ModuleInterface
ModuleInterface
智能家居, ESP32
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已发布
项目简介
Easy config与IoT模块、数据库及网页间的值同步。
ModuleInterface 是一个面向物联网与自动化场景的开源通信总线框架，旨在帮助开发者用低成本、低代码的方式快速搭建由多个设备（模块）组成的本地控制系统。项目基于 PJON 通信库构建，支持通过单线（最长2000米）、以太网、WiFi、LoRa、RS485、光脉冲等多种物理介质连接设备，兼容 Arduino、ESP8266、Raspberry Pi 等主流平台，无需额外通信扩展板即可实现多设备组网。
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项目特点
**多介质通信**：基于 PJON 协议，支持单线、以太网、WiFi、LoRa 等多种通信方式，无需额外硬件即可实现长达2000米的单线连接。
**自动同步**：自动在主控和模块之间传输设置和数值，支持事件驱动的即时传输和定时轮询。
**Web 界面**：提供动态的 Web 界面用于配置、查看趋势图和历史数据，可自定义扩展。
**MQTT 集成**：支持纯 MQTT 模式或 HTTP+MQTT 混合模式，方便与 Home Assistant、OpenHAB 等外部系统双向交互。
**边缘智能**：模块支持 EEPROM 持久化，断电重启后能自主运行，无需依赖主控持续在线。
**粗粒度时钟同步**：主控从数据库获取时间并同步到所有模块，支持本地时区偏移，使模块能基于本地时间执行定时任务。
**协议分析器支持**：提供 PulseView/sigrok 协议解码器，方便调试和分析通信数据。
技术规格
| 通信协议 | PJON (SoftwareBitBang, Ethernet, WiFi, LoRa 等) |
|---|---|
| 支持平台 | Arduino (Uno, Nano, Mega), ESP8266, Raspberry Pi, Windows, Linux |
| 数据类型 | boolean (b1), signed/unsigned byte/short/int (i1/u1/i2/u2/i4/u4), float (f4) |
| 变量名长度 | 最多10个字符（含2字符模块前缀） |
| 主控推荐 | Arduino Mega (带以太网扩展板) 或 ESP8266 |
| 通信距离 | 单线最长2000米 |
| 时钟同步精度 | 数秒级 |
| 持久化 | 支持 EEPROM 自动保存设置 |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Arduino Mega 或 ESP8266 | 1 | — | 运行主控程序，推荐 Mega + 以太网扩展板 |
| Arduino Nano 或 ESP8266 | 1+ | — | 每个传感器/执行器一个模块 |
| 单线（普通导线） | 1 | — | 用于 PJON SoftwareBitBang 通信，最长2000米 |
| 运动传感器 (如 HC-SR501) | 1 | — | 示例中使用 |
| 5V 电源适配器 | 1+ | — | 为每个设备供电 |
| USB 逻辑分析仪 (如 FX2LP CY7C68013A) | 1 | — | 用于调试协议，约$4 |
能力画像
⚪ 记忆与知识检索: 2/5
🔵 逻辑推演: 3/5
⚪ 表达与交流: 1/5
⚪ 感知与观察: 2/5
⚪ 数理与计算: 2/5
🔵 动手与操作: 4/5
⚪ 狂热与坚持: 3/5
⚪ 创造与创新: 3/5
项目图库
所需技能
🔧 **动手能力**：需要焊接传感器和连接线，搭建硬件电路，连接 Arduino 和传感器。
💻 **编程能力**：需要 C/C++ 编程基础，能使用 Arduino IDE 编写和上传代码，理解 PJON 和 ModuleInterface 库的 API。
⚡ **电子电路**：需要了解基本电子元件（传感器、电阻、电源）的连接方式，能使用万用表测试电路。
适用场景
**智能家居**：控制灯光、窗帘、温度传感器等，通过 Web 界面或 MQTT 与 Home Assistant 集成。
**温室自动化**：监控温度、湿度、土壤湿度，自动控制灌溉和通风。
**工业监控**：远程采集传感器数据（如振动、温度、压力），在 Web 界面显示趋势图。
**教育实验**：用于教学演示分布式系统、IoT 通信协议和嵌入式编程。
**原型开发**：快速搭建 IoT 系统原型，验证概念后再迁移到更专业的平台。