所属分类：工控物联网与网络通信 当前为单品课程，可返回上一级继续浏览同方向资料。

← 返回上一级

← 返回所属目录咨询 / 购买

温湿度联动空调自动调节

📚 共计 30 章节

点击此处阅读海量试读课程：100+行业、1000+细分领域

项目概述与环境搭建

介绍温湿度联动空调自动调节项目整体架构，完成DHT22、红外发射模块及树莓派/ESP32硬件选型，搭建Python开发环境并安装依赖库。

硬件选型环境配置

DHT22温湿度传感器驱动

解析DHT22单总线通信协议与时序图，使用Adafruit_DHT库读取温湿度数据，实现数据校验与异常处理机制。

传感器时序校验

红外遥控协议基础

学习红外通信原理与NEC协议帧结构（引导码、地址码、数据码、停止位），分析常见空调遥控器编码格式。

红外NEC协议编码

红外信号发射与捕获

基于LIRC库与pulseio模块发射红外信号，使用红外接收头捕获空调遥控器原始码，完成原始码解析与本地存储。

发射捕获LIRC

空调控制码库构建

分析空调各模式（制冷/制热/除湿/送风）与温度对应编码，创建JSON格式映射表，实现码库的本地持久化存储。

码库JSON持久化

核心控制逻辑设计

设定温湿度阈值，引入PID思想优化控制精度，设计空调启停与模式切换的决策树，实现智能联动。

PID决策树阈值

定时任务与自动化调度

使用schedule库与APScheduler实现定时采集与调控，结合crontab配置系统级任务，避免任务冲突与资源竞争。

定时APSchedulercrontab

Web可视化控制面板

基于Flask搭建轻量级Web服务器，集成Chart.js绘制实时温湿度曲线，支持远程手动控制空调开关与模式切换。

FlaskChart.js可视化

MQTT物联网集成

搭建Mosquitto Broker，发布温湿度与空调状态数据，订阅远程控制指令，实现手机APP联动控制。

MQTTMosquitto物联网

数据记录与分析

使用SQLite/InfluxDB存储历史数据，通过Pandas分析日/周/月温度变化趋势，生成节能报告辅助决策。

SQLitePandas分析

异常检测与告警

实现温湿度越界告警与传感器故障检测（连续读取失败计数），集成邮件/钉钉机器人发送实时告警通知。

告警钉钉故障检测

低功耗与边缘计算优化

配置ESP32深度睡眠模式，实现数据本地缓存与批量上报，边缘侧决策减少云端依赖，延长续航。

低功耗ESP32边缘计算

多房间分布式控制

基于ESP-NOW/ZigBee组网，主节点统一协调各房间温控策略，实现独立调节与全局节能平衡。

分布式ESP-NOW组网

语音控制集成

接入百度/阿里语音助手API，自定义语音指令解析（如“打开客厅空调，26度”），实现语音反馈播报温湿度。

语音API指令解析

OTA远程固件升级

掌握ESP32 OTA机制，搭建本地OTA服务器，实现固件版本管理与回滚策略，方便远程更新。

OTA固件版本管理

安全与权限管理

实现Web面板JWT登录认证，配置MQTT TLS加密通信，对WiFi密码、等敏感配置进行加密存储。

系统测试与调试

编写单元测试验证传感器读取与红外发射，进行全链路集成测试，使用逻辑分析仪调试红外时序。

测试逻辑分析仪调试

Docker容器化部署

编写Dockerfile打包Flask应用与MQTT服务，使用docker-compose编排多服务，部署到NAS或云服务器。

Dockerdocker-compose部署

移动端APP开发（Flutter基础）

搭建Flutter开发环境，编写温湿度显示与空调控制界面，通过HTTP/MQTT与后端通信。

Flutter移动端HTTP

移动端APP开发（高级功能）

集成推送通知（本地通知与FCM），添加图表组件展示历史数据，适配暗黑模式提升用户体验。

推送图表暗黑模式

机器学习预测温控

收集历史数据训练线性回归模型，预测未来1小时温度变化，提前调整空调设定实现预判控制。

机器学习回归预测

能效分析与优化

计算空调运行功耗，对比恒温与回差控制策略的耗电量，生成可视化能效报告指导节能。

能效功耗对比

场景联动（IFTTT风格）

自定义“离家模式”“睡眠模式”等场景，配置触发条件与动作，实现一键切换多设备联动。

场景联动IFTTT

开源硬件扩展

接入PM2.5、CO2传感器，联动空气净化器与新风机，构建更全面的室内环境监控系统。

固件性能剖析与优化

分析ESP32内存与CPU占用，使用RMT外设优化红外发射时序，降低传感器读取延迟。

性能RMT优化

多品牌空调适配

实现遥控器自学习功能，设计通用码库匹配策略，支持用户自定义码库导入，兼容多品牌。

适配自学习码库

日志系统与远程诊断

输出结构化JSON日志，配置日志轮转与压缩，搭建远程日志查看Web界面，便于诊断。

日志JSON远程诊断

高可用架构设计

实现主备传感器冗余切换，断网时自动运行本地逻辑，数据缓存与断点续传保障可靠性。

高可用冗余断网

项目文档与开源发布

编写README与硬件BOM清单，生成Swagger API文档，发布到GitHub并配置CI/CD流水线。

文档GitHubCI/CD

综合实战：从零搭建完整系统

硬件组装→固件烧录→码库学习→控制逻辑配置→Web面板部署→手机控制→数据分析，全流程实战。

实战全流程综合