1.设计要求

        可以检测农业大棚中的温度、湿度、气压、光照等信息，可以检测土壤湿度，可以判断当前有没有下雨，能够将相关数据显示在OLED屏幕上。同时，使用esp8266wifi模块，将上述所有信息发送到手机APP显示。当温度、湿度、光照等数据不在规定范围内时，手机APP上提示报警信息！

2.方案设计

1.单片机

单片机直接使用普中开发板。

51单片机指的是Intel公司（后来被英特尔收购）推出的一款经典的8位单片机，型号为Intel 8051。它是一种高性能、低功耗、易于编程和广泛应用的单片机芯片，常用于嵌入式系统和各种电子设备的控制中。

下面是51单片机的一些特点和功能：
1. 8位CPU：51单片机使用8位CPU，具有较强的计算和控制能力。
2. 集成外设：51单片机内部集成了CPU、存储器、定时器、串口、I/O口等多种外设，方便开发和应用。
3. 体积小巧：51单片机芯片体积小，便于嵌入式系统的设计和应用。
4. 低功耗：51单片机在工作时功耗较低，适合电池供电的应用场景。
5. 存储容量：51单片机通常具有较大的存储空间，可用于存储程序和数据。
6. 软硬件资源丰富：51单片机有大量的相关资料和开发工具，支持各种编程语言和开发环境，易于学习和使用。

在应用方面，51单片机广泛用于各种领域，例如家电控制、工业自动化、汽车电子、智能家居、电子玩具等。开发人员可以通过编程来控制51单片机与外部传感器、执行器等设备进行通信和控制。

2.ESP8266

esp8266使用nodemcu。

NodeMCU 是一款基于 ESP8266 Wi-Fi 模块的开源 IoT 开发平台，其名字源自来自 NodeMCU 团队的 Node-Microcontroller 单词组合。NodeMCU 提供了一种简单而实用的方式来利用 ESP8266 模块进行物联网项目开发，支持 Wi-Fi 连接和编程。

以下是 NodeMCU 的一些特点和功能：
1. **基于 ESP8266 模块**：NodeMCU 使用 ESP8266 Wi-Fi 模块，具有高性能、低功耗和强大的无线连接功能。
   
2. **开源平台**：NodeMCU 是一个开源的硬件和软件平台，用户可以自由获取其设计图纸和固件源代码，进行定制开发。

3. **支持 Lua 编程**：NodeMCU 主要使用 Lua 脚本语言进行编程，通过简单的脚本代码即可实现各种 IoT 应用。

4. **丰富的 GPIO**：NodeMCU 提供了丰富的 GPIO 管脚，方便连接各种传感器、执行器和外部设备。

5. **易用性**：NodeMCU 提供了简便的开发环境和 API，使得用户可以快速上手进行物联网项目开发。

6. **支持 OTA（Over-The-Air）固件更新**：NodeMCU 支持通过无线网络实现固件的远程更新，方便在线升级设备。

NodeMCU 可以用于许多 IoT 应用，如智能家居控制、传感器数据采集、远程监控等。开发者可以利用 NodeMCU 快速搭建原型并部署到实际应用中。

3.GY-39

该传感器可以检测温度、湿度、气压、光照、海拔等数据，非常强大。

4.OLED

本次使用IIC接口的0.96寸OLED显示数据。

OLED 模块是一种使用有机发光二极管（OLED）作为显示元素的显示模块。OLED 技术相比于传统的液晶显示（LCD）具有许多优势，如更高的对比度、更广的视角、更快的响应速度和更低的功耗。OLED 模块通常用于各种电子设备中，如智能手表、智能手机、电子书阅读器、可穿戴设备等。

以下是 OLED 模块的一些特点和功能：
1. **无背光**：OLED 模块不需要背光，它的每个像素都是一个发光二极管，可以直接发光，这使得OLED显示具有更高的对比度和更广的颜色范围。

2. **高分辨率**：OLED 模块具有高分辨率，可以呈现细致、清晰的图像和文字。

3. **快速响应**：OLED 模块响应速度快，可以实现流畅的视频播放和动态效果。

4. **薄型轻便**：OLED 模块由于不需要背光灯，结构更简单，可以做得更薄更轻。

5. **低功耗**：OLED 模块在显示黑色时不需要消耗能量，因此在显示黑色画面时功耗较低，适合节能设备。

6. **强视角特性**：OLED 模块具有更广的视角范围，而且在不同角度观看时几乎没有颜色偏移。

OLED 模块可以是单色的（如单色蓝、单色白）也可以是全彩的，同时支持显示图像、文字甚至视频。开发者可以通过控制OLED 模块来实现各种用户界面设计和信息显示需求，同时也可以通过OLED 模块为电子产品增添时尚和科技感。

5.土壤湿度模块

土壤湿度传感器是一种用于测量土壤湿度水分含量的传感器。它通常被用于农业、园艺或其他土壤湿度监测应用中，帮助用户判断土壤湿度状态并进行相应的灌溉控制。

以下是土壤湿度传感器的一些特点和功能：
1. **测量土壤湿度**：土壤湿度传感器可以测量土壤中水分的含量，从而判断土壤是否湿润或干燥。

2. **精准度高**：传感器具有较高的测量精准度，能够提供准确的土壤湿度数据。

3. **多种类型**：土壤湿度传感器有多种类型，包括电阻式（如针式或片式传感器）、容性式和频域反射式等，可以选择适合不同应用场景的传感器。

4. **易于安装**：传感器通常具有简单的安装设计，可以轻松插入到土壤中。

5. **数字或模拟输出**：一些土壤湿度传感器提供数字输出（如 I2C 或串口）或模拟输出，方便与微控制器或其他设备进行连接和数据读取。

6. **环境适应性**：一些土壤湿度传感器具有良好的环境适应性，能够在不同温度、湿度和土壤类型下正常工作。

通过使用土壤湿度传感器，用户可以实时监测土壤湿度变化，并根据需要进行相应的灌溉控制，以达到节水和植物健康生长的目的。传感器的输出数据可供决策支持系统使用，以制定合理的灌溉计划和管理措施。

6.雨量传感器

雨量传感器是一种用于测量降雨量的传感器。它通常用于气象观测、水资源管理、洪涝监测和环境监测等应用中，帮助人们了解和记录降水情况。

以下是雨量传感器的一些特点和功能：
1. **测量降水量**：雨量传感器可以准确测量单位面积内降水的数量，通常以毫米（mm）为单位。

2. **高精度**：传感器具有较高的测量精度，能够提供准确的降水量数据。

3. **多种类型**：雨量传感器有多种类型，包括基于机械原理的翻斗式（tipping bucket）传感器、压电式传感器和光纤传感器等。

4. **实时监测**：传感器可以实时监测降水情况，提供连续的降水数据。

5. **抗干扰能力强**：雨量传感器通常具有抗干扰能力，能够在风、雪等干扰因素存在的情况下正常测量。

6. **易于安装**：传感器通常具有简单的安装设计，可以固定在合适的位置，如气象站、屋顶或塔架等。

7. **数据记录和传输**：雨量传感器可以将测量到的降水数据记录下来，并可通过数字输出（如串口或 Modbus）或模拟输出传输给数据采集设备或计算机。

通过使用雨量传感器，人们可以及时了解降水情况，用于监测气候变化、水文水资源管理以及洪水预警等。降水数据还可以用于农业灌溉和水资源规划等领域的决策支持。

3.接线方式 

NodeMCU的串口和单片机串口相连。如下图。

GY-39 SDA----> 单片机 P3.7

GY-39 SCL----> 单片机 P3.6

OLED SCL-----> 单片机 P1.4

OLED SDA-----> 单片机 P1.3

土壤湿度模拟量输出口------>普中开发板的XPT2046模拟量输入口IN3

雨量传感器----->单片机 P1.0

4.成果展示 

（有些数据为0，是因为我在测试的时候没有装上传感器，手头上没有） 

5.注意事项 

        关于nodeMCU相关开发步骤，MQTT云服务器相关，以及手机APP相关知识，可以前往我的专栏——ESP8266进行学习。代表作：

ESP8266智能家居（2）——8266发布数据到mqtt服务器-CSDN博客https://blog.csdn.net/guangali/article/details/136239403

6.源代码

51单片机+esp8266+手机app的智能家居资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88866328?spm=1001.2014.3001.5503

内含51单片机端代码   nodeMCU端代码， Android studio端代码

（虽然名字叫智能家居，但是实现的功能是本节文章的功能）