启动程序，并使用python编写升级上位机，上位机支持mqtt、tcp、本地串口的多种升级方式。

3、增加NRF24L01的收发功能，可以一主多从的采集控制从机。

4、使用NCA9555（内部自带上拉，防止干扰）扩展IO口，2片NCA9555，1个用于扩展输入输出，1个用于功能选择。

5、增加usb(type-c)，电脑可以连接模块，

5.1、实现ISP-usb升级，

5.2、实现模拟U盘功能，直接在电脑端修改W25Qxx内存储的各种配置文件。

6、增加红外收发口及红外收发的功能，上一版本只有一个io口，这次扩展出来2个io口，分别用于收取和发送。后续在增加射频收发的功能。

7、增加2路RS485，可以通过去除相应的0欧姆电阻，转换成uart串口。

8、增加6路adc采集，并使用运放进行隔离保护，pcb背面可以使用分压电阻进行大电压采集。

9、软件层面，

9.1、优化了json信息，方便接收端更好的解析，后续增加参数也可 尽量模块化修改或少量修改。

9.2、增加另外2路串口的信息转发功能，方便远程调试。

9.3、优化了串口屏幕的显示和控制。

10、pcb尺寸稍微变化，由原来的85*55.6mm 变为85*58mm。

11、输出控制的衔接的继电器模块改由5V，直接通过主板的5V端口供电即可，完全带的起来8路继电器，供电功率最大12W。

12、后续会在b站发布相应的讲解视频，芯片选型、程序代码、上位机开发、node-red搭建等都会详细介绍。