BTHome 门窗状态与光照传感器

bitshen · 发表于 7 天前

# BTHome 门窗状态与光照传感器项目简介
https://oshwhub.com/bitshen/bthome
BTHome 协议是一种轻量级的蓝牙通信协议，专为智能家居传感器设备与接收端（如网关或主控设备）之间的数据传输设计。

本项目基于 BTHome 协议，结合 TI 霍尔传感器与光度传感器，实现了门窗状态、光照强度、电池电压等数据的精准采集与上报。核心硬件使用了 **CH592F** MCU，整体电路设计极为精简，无需使用任何电阻元件即可完成焊接组装。

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## 功能与采集内容

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### 1. 光照强度
- 采样频率：每 40 秒采集一次
- 传感器：TI 光度传感器
- 功能描述：实时监测环境光照强度，适用于室内光照调节等应用场景。

### 2. 门窗关合次数
- 触发方式：每次关门触发 MCU 中断
- 记录内容：累计关门的次数
- 功能描述：通过霍尔传感器实时记录门窗开关动作次数。

### 3. 门窗当前状态
- 实时记录当前门窗开/关状态，方便状态监测与联动控制。

### 4. 电池电压监测
- 监测纽扣电池当前电压，便于掌握电量使用情况并及时更换电池。

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## 项目硬件设计

- **主控芯片**：WCH CH592F
- **霍尔传感器**：TI 系列
- **光度传感器**：TI 系列
- **电路特点**：
  - 极简布局
  - 无需焊接电阻元件
  - 低成本、高集成度

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## 已知问题与待完善事项

- **低功耗测试尚未完成**
  目前尚未进行完整的低功耗性能测试。欢迎有低功耗测试设备的小伙伴协助测试并反馈结果。
- **天线部分匹配不好**
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## 使用说明

### 1. 固件烧录

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- 使用 **WCH_TOOL** 工具进行固件烧录。
- 烧录流程简单，支持量产化操作。

### 2. 与 Home Assistant 配合使用

- 烧录完成后，在 Home Assistant (HA) 中添加设备。
- 设备通常会自动弹出识别，显示名称为 **LWSensor**。
- 完成添加后可实时查看传感器数据，并支持自动化联动。

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## 通信机制补充说明

在实际使用过程中发现：

- **广播频率**：默认采用 2 秒广播一次的方式。
- **丢包问题**：当门窗在 1 秒内多次开关时，某些广播可能因上游服务器采样周期限制被遗漏，导致状态数据丢失。
- **改进措施**：增加关门次数统计值，将其包含在广播数据中，即使部分广播丢失，依然可以通过累计次数判断状态变化，确保数据完整性和可靠性。

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<span style="color:red">本项目禁止商用，仅开源固件和硬件部分</span>

polisher · 发表于 6 天前

感谢分享，如有源码就更方便学习了。如您弄个土壤湿度检测，我可以帮你测量功耗。另请教，并联8个电容的意义是什么呢？这货的漏电流对电池不太友好。

bitshen · 发表于 6 天前

polisher 发表于 2025-6-28 00:33
感谢分享，如有源码就更方便学习了。如您弄个土壤湿度检测，我可以帮你测量功耗。另请教，并联8个电容的意 ...

并电容是为了防止低电压时候，比如电池电压下降到1.9V时候，瞬时电流过大（比如开启一次广播）会造成VCC的drop，一旦drop下1.8V，MCU就会关机，造成一广播就重启

bitshen · 发表于 6 天前

polisher 发表于 2025-6-28 00:33
感谢分享，如有源码就更方便学习了。如您弄个土壤湿度检测，我可以帮你测量功耗。另请教，并联8个电容的意 ...

原理上实际上很简单的，就是一个蓝牙广播，用沁恒的MCU原因就是价格便宜、外围元器件少，实际上北极星的NRF52XX系列也是不错的

bitshen · 发表于 6 天前

polisher 发表于 2025-6-28 00:33
感谢分享，如有源码就更方便学习了。如您弄个土壤湿度检测，我可以帮你测量功耗。另请教，并联8个电容的意 ...

关于陶瓷电容的漏电流，TI有一份测量的文档，电容的耐压值越大、容量越小漏电流越低，你可以看我以前的主题，有蓝牙的温湿度计，已经稳定运行快一年了

bitshen · 发表于 6 天前

polisher 发表于 2025-6-28 00:33
感谢分享，如有源码就更方便学习了。如您弄个土壤湿度检测，我可以帮你测量功耗。另请教，并联8个电容的意 ...

土壤湿度检测的话....可以把我的蓝牙温度计插土里，温度计是测量温湿度的

litchiate · 发表于 6 天前

bitshen 发表于 2025-6-28 17:54
土壤湿度检测的话....可以把我的蓝牙温度计插土里，温度计是测量温湿度的 ...

土壤湿度检测一般用PCB做电容来检测。
之前想用CH592和BTHOME做土壤湿度检测，测试了定时器的使用方法，读取土壤湿度模块的脉冲数。
没做完，忙别的就放了好久了。

土壤湿度检测的PCB参考这个。
https://oshwhub.com/wangshujun/ne555

bitshen · 发表于 5 天前

litchiate 发表于 2025-6-28 19:53
土壤湿度检测一般用PCB做电容来检测。
之前想用CH592和BTHOME做土壤湿度检测，测试了定时器的使用方法， ...

如果用555的话，功耗效果怎么样呢？我有计划做一个雨水传感器，但是外挂放大芯片我担心功耗比较大，现在芯片休眠电流也就几个nA

litchiate · 发表于 5 天前

bitshen 发表于 2025-6-29 16:27
如果用555的话，功耗效果怎么样呢？我有计划做一个雨水传感器，但是外挂放大芯片我担心功耗比较大，现在 ...

加个IO控制555的VCC，湿度检测一般不用很频繁。

好像CH592有触摸功能，但没看到是否能输出具体数值，上面的链接里 ESP32的触摸功能可以直接读取数值，但ESP32功耗太大，PCB画完了又丢着了。

bitshen · 发表于 4 天前

litchiate 发表于 2025-6-29 20:29
加个IO控制555的VCC，湿度检测一般不用很频繁。

好像CH592有触摸功能，但没看到是否能输出具体数值， ...

触摸好像集成到模块了，也没看明白。你说的这个是电容式雨量传感器吧。我看比较多的是电阻式的，用电桥也许也是个方案？

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