https://github.com/jasonrobertdestiny/espmonitor

IoT environmental monitoring system with ESP32, Flask, and Web UI - Real-time temperature, humidity, and water level monitoring with threshold alerts
https://github.com/jasonrobertdestiny/espmonitor

arduino dht11 dht22 environmental-monitoring esp32 flask iot realtime-monitoring rest-api sensors sqlite web-dashboard

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IoT environmental monitoring system with ESP32, Flask, and Web UI - Real-time temperature, humidity, and water level monitoring with threshold alerts

• Host: GitHub
• URL: https://github.com/jasonrobertdestiny/espmonitor
• Owner: JasonRobertDestiny
• Created: 2025-11-04T02:00:14.000Z (8 months ago)
• Default Branch: main
• Last Pushed: 2025-11-04T02:23:56.000Z (8 months ago)
• Last Synced: 2025-11-04T04:18:26.130Z (8 months ago)
• Topics: arduino, dht11, dht22, environmental-monitoring, esp32, flask, iot, realtime-monitoring, rest-api, sensors, sqlite, web-dashboard
• Language: C++
• Size: 39.1 KB
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README

          
# ESPMonitor - 物联网环境监控系统

一个基于ESP32/ESP8266的完整环境监控解决方案,实现温度、湿度和水位的实时监测,数据可视化和远程阈值控制。

**✨ 同时支持ESP32和ESP8266开发板**

---

## 系统架构

```

ESP32/ESP8266 (传感器) --WiFi--> Flask服务器 --HTTP--> Web浏览器

       ↓                             ↓                     ↓

    读取数据                    存储到SQLite            实时显示

    控制LED                     处理API请求             调整阈值

```

---

## 功能特性

### ESP32端

- WiFi连接(STA模式)

- DHT11/DHT22温湿度传感器读取

- 水位传感器读取(模拟输入)

- HTTP POST发送数据到服务器

- HTTP GET获取阈值更新

- 超阈值LED报警

### 服务器端

- Flask RESTful API

- SQLite数据库存储

- 实时数据接收和处理

- 阈值管理

- 历史数据查询

- 统计分析(24小时)

### Web界面

- 实时数据展示(每5秒更新)

- 温度/湿度/水位可视化卡片

- 阈值远程调整

- 24小时统计数据

- 历史记录表格

- 响应式设计

---

## 硬件需求

### 开发板选择 (二选一)

**ESP32** (推荐功能丰富):

- ESP32开发板 (ESP-WROOM-32或类似)

- 更多GPIO和ADC引脚

- 更强性能

**ESP8266** (推荐性价比):

- NodeMCU v3 / Wemos D1 Mini

- 更便宜($2-3)

- 功耗更低

- 性能够用

**详细对比见**: [ESP8266_GUIDE.md](ESP8266_GUIDE.md)

### 传感器

- DHT11或DHT22温湿度传感器

- 水位传感器(可选,模拟输出)

- LED指示灯

- 杜邦线和面包板

### 引脚连接

```

DHT传感器:

  - VCC  -> 3.3V

  - GND  -> GND

  - DATA -> GPIO 4

水位传感器:

  - VCC  -> 3.3V

  - GND  -> GND

  - AOUT -> GPIO 34 (ADC1_CH6)

LED报警灯:

  - 正极 -> GPIO 2 (内置LED)

  - 负极 -> GND

```

---

## 软件依赖

### ESP32 (Arduino IDE)

```

- Arduino ESP32 Core (2.0.0+)

- DHT sensor library (1.4.4+)

- ArduinoJson (6.21.0+)

```

### 服务器 (Python 3.8+)

```

- Flask 3.0.0

- flask-cors 4.0.0

```

---

## 安装步骤

### 1. ESP32固件部署

1. 安装Arduino IDE和ESP32支持包

2. 安装所需库:

   - Sketch -> Include Library -> Manage Libraries

   - 搜索并安装: DHT sensor library, ArduinoJson

3. 配置WiFi和服务器:

   ```bash

   cd esp32

   cp config.example.h config.h

   # 编辑config.h,填入你的WiFi和服务器信息

   ```

4. 上传代码到ESP32:

   - 打开 `esp32/ESPMonitor.ino`

   - 选择开发板: Tools -> Board -> ESP32 Dev Module

   - 选择端口: Tools -> Port -> (你的ESP32端口)

   - 点击上传按钮

### 2. Flask服务器部署

1. 安装Python依赖:

   ```bash

   cd server

   pip install -r requirements.txt

   ```

2. 启动服务器:

   ```bash

   python app.py

   ```

   服务器将在 `http://0.0.0.0:5000` 启动

3. 访问Web界面:

   ```

   http://你的服务器IP:5000

   ```

### 3. 配置说明

#### ESP32配置 (esp32/config.h)

```cpp

#define WIFI_SSID "your_wifi_name"

#define WIFI_PASSWORD "your_password"

#define SERVER_URL "http://192.168.1.100:5000"

#define DEVICE_ID "ESP32_01"

```

#### 修改传感器引脚 (ESPMonitor.ino)

```cpp

#define DHT_PIN 4           // DHT传感器数据引脚

#define WATER_LEVEL_PIN 34  // 水位传感器引脚

#define ALERT_LED_PIN 2     // LED报警引脚

```

---

## API文档

### 1. 接收传感器数据

```http

POST /api/sensor-data

Content-Type: application/json

{

  "device_id": "ESP32_01",

  "temperature": 26.5,

  "humidity": 58.2,

  "water_level": 45.0

}

```

### 2. 获取最新数据

```http

GET /api/latest-data?limit=20

```

### 3. 获取阈值

```http

GET /api/thresholds

Response:

{

  "temperature": 30.0,

  "humidity": 70.0,

  "water_level": 80.0

}

```

### 4. 更新阈值

```http

POST /api/thresholds

Content-Type: application/json

{

  "temperature": 28.0,

  "humidity": 75.0,

  "water_level": 85.0

}

```

### 5. 获取历史数据

```http

GET /api/history?device_id=ESP32_01&limit=100

```

### 6. 获取统计数据

```http

GET /api/stats

```

---

## 使用说明

### 首次启动

1. 确保ESP32和Flask服务器在同一网络

2. 修改ESP32的`config.h`,填入正确的服务器IP

3. 上传固件到ESP32

4. 启动Flask服务器

5. ESP32会自动连接WiFi并开始发送数据

### 调整阈值

1. 打开Web界面 `http://服务器IP:5000`

2. 在"阈值设置"区域输入新的阈值

3. 点击"更新阈值"按钮

4. ESP32会在10秒内获取新阈值并应用

### 监控报警

- 当任何读数超过阈值时:

  - ESP32的LED会亮起

  - Web界面对应卡片会变为警告色并闪烁

  - 串口监视器会打印警告信息

---

## 故障排查

### ESP32无法连接WiFi

- 检查SSID和密码是否正确

- 确保WiFi是2.4GHz频段(ESP32不支持5GHz)

- 查看串口监视器的连接日志

### 数据无法发送到服务器

- 检查服务器IP是否正确

- 确保服务器已启动

- 检查防火墙是否阻止5000端口

- 查看串口监视器的HTTP响应代码

### Web界面显示"离线"

- 检查ESP32是否正常运行

- 确保ESP32能正常发送数据(查看串口)

- 刷新浏览器页面

### 数据库问题

- 数据库文件位于: `database/espmonitor.db`

- 如需重置,删除此文件后重启服务器

- 服务器会自动重建数据库

---

## 项目结构

```

ESPMonitor/

├── esp32/

│   ├── ESPMonitor.ino         # ESP32主程序

│   └── config.example.h       # 配置模板

├── server/

│   ├── app.py                 # Flask主应用

│   ├── requirements.txt       # Python依赖

│   ├── static/

│   │   ├── css/

│   │   │   └── style.css      # 样式表

│   │   └── js/

│   │       └── dashboard.js   # 前端逻辑

│   └── templates/

│       └── dashboard.html     # 主页面

├── database/

│   └── espmonitor.db          # SQLite数据库(自动创建)

└── README.md                  # 本文档

```

---

## 扩展建议

### 硬件扩展

- 添加更多传感器(光照、气压、PM2.5等)

- 添加继电器控制(风扇、加湿器等)

- 使用OLED屏幕显示本地数据

- 添加蜂鸣器报警

### 软件扩展

- 实现WebSocket实时推送(替代轮询)

- 添加用户认证和授权

- 数据导出功能(CSV/Excel)

- 图表可视化(Chart.js)

- 微信/邮件报警通知

- 移动端APP

### 部署建议

- 使用Nginx反向代理Flask

- 使用Gunicorn/uWSGI部署生产环境

- 使用MySQL/PostgreSQL替代SQLite

- 容器化部署(Docker)

---

## 技术栈

- **硬件**: ESP32, DHT11/22, 水位传感器

- **固件**: Arduino C++

- **后端**: Python 3.8+, Flask 3.0

- **数据库**: SQLite 3

- **前端**: HTML5, CSS3, Vanilla JavaScript

- **通信**: HTTP REST API

---

## 许可证

MIT License - 自由使用、修改和分发

---

## 作者

ESPMonitor v1.0

如有问题或建议,欢迎提交Issue或Pull Request。

---

## 更新日志

### v1.0 (2025-10-29)

- 初始版本发布

- ESP32传感器读取和WiFi通信

- Flask RESTful API

- Web实时监控界面

- SQLite数据存储

- 阈值远程控制

- LED报警功能