基于Python与TPYBoard的智能家居温湿度监控报警系统

Mason

发布时间：2026-10-13| 5人浏览过

原创

本文详细介绍如何利用Python语言及TPYBoard系列开发板构建一套低成本智能家居温湿度报警系统。通过TPYBoard v102采集DHT11传感器数据并在LCD5110显示，经由v202（ESP8266模块）通过HTTP协议上传至云端服务器，实现远程实时监控与报警功能。

物联网技术正推动智慧城市进入全新阶段，从智能摄像头到遍布各处的传感器，城市各类数据得以收集，并经云端AI处理后，显著提升了交通与街道等公共管理效率。与此同时，物联网的发展也催生了智能家居的新模式，智能机器人、智能冰箱、智能电视等产品相继问世，让智能家居逐渐走进大众生活。本文将演示如何使用Python基于HTTP协议搭建一套低成本的温湿度报警系统。

物联网应用通常包含数据采集与处理两个环节。本方案选用TPYBoard v102作为核心处理设备。为实现无线数据传输，我们搭配使用搭载ESP8266模块的TPYBoard v202，通过Wi-Fi将数据传至云端。数据采集端采用简单的DHT11温湿度传感器，显示端则选用性价比高的5110液晶显示屏。这些主要组件均可在电商平台购得，结合使用即可实现数据的云端查看与本地实时显示，随时掌握环境温湿度状况。

一、实验器材

1. TPYBoard v102 开发板 1块 2. TPYBoard v202（含ESP8266模块） 1块 3. LCD5110显示屏 1块 4. DHT11温湿度传感器 1个 5. 安卓数据线 2条 6. 面包板 1块 7. 杜邦线若干

二、实验步骤

1. 使用TPYBoard v102连接DHT11温湿度传感器，采集环境温湿度数据； 2. 将采集到的温湿度数据显示在LCD5110屏幕上； 3. 通过TPYBoard v102将采集到的数据发送至TPYBoard v202； 4. TPYBoard v202读取串口数据，并将其上传至服务器； 5. 通过网页界面展示实时采集的温湿度数据。

三、实验方法

1. LCD 5110显示屏说明

LCD5110是一款分辨率为84×48点的点阵液晶显示屏，支持显示4行汉字。它采用串行接口与主处理器通信，兼容多种串行通信协议（如AVR单片机的SPI等），传输速率最高可达4Mbps，支持全速写入显示数据。

LCD5110显示屏共有8个引脚，不同板卡的英文标注可能略有差异，具体引脚定义如下：

2. DHT11温湿度传感器说明

DHT11是一款经过校准的数字信号输出温湿度传感器。其精度为：湿度±5%RH，温度±2℃；测量量程为：湿度20-90%RH，温度0~50℃。

DHT11温湿度传感器共有3个引脚，分别为VCC、DATA和GND。

四、接线方式

1. 针脚对应图

前文已介绍DHT11温湿度传感器和LCD5110显示屏的使用方法，接下来需动手将二者与TPYBoard v102进行连接。

TPYBoard v102连接LCD5110显示屏

TPYBoard v102连接DHT11温湿度传感器

TPYBoard v102连接TPYBoard v202

2. 实物连接图

五、源代码

TPYBoard v102 源代码

main.py 文件内容如下：

#main.py
import pyb
import upcd8544
from machine import SPI,Pin
from dht11 import DHT11
def main(lcd_5110,dht,uart6):
data_=dht.read_data()
lcd_5110.lcd_write_string(' ',0,1)#添加一个分隔行
lcd_5110.lcd_write_string('Temp:'+str(data_[0]),2,2)
lcd_5110.lcd_write_string(' ',0,3)
lcd_5110.lcd_write_string(' Hum:'+str(data_[1]),2,4)
uart6.write(str(data_[0])+','+str(data_[1]))#通过串口将数据发送给v202
if __name__ == '__main__':
#init UART
u6=pyb.UART(6,115200)
#init DHT11
dht=DHT11('X12')
#init LCD5110
SPI  = pyb.SPI(1)
RST  = pyb.Pin('Y11')
CE   = pyb.Pin('Y10')
DC   = pyb.Pin('Y9')
LIGHT = pyb.Pin('X4')
#DIN=>X8-MOSI/CLK=>X6-SCK
#DIN =>SPI(1).MOSI 'X8' data flow (Master out, Slave in)
#CLK =>SPI(1).SCK 'X6' SPI clock
lcd_5110 = upcd8544.PCD8544(SPI, RST, CE, DC, LIGHT)
lcd_5110.lcd_write_string('TPYBoard v102',1,0)
while True:
main(lcd_5110,dht,u6)
        pyb.delay(2000)

TPYBoard v202 源代码

main.py 文件内容如下：

import machine
import network
import socket
from machine import Pin
from machine import UART
import time
u2=UART(0,115200)#串口初始化
led = Pin(2, Pin.OUT).value(1)#板载小蓝灯 默认关闭
def http_get(temp,hum):
url='http://www.tpyboard.com/esp8266/SensorTest.php?t='+temp+'&h='+hum+''
_, _, host, path = url.split('/', 3)
addr = socket.getaddrinfo(host, 80)[0][-1]
s = socket.socket()
s.connect(addr)
s.send(bytes('GET /%s HTTP/1.0\r\nHost: %s\r\n\r\n' % (path, host), 'utf8'))
while True:
data = s.recv(50)
if data:
recive=str(data, 'utf8').upper()
#print(str(data, 'utf8'), end='')
if(recive.find('YES')>-1):
print('Send Data OK')
else:
break
s.close()
def do_connect():
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
print('connecting to network...')
wlan.connect( 'ssid', 'pwd')
while not wlan.isconnected():
pass
print('network config:', wlan.ifconfig())
do_connect()
led = Pin(2, Pin.OUT).value(0)#连接wifi成功 点亮LED
while 1:
data_=u2.readall()
if data_!=None:
data_=data_.decode('utf8')#数组转成字符串
data_a=data_.split(',')#分割
temp_=str(data_a[0])#温度
hum_=str(data_a[1])#湿度
http_get(temp_,hum_)#发送给服务器
    time.sleep(2)

服务器源码

SensorData.php 文件内容如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>温湿度传感器实验</title>
<script type="text/javascript">
var t;
var te_html_str="N/A";
function timedCount()
{
<?php
$myfile = fopen("sensor.txt", "r");
$txt =fread($myfile,filesize("sensor.txt"));
fclose($myfile);
if($txt!="")
{
echo "te_html_str='".$txt."';";
}
?>
document.getElementById('test').innerHTML=te_html_str;
t=setTimeout("javascript:location=location;",1000)
}
</script>
</head>
<body onload="timedCount()">
<center>
<div style="margin-top:80px">
<h2>TPYBoardV202_温湿度传感器实验</h2>
<div id="test"></div>
</div>
</center>
</body>
</html>
SensorTest.php 文件内容如下：
<?php
$time_="获取时间:".date('Y-m-d H:i:s');
$data_="传感器数据:Sensor Error!";
$state_="No";
if(is_array($_GET)&&count($_GET)>1)
{
$data_="";
//获取温度
if(isset($_GET["t"]))
{
$para=$_GET["t"];
$data_.="传感器数据:温度:".$para." ℃ - ";
}
//获取湿度
if(isset($_GET["h"]))
{
$para=$_GET["h"];
$data_.="湿度:".$para." % ";
$state_="Yes";
}
}
$myfile = fopen("sensor.txt", "w");
$txt = $time_."<br /><br />".$data_;
fwrite($myfile, $txt);
fclose($myfile);
echo $state_;
?>

六、效果图

1. 实物效果图