智能 Wi-Fi 无线连接,让水质监测更简单2.4GHz Wi-Fi|Home Assistant 智能家居接入

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配网成功界面

告别传统水质监测设备复杂的网络配置方式,让智能监测变得更加简单、便捷。

本产品采用 ESP32-C3 Wi-Fi 智能控制芯片,搭载自主开发的无线网络管理程序,支持手机无线配网,无需通过电脑修改程序或手动输入复杂的网络参数,即可完成设备联网。

设备首次启动时,会自动检测已保存的 Wi-Fi 网络信息。当设备尚未配置无线网络时,系统可自动开启专属 Wi-Fi 配网热点。

用户只需使用手机连接设备热点,进入中文配网页面,选择或输入需要连接的无线网络信息,即可完成 Wi-Fi 配置。

成功连接后,电子墨水屏会自动切换至网络连接状态页面,清晰展示当前设备的网络运行信息。

网络连接界面可展示以下信息:

① Wi-Fi 连接状态

屏幕通过醒目的红色文字显示“连接成功”,让用户能够快速确认设备是否已经正常接入无线网络。

② 当前无线网络名称

显示设备连接的 Wi-Fi 网络名称,方便用户确认连接的是正确的无线网络。

③ 设备 IP 地址

自动展示设备在局域网中获得的 IP 地址,方便用户进行设备访问、网络管理及后续配置。

④ Wi-Fi 信号强度

通过直观的信号柱状图显示当前无线网络信号情况,并配合文字描述,帮助用户判断设备所在位置的无线网络质量。

⑤ 无线网络频段

支持 2.4GHz Wi-Fi 无线网络连接,满足家庭、办公室及水族养殖环境中的常见无线网络使用需求。

⑥ Home Assistant 连接状态

设备支持连接 Home Assistant 智能家居平台。

成功接入后,屏幕可显示“HA 状态:已连接”,帮助用户快速了解设备与智能家居平台之间的连接情况。

九宫格智能监测,一屏掌握水质信息

详细产品介绍

水质环境的稳定直接影响鱼类及其他水生生物的生长状态。

传统水质监测方式通常需要分别查看多个传感器设备,不仅操作繁琐,也不方便同时观察不同水质参数之间的变化。

为了解决这一问题,我们开发了这款 4.2 英寸智能水质监测电子墨水屏显示终端。

产品采用黑、白、红三色电子纸显示技术,结合 ESP32-C3 智能控制系统及 Home Assistant 数据接入功能,将多项水质监测数据集中显示在同一块屏幕上。

通过精心设计的 3×3 九宫格中文监测界面,用户无需频繁切换页面,即可直观查看水质参数及相关设备的运行状态。

九大监测区域详细介绍

① 水温监测

界面示例:24.3℃

水温是影响鱼类生长、摄食、代谢以及水中溶解氧含量的重要环境因素。

屏幕可显示 Home Assistant 中绑定的水温传感器数据,并采用摄氏度作为显示单位。

数字采用醒目的大字体设计,方便用户快速查看当前水温。

通过持续观察水温变化,可以辅助判断鱼缸加热、降温及环境温度变化情况。

② 氧饱和度监测

界面示例:82.3%

氧饱和度用于反映水中溶解氧相对于相应条件下饱和溶解氧水平的百分比。

它可以辅助判断当前水体的氧气供应情况。

当 Home Assistant 已接入相应的传感器或计算实体时,屏幕可显示对应的氧饱和度数据。

配合溶解氧浓度监测,可以帮助用户更全面地了解水体供氧状况。

③ 溶解氧监测

界面示例:6.78 mg/L

溶解氧是水质监测中非常重要的参数之一。

水中溶解氧含量会受到温度、水体流动、鱼类密度及微生物活动等多种因素影响。

溶解氧不足可能影响鱼类正常呼吸,严重时甚至导致缺氧。

设备界面预留了溶解氧显示区域。

当系统接入兼容的溶解氧传感器,并在 Home Assistant 中配置相应实体后,即可用于展示对应数据。

说明:溶解氧显示功能需要外部传感器提供数据,墨水屏本身不具备直接测量溶解氧的能力。

④ pH 酸碱度监测

界面示例:0.00

pH 值用于表示水体的酸碱程度,是水族养殖和水质管理的重要参考指标。

不同鱼类对水体酸碱度有不同的适应范围。

通过连接相应的 pH 传感器,可在电子墨水屏上集中查看当前 pH 数据。

界面采用数字化显示方式,方便用户观察水体酸碱度变化。

需要注意,图片中的 0.00 为当前界面显示值,不代表适宜的水质状态,也不能据此判断传感器是否正常。

⑤ 电导率 EC 监测

界面示例:111 μS/cm

电导率用于反映水体传导电流的能力,与水中溶解离子的种类和浓度有关。

电导率变化可以为水体矿化程度、溶解性离子变化及水质稳定性提供一定参考。

屏幕支持显示已绑定的电导率实体数据,并通过 μS/cm 单位进行展示。

对于水族养殖、水质研究以及水培等应用场景,电导率是一项具有参考价值的监测参数。

⑥ 水体浊度监测

界面示例:760.4 NTU

浊度用于反映水体因悬浮颗粒等因素造成的光散射程度,是观察水体清澈程度变化的重要指标。

在鱼缸或养殖环境中,浊度变化可能与残余饲料、悬浮杂质、藻类及过滤系统运行情况有关。

通过接入兼容的浊度传感器,用户可以在屏幕上查看对应的浊度数据。

结合历史监测记录,还可以辅助分析水体由清澈逐渐变浑浊的变化趋势。

说明:图片中的 760.4 NTU 为界面示例读数,不代表正常水质标准。实际测量精度取决于所连接的传感器及校准情况。

⑦ 光照强度监测

界面示例:14 lux

光照强度是影响水生植物生长及鱼缸光照环境的重要因素。

屏幕支持显示 Home Assistant 中已绑定的光照传感器数据。

通过观察光照变化,可以辅助了解鱼缸灯具运行状态及环境光照情况。

该功能适用于水草缸、观赏鱼缸以及其他需要监测光照环境的场景。

⑧ 水泵运行状态

界面状态:运行

除了水质参数,设备还能够显示 Home Assistant 中绑定的水泵开关实体状态。

界面采用专门设计的水泵图标,并使用不同颜色区分设备状态。

黑色图标:水泵运行

红色图标:水泵停止

用户无需进入 Home Assistant 管理页面,即可通过电子墨水屏查看水泵当前报告的运行状态。

这对于需要持续观察循环水泵、过滤水泵等设备状态的用户非常实用。

需要说明的是,该状态通常来自 Home Assistant 开关实体,不等同于通过独立传感器确认水泵实际运转。

⑨ 增氧设备状态

界面状态:停止

增氧设备是鱼缸及养殖系统中的重要辅助设备。

电子墨水屏支持显示 Home Assistant 中绑定的增氧设备开关状态。

界面采用气泡图标设计,并通过黑色和红色进行状态区分。

黑色气泡:增氧设备运行

红色气泡:增氧设备停止

通过这种直观的视觉设计,用户可以快速了解增氧设备的当前开关状态。

特别是在同时使用水泵、增氧设备及其他智能控制装置的环境中,集中展示可以减少频繁切换控制页面的操作。


三、三色电子墨水屏的独特优势

本产品采用 4.2 英寸红、黑、白三色电子墨水屏,分辨率为 400×300 像素。

与传统 LCD 显示屏不同,电子墨水屏采用反射式显示方式,无需持续开启背光。

在环境光线充足的情况下,屏幕能够呈现接近纸张的视觉效果。

同时,我们针对三色屏的显示特点进行了专门优化。

通过调整屏幕刷新驱动参数,改善红色显示效果,让红色状态信息更加醒目。

在界面设计方面,采用中文标题、独立数据卡片、大号数字及状态图标相结合的方式,使不同类型的信息能够清晰区分。

主要显示特点:

  • 4.2 英寸电子纸显示。

  • 400×300 像素分辨率。

  • 黑、白、红三色显示。

  • 九宫格中文监测界面。

  • 数字、单位及图标分区展示。

  • 红黑双色设备状态提示。

  • 支持显示最近一次数据更新时间。

  • 当前程序按设定周期更新屏幕数据。

电子墨水屏更适合周期性更新和持续展示,不适用于需要高速刷新或连续动画的应用。


四、Home Assistant 智能数据接入

本产品不仅是一块电子墨水屏,更是一款支持 Home Assistant 数据展示的智能终端。

通过 Wi-Fi 网络,ESP32-C3 可以访问已配置的 Home Assistant 平台,获取指定实体的数据,并将其显示在电子墨水屏上。

设备提供专门的实体绑定管理页面。

用户可以根据自己的 Home Assistant 环境,为不同监测区域选择相应的实体。

例如,可以将已有的水温、pH、电导率、光照以及智能开关等实体绑定到屏幕对应位置。

屏幕主要负责数据展示,不直接替代水质传感器或 Home Assistant 主机。

实际能够展示哪些数据,取决于 Home Assistant 中已经接入的设备及实体。

这种设计使显示终端与数据采集设备相互独立,也为后续功能扩展提供了空间。


五、适用场景

这款智能电子墨水屏不仅适合水质监测,也具有一定的扩展潜力。

家庭鱼缸与观赏鱼养殖

集中查看水温、水质参数以及水泵、增氧设备状态,让日常管理更加直观。

水草缸与生态鱼缸

通过光照、水温、pH 等监测数据,辅助了解水草缸的环境变化。

小型水产养殖监测

配合外部传感器及 Home Assistant 平台,作为水质监测系统的辅助数据显示终端。

Home Assistant 智能家居

对于熟悉 Home Assistant 的用户,可以根据已有实体配置,进一步探索其他类型的数据展示应用。

ESP32 电子开发与学习

适用于电子墨水屏驱动、Wi-Fi 配网、物联网数据展示及智能家居系统开发等项目。