10、智能家居系统搭建与 Home Assistant 平台应用指南

智能家居系统搭建与 Home Assistant 平台应用指南

1. 智能开关板硬件设计

在构建物联网智能开关板时，为了让整个系统外观更美观，可以在外壳外部安装电容式触摸屏。若要连接电容式触摸屏，建议使用 ESP32 模块替代 ESP - 12e，因为 ESP32 具备电容式触摸感应引脚，可利用 ESP 库中的内置函数轻松进行编程。电容式开关只有一个端子，只需将其与 ESP32 的 GPIO 连接即可。可在 ESP32 数据手册中查看可用的电容感应引脚，相关代码将在后续讨论。

此外，还可以在同一块 PCB 上连接一些传感器，如 DHT11/22、火灾/烟雾和气体传感器等。由于这些传感器的输出为数字形式，可直接连接到 ESP 的 GPIO 引脚，并使用相应的库轻松解读接收到的数据。

完成所有模块的连接后，还可添加 OLED 或 LCD 来显示数据，使产品更具吸引力。通过组合所有单个模块，就能设计出完整的 PCB。

若要创建一个带有传感器的无线节点，为树莓派服务器提供户外环境数据，可以选择连接外部电源，或者使用小型锂聚合物/锂离子电池或纽扣电池实现完全无线化。但这些电池使用一段时间后会放电，需要再次充电。可利用 ESP 模块的睡眠模式来延长电池寿命。

由于电池电压并非恒定，需要使用降压 - 升压电路来提供稳定的 3.3V 或 5V 电压。降压转换器用于降低输入电压，升压转换器则用于升高输入电压，这些转换器体积小巧，可直接在电路中使用，也可参考数据手册自行设计电路。

为锂离子电池充电时，可使用 TP4056 充电模块。在该模块中，可直接连接微型 USB 适配器，并将锂离子电池连接到另一个端子。电池端子将连接到升压转换器模块，以