EnvSense-Box 环境传感器

产品概述

EnvSense-Box 是集成温湿度（AHT20）、气压（BMP280）、光照（BH1750）、CO₂（SC8CO2）四类传感器的智能环境监控盒子，ESP32 主控，适用于家庭、办公室、温室、农业大棚等多场景环境参数采集。

硬件规格

类别	参数项	规格
主控	芯片	ESP32-WROOM-32E (双核 240MHz)
电源	供电	5V DC, Type-C
电源	工作电流	< 150mA
传感器	温湿度	AHT20, I2C, -40~85°C, ±0.3°C / 0~100%RH, ±2%RH
传感器	气压	BMP280, I2C, 300~1100hPa, ±0.12hPa
传感器	光照	BH1750, I2C, 1~65535lx
传感器	CO₂	SC8CO2, UART, 400~5000ppm
交互	状态指示	WS2812 全彩 LED（绿=正常，红=故障）
通信	接口	UART (115200bps) / RS485 / WiFi
物理	外壳	3D 打印盒式设计

系统架构

数据格式

设备通过串口输出标准 JSON 格式数据：

{
    "temperature": 25.40,
    "humidity": 60.50,
    "pressure": 1013.25,
    "light_intensity": 1200.00,
    "co2_concentration": 450.00
}

字段	单位	说明
temperature	°C	环境温度
humidity	%RH	相对湿度
pressure	hPa	大气压强
light_intensity	lx	光照强度
co2_concentration	ppm	CO₂ 浓度

结构展示

电路设计

测试上位机

接入 YunStack-IoT

EnvSense-Box 支持 WiFi + MQTT 接入平台。当前固件为 UART 串口输出，接入 IoT 平台需在固件中新增 MQTT 客户端，按标准 Topic 上报数据：

sys/{pid}/{did}/thing/event/property/post

Payload 格式使用上述 JSON，将 bmp_temperature 合并到 temperature 字段（AHT20 精度更高），或保留两个温度字段由平台侧处理。

固件待实现

• [ ] 新增 MQTT 客户端（基于 ESP-IDF esp_mqtt 组件）
• [ ] 实现标准 Topic 属性上报（thing/event/property/post）
• [ ] 实现标准 Topic 指令订阅（thing/service/property/set）
• [ ] WiFi 凭据管理（替换硬编码 SSID/密码为 NVS 存储）
• [ ] OTA 固件升级支持
• [ ] BLE 配网支持

MQTT 协议规范详见 06.MQTT通信协议。

详细设计

文档	说明
硬件设计	Pin 分配、传感器电路、电源管理、PCB 与结构
软件设计	固件架构、任务调度、采集流程、数据格式、接入 TODO

源代码与硬件文件

https://github.com/YunStack-IoT/EnvSense-Box