基于ESP8266的MicroPython水泄漏传感器与Domoticz集成指南

1. 核心模块​​
2. ​​ESP8266-01 Wi-Fi模块​​：负责网络通信
3. ​​HT7333 3.3V低压差线性稳压器​​：将电池电压稳定至3.3V（输入范围3-3.6V）
4. ​​TP4056锂电充电板​​：支持3.7V锂电池充电
5. ​​关键组件​​
6. ​​3.7V锂离子400mAh电池​​：供电单元（也可替换为18650电池）
7. ​​Pololu微型电源开关​​：按需唤醒ESP8266以节省电量
8. ​​辅助部件​​
9. ​​双刀双掷微动开关​​：实现设备开关与自检功能
10. ​​树莓派Zero​​：运行Domoticz服务器
11. ​​外壳与结构​​
12. 自定义3D打印防水外壳
13. 防水接头与线缆

1. 工具链准备​​
2. 安装esptool（用于擦除模块固件及烧录）
3. 安装ampy（用于上传MicroPython脚本）
4. Python 3.6+环境（推荐PyCharm/Anaconda）
5. ​​服务器端配置​​
6. 在树莓派安装Domoticz智能家居平台
7. 通过浏览器访问http://树莓派IP:8080完成初始化设置

1. 硬件虚拟化​​
2. 添加"Dummy"硬件类型
3. 创建虚拟传感器（类型选择"Alert"）
4. 记录设备IDX号（用于代码调用）
5. ​​通知系统集成​​
6. 配置Pushover/Pushbullet等第三方通知服务
7. 通过API密钥实现手机实时报警

1. ​​Domoticz事件配置​​
2. 使用Blockly可视化编程工具
3. 设置触发条件：当传感器发送警报时执行通知脚本
4. ​​ESP8266固件开发​​
5. 使用MicroPython编写主程序（main.py）
6. 实现WiFi自动重连与JSON数据上报
7. 低功耗管理模式优化（睡眠电流<100μA）

1. ​​硬件组装​​
2. 防水盒内集成传感器探头
3. 3D打印支架固定锂电池与电路板
4. 采用Pololu开关实现按需供电
5. ​​性能验证​​
6. 漏水检测响应时间≤10秒
7. 单次报警续航5-6次（400mAh电池）
8. 支持ESP-Now多节点组网升级

1. 通过菜单栏的 ​​Setup | Settings​​ 进入设置页面，调整系统参数并保存。
2. 在 ​​Notifications​​ 页面设置通知方式，例如Pushover、Pushsafer或Pushbullet
3. 测试通知功能，确保API密钥正确。

1. 在Domoticz中添加 ​​Dummy​​ 硬件：
2. 选择 ​​Setup | Hardware​​，添加Dummy硬件。
3. 点击 ​​Create Virtual Sensors​​，选择 ​​Sensor Type​​ 为 ​​Alert​​。
4. 记录设备的 ​​IDX​​ 编号，后续Python脚本中会用到。

编程ESP8266-01模块

1. ​​擦除固件​​：使用esptool擦除ESP8266的工厂固件。

1. ​​烧录固件​​：从MicroPython官网下载固件并烧录。

1. ​​上传MicroPython脚本​​：使用Ampy上传wifimgr.py和main.py。

请记下“IDX”下方的数字。这是该设备的唯一参考标识，稍后我们在Python脚本中处理通知时会用到。在这种情况下，IDX编号为1。

通过点击左侧的绿色箭头启用设备（在我的图中是蓝色的，因为设备已启用）。

填写设备名称，然后点击“添加”。

导航到“实用工具”菜单，您的设备应该会列在那里。

现在我们需要为传感器编写“事件”程序。也就是说，我们需要告诉服务器，在收到传感器消息时该怎么做。

我在各个页面尝试对设备进行编程，但没成功。下面这种方法不是我原创的，但可以用来说明问题。如果你以为勾选几个复选框就能让设备正常工作，那你就错了。我觉得这个功能可能还没完善，毕竟它是开源软件。

好吧，经过几个小时，我找到解决办法了。我们需要使用“设置”下拉菜单中的“事件”功能。点击“事件”后，你可以创建自己的事件。你可以通过编写Python或LUA代码，或者使用名为“Blockly”的工具来实现。

1. 通过"Events"模块执行外部文件（使用Blockly消息"Start script"）​​

该方法在我的Windows设备上运行正常，但在树莓派的Raspbian系统上未能成功。我怀疑问题可能与权限设置有关。

1. 使用“发送带主题的通知”消息。它在Raspbian系统上有效。此选项支持向Pushsafe和Pushover发送通知。
2. 使用第一种方法的优势在于它更灵活。你可以选择要在显示屏上显示的图标、声音等。我的“事件”如上图所示。
3. 接下来，我们来编写ESP模块的程序。

让我们从刷写ESP8266模块开始。通常这些模块预装了出厂固件。可以通过所谓的AT指令与模块通信。但这类固件无法让模块作为独立控制器使用。若要将其用作独立控制器，需要擦除出厂固件并安装新固件。

为此我们将使用 ​​esptool​​。首先需要将模块连接到电脑以擦除固件。这需要TTL转换器+几个额外组件，但有更简单的方法：直接在速卖通或eBay购买 ​​USB转ESP8266 ESP-01 Wi-Fi适配器模块（含CH340G驱动）​​。

按图中所示将ESP8266模块插入TTL转换器，再连接电脑USB接口。

若你使用和我相同的转换器，需将开关拨到“Prog”位置。找到esptool的安装路径（通常在类似 C:\Program Files (x86)\Python36-32\Scripts 的目录）。进入该文件夹，通过命令行操作。

输入命令：

python esptool.exe --port COM5 erase_flash

（注意替换为实际端口号，我的是COM5。可通过“控制面板-系统-设备管理器”查看ESP模块占用的端口。）

安装固件（我从这里获取：），输入命令：

python esptool.exe --port COM5 --baud 460800 write_flash --flash_size=detect 0 C:\path_to_firmware\esp8266-20180511-v1.9.4.bin

现在可以开始向ESP8266上传MicroPython脚本了。我使用 ​​Adafruit MicroPython工具（ampy）​​，不过现在还有另一个选择 ​​Esplorer​​（带图形界面的文件上传工具）。

ampy的安装教程可参考这里。操作前，将TTL转换器的开关拨到“UART”位置。需要上传的文件包括：

1. wifimgr.py：Wi-Fi连接管理脚本
2. main.py：主程序脚本

在命令行输入：

ampy --port COM5 put C:\path_to_your_file

回车后，几秒内命令行会清空，说明文件上传成功。可通过 ampy --port COM5 ls 查看ESP模块上的文件列表。

根据经验，建议先上传其他必要文件，最后上传main.py。因为一旦上传main.py，ESP8266会立即重启并执行该脚本，此时若尝试上传其他文件可能会失败。但不用担心，再试一次通常就能成功（亲测有效）。

本项目所有文件可在这里获取。

如果一切正常，通过将TTL转换器重新插入电脑的USB端口来重启模块。

ESP启动后，找到名为“Wifimanager”的新Wi-Fi网络。用电脑或手机连接该网络，然后访问IP地址192.168.4.1。在此界面可将ESP连接到本地Wi-Fi网络：选择你要使用的网络，输入密码，点击“提交”。

若一切正确，你会看到提示信息“ESP已成功连接到XXXX网络”。

现在你的ESP已接入Wi-Fi网络并准备就绪。一旦连接Wi-Fi，它会立即连接至Domoticz服务器。很快你就会在手机上收到一条通知。

你可以在“设置”/“日志”中跟踪整个过程。搞定！成功了～ 现在可以根据下方的框图，开始将所有部件组装在一起了。

关于这个框图没什么好多说的，非常简单。通过S1开关控制电源通断。设备默认处于关闭状态，直到水导致“水位传感器”引脚短路。此时“Pololu板”会启动，并为电压转换器供电。这个基于HT7333芯片的电源模块会将电压转换为稳定的3.3V，为ESP8266供电。随后ESP模块启动，并向Domoticz服务器发送消息。

它运行良好。发送通知最多需要10秒：包括连接Wi-Fi、发送通知以及手机接收警报消息的整个过程。

我已将传感器设置为每30秒发送一次警报（检测到水时）。在水未排尽的情况下，传感器最多可发送5-6条通知。该设备还可用于检测水位。以下是我希望改进的方面：

1. 提升响应速度。我计划尝试使用ESP-Now技术——该技术允许多个ESP模块直接互联。这种连接方式功耗极低且速度更快。具体思路是用一个ESP作为中枢，连接其他ESP模块。
2. 增加电池电量警报功能。目前无法判断是否还有足够电量发送警报。我认为下一代传感器可能会添加一个专用按钮用于测试电量：用户按下按钮后，设备会显示当前电池电量。