【花雕学编程】ESP32 DeepSeek 之智能家居环境自适应调节优秀的系统
《Arduino 手册（思路与案例）》栏目介绍：
在电子制作与智能控制的应用领域，本栏目涵盖了丰富的内容，包括但不限于以下主题：Arduino BLDC、Arduino CNC、Arduino E-Ink、Arduino ESP32 SPP、Arduino FreeRTOS、Arduino FOC、Arduino GRBL、Arduino HTTP、Arduino HUB75、Arduino IoT Cloud、Arduino JSON、Arduino LCD、Arduino OLED、Arduino LVGL、Arduino PID、Arduino TFT，以及Arduino智能家居、智慧交通、月球基地、智慧校园和智慧农业等多个方面与领域。不仅探讨了这些技术的基础知识和应用领域，还提供了众多具体的参考案例，帮助读者更好地理解和运用Arduino平台进行创新项目。目前，本栏目已有近4000篇相关博客，旨在为广大电子爱好者和开发者提供全面的学习资源与实践指导。通过这些丰富的案例和思路，读者可以获取灵感，推动自己的创作与开发进程。
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ESP32 DeepSeek之智能家居环境自适应调节系统
一、主要特点
- 环境监测与数据采集：
• 系统集成多种传感器（如温度、湿度、光照、空气质量等），能够实时监测家庭环境的各项指标，确保数据的准确性和实时性。 - 自适应调节功能：
• 根据传感器采集的数据，系统能够自动调整家居设备（如空调、加湿器、灯光等），实现环境的自适应调节，以保持舒适的居住环境。 - 智能算法支持：
• 采用智能算法（如PID控制、机器学习等）优化调节策略，确保环境调节的高效性和准确性，提升用户体验。 - 用户个性化设置：
• 用户可以根据个人喜好设置环境参数（如温度范围、湿度水平等），系统将根据这些设置进行自动调节，满足用户的个性化需求。 - 远程监控与控制：
• 通过WiFi连接，用户可以远程监控家居环境状态，并进行手动或自动调节，方便用户随时随地管理家居环境。
二、应用场景 - 家庭智能环境管理：
• 在家庭中，系统可实时监测温度、湿度等，自动调节空调、加湿器等设备，确保家庭环境的舒适性。 - 办公室环境优化：
• 在办公环境中，系统能够监测室内空气质量，自动调节通风设备，提高员工的工作效率和舒适度。 - 智能酒店管理：
• 酒店可以使用该系统提供个性化的客房环境调节服务，提升客人的入住体验，如根据客人偏好自动调节房间温度和亮度。 - 老年人护理：
• 对于老年人居住环境，系统能够自动调节室内环境，提供舒适的生活条件，同时监测环境变化，确保安全。 - 环境监测与节能：
• 系统可以监测家居环境的能耗情况，根据环境变化自动调整设备运行，达到节能减排的效果。
三、注意事项 - 传感器的选择与配置：
• 需要选择高质量的传感器，确保数据的准确性和实时性，并合理配置传感器的位置，以获取全面的环境数据。 - 系统响应时间：
• 在设计时，需考虑系统的响应时间，确保在环境变化时能够迅速做出调整，避免用户体验不佳。 - 用户隐私与数据安全：
• 处理用户数据时需注重隐私保护，采用加密措施和权限管理，确保用户信息的安全。 - 网络连接的稳定性：
• 系统依赖于WiFi或其他网络连接，需确保网络的稳定性，以避免因网络问题导致的服务中断。 - 用户培训与支持：
• 提供必要的培训和技术支持，帮助用户熟悉系统功能和操作，提高使用效率和满意度。
1、温度自动调节系统
#include <WiFi.h>
#include <DHT.h>
#include "DeepSeek.h"
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";
#define DHTPIN 2 // 温度传感器引脚
#define DHTTYPE DHT11 // 使用DHT11传感器
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
DeepSeek deepSeek;
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(1000);
Serial.println("连接中...");
}
Serial.println("已连接 WiFi");
dht.begin();
deepSeek.begin();
}
void loop() {
float temperature = dht.readTemperature();
Serial.print("当前温度: ");
Serial.println(temperature);
if (temperature > 25) {
Serial.println("温度过高，启动空调...");
// 启动空调代码
} else if (temperature < 20) {
Serial.println("温度过低，启动加热器...");
// 启动加热器代码
}
delay(2000); // 每2秒更新一次
}要点解读：
温度监测：通过DHT11传感器实时监测环境温度，确保系统能够根据环境变化进行调整。
Wi-Fi连接：设备首先连接到指定的Wi-Fi网络，确保可以进行数据交互和远程控制。
自动调节功能：根据温度变化，自动启动空调或加热器，提升居住 comfort。
实时反馈：通过串口输出当前温度和调节状态，便于用户了解系统运行情况。
扩展性强：可以增加湿度监测、光照调节等功能，形成更全面的环境控制系统。
2、湿度自动调节系统
#include <WiFi.h>
#include <DHT.h>
#include "DeepSeek.h"
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
DeepSeek deepSeek;
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(1000);
Serial.println("连接中...");
}
Serial.println("已连接 WiFi");
dht.begin();
deepSeek.begin();
}
void loop() {
float humidity = dht.readHumidity();
Serial.print("当前湿度: ");
Serial.println(humidity);
if (humidity > 60) {
Serial.println("湿度过高，启动除湿机...");
// 启动除湿机代码
} else if (humidity < 30) {
Serial.println("湿度过低，启动加湿器...");
// 启动加湿器代码
}
delay(2000); // 每2秒更新一次
}要点解读：
湿度监测：使用DHT11传感器实时监测环境湿度，确保系统可以根据湿度水平进行调节。
自动控制：根据湿度水平自动启动除湿机或加湿器，提供舒适的居住环境。
串口输出：通过串口实时输出湿度值和设备状态，便于用户监控和调整。
Wi-Fi连接：确保设备能够与远程服务器进行交互，实现智能控制。
扩展性：可以集成其他传感器，如PM2.5传感器，提供更全面的环境控制。
3、光照自动调节系统
#include <WiFi.h>
#include <BH1750.h>
#include "DeepSeek.h"
const char* ssid = "YOUR_SSID";
const char* password = "YOUR_PASSWORD";
BH1750 lightSensor;
DeepSeek deepSeek;
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(1000);
Serial.println("连接中...");
}
Serial.println("已连接 WiFi");
lightSensor.begin();
deepSeek.begin();
}
void loop() {
float lux = lightSensor.readLightLevel();
Serial.print("当前光照强度: ");
Serial.println(lux);
if (lux < 100) {
Serial.println("光线不足，开启灯光...");
// 启动灯光代码
} else if (lux > 500) {
Serial.println("光线过强，关闭灯光...");
// 关闭灯光代码
}
delay(2000); // 每2秒更新一次
}要点解读：
光照监测：使用BH1750光照传感器实时监测环境光强，确保室内光照适宜。
自动调节：根据光照强度自动开启或关闭灯光，提升居住舒适度和节能效果。
串口输出：通过串口输出当前光照强度和灯光状态，便于用户了解环境变化。
Wi-Fi连接：确保设备能够与网络连接，方便实现远程控制和数据上传。
扩展功能：可以根据需求增加其他传感器，如温湿度传感器，实现更复杂的环境调节。
4、智能温控系统（空调/暖气自动调节）
通过ESP32连接温湿度传感器（DHT22）和DeepSeek云端AI，根据用户习惯（如睡眠时段温度偏好）和实时环境数据，自动调节空调/暖气开关及目标温度。
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
const char* ssid = "Your_WiFi_SSID";
const char* password = "Your_WiFi_Password";
const char* apiKey = "DeepSeek_API_Key";
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(1000);
dht.begin();
pinMode(12, OUTPUT); // 空调继电器控制引脚
}
void loop() {
float temp = dht.readTemperature();
float humi = dht.readHumidity();
// 发送数据到DeepSeek并获取调节指令
HTTPClient http;
http.begin("https://api.deepseek.com/v1/smart_home/temp_control");
http.addHeader("Authorization", String("Bearer ") + apiKey);
http.addHeader("Content-Type", "application/json");
DynamicJsonDocument doc(256);
doc["current_temp"] = temp;
doc["current_humi"] = humi;
doc["user_id"] = "user_001";
doc["time_zone"] = "Asia/Shanghai";
String request;
serializeJson(doc, request);
int httpCode = http.POST(request);
if (httpCode == 200) {
String response = http.getString();
DynamicJsonDocument respDoc(256);
deserializeJson(respDoc, response);
int targetTemp = respDoc["target_temp"];
bool acOn = respDoc["ac_on"];
// 执行控制
digitalWrite(12, acOn ? HIGH : LOW);
Serial.print("Target Temp: ");
Serial.println(targetTemp);
}
http.end();
delay(5000);
}5、空气质量优化系统（自动开窗/净化器）
ESP32连接PM2.5传感器（PMS5003）和CO₂传感器（SCD41），结合DeepSeek的空气质量分析模型，在室内污染超标时自动打开窗户（通过继电器）或启动空气净化器。
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial pmsSerial(16, 17); // PMS5003传感器连接引脚
const int windowRelayPin = 13; // 窗户继电器控制引脚
void setup() {
Serial.begin(115200);
pmsSerial.begin(9600);
WiFi.begin("Your_WiFi_SSID", "Your_WiFi_Password");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(1000);
pinMode(windowRelayPin, OUTPUT);
}
void loop() {
// 读取PMS5003数据（简化示例）
if (pmsSerial.available() > 32) {
byte buf[32];
pmsSerial.readBytes(buf, 32);
int pm25 = (buf[12] << 8) | buf[13];
// 上传数据到DeepSeek
HTTPClient http;
http.begin("https://api.deepseek.com/v1/smart_home/air_quality");
http.addHeader("Authorization", "Bearer YOUR_API_KEY");
DynamicJsonDocument doc(128);
doc["pm25"] = pm25;
doc["user_location"] = "living_room";
String request;
serializeJson(doc, request);
http.POST(request);
// 解析DeepSeek返回的指令
String response = http.getString();
if (response.indexOf("OPEN_WINDOW") >= 0) {
digitalWrite(windowRelayPin, HIGH);
} else {
digitalWrite(windowRelayPin, LOW);
}
http.end();
}
delay(2000);
}6、智能光照调节系统（自动调光窗帘）
ESP32连接光照传感器（BH1750）和时钟模块（DS3231），根据一天中的时间和DeepSeek的光照舒适度模型，自动控制窗帘开合角度（通过步进电机）。
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>
#include <Stepper.h>
BH1750 lightSensor;
#define STEPS 2048
Stepper curtainMotor(STEPS, 14, 12, 13, 15); // 步进电机引脚
void setup() {
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
lightSensor.begin();
WiFi.begin("Your_WiFi_SSID", "Your_WiFi_Password");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(1000);
}
void loop() {
float lux = lightSensor.readLightLevel();
// 上传数据到DeepSeek
HTTPClient http;
http.begin("https://api.deepseek.com/v1/smart_home/light_control");
http.addHeader("Authorization", "Bearer YOUR_API_KEY");
DynamicJsonDocument doc(128);
doc["light_intensity"] = lux;
doc["timestamp"] = millis(); // 简化时间戳
String request;
serializeJson(doc, request);
http.POST(request);
// 解析DeepSeek返回的窗帘角度
String response = http.getString();
int angle = response.toInt(); // 假设返回值为0-180
curtainMotor.step(angle * (STEPS / 180)); // 转动到指定角度
http.end();
delay(10000);
}核心技术解读
多传感器数据融合
ESP32通过I2C/SPI接口连接温湿度、PM2.5、光照等多传感器，为DeepSeek提供多维环境数据，实现精准调节（如案例同时采集温度和湿度）。
云端AI决策与本地执行
ESP32负责数据采集和简单控制（如继电器开关），复杂逻辑（如温度调节算法）由DeepSeek云端AI完成，通过API返回指令（如案例中的target_temp）。
低功耗与实时性平衡
使用ESP32的深度睡眠模式（esp_deep_sleep()）降低功耗，同时通过定时唤醒（如每5分钟一次）保证环境调节的实时性（参考案例中的delay(5000)）。
安全通信与身份验证
所有数据传输采用HTTPS协议，API密钥通过Authorization头传递，避免硬编码敏感信息（如案例一中的Bearer YOUR_API_KEY）。
可扩展性与模块化设计
代码采用模块化结构（如传感器初始化、HTTP请求封装），便于扩展新功能（如案例二中可轻松添加CO₂传感器支持）。
应用场景延伸
能源优化：结合电价API，在低谷电价时段预热/制冷。
异常报警：当传感器数据持续异常时，通过DeepSeek推送通知到手机。
多设备联动：通过MQTT协议与其他ESP32设备（如智能插座）协同工作。
注意，以上案例只是为了拓展思路，仅供参考。它们可能有错误、不适用或者无法编译。您的硬件平台、使用场景和Arduino版本可能影响使用方法的选择。实际编程时，您要根据自己的硬件配置、使用场景和具体需求进行调整，并多次实际测试。您还要正确连接硬件，了解所用传感器和设备的规范和特性。涉及硬件操作的代码，您要在使用前确认引脚和电平等参数的正确性和安全性。
浙公网安备 33010602011771号