使用手册

1 PCB焊接

电路焊接并无难点，最小的封装为0603，还是比较容易焊的.核心器件都采用的是排母插拔式设计，没有什么QFP、QFN芯片的焊接，难度相对较低.

分享几个在焊接时的小技巧

• 焊接有大面积填充铜的GND焊盘时，适当调高烙铁温度，以防散热过快导致焊锡温度不够，出现虚焊的情况；
• 先焊接各个芯片，如TC4056A、MT3608、LDO等；
• 然后再从小到大、从低到高焊接其他元器件；
• 在焊接开发板两排排母时，可以先把排母插到开发板排针上，再去焊接，这样能保证两排排母间距与开发板的匹配，毕竟开发板排针也是手焊的，难以做到完全垂直.

使用万用表通断挡测试是否有短路、断路的情况，一切没问题就将立创开发板、屏幕、ESP8266和电池都插入到各自的排母/连接器中.回到电脑上，跟着下面几个小节一步步来做，方可实现多功能物联网的电压电流表.

2 安装配置Keil & CW32程序下载

2.1 Keil下载安装

keil社区版下载与安装在立创开发板的Wiki有详细教程： 立创开发板Wiki安装keil

2.2 器件包安装

器件包安装在立创开发板的Wiki： 立创开发板Wiki器件包安装

2.3 CW32程序下载

（1）下载在附件中的CW32F030C8T6_VAmeter.zip并解压.

（2）进入文件夹CW32F030C8T6_VAmeter->Project->MDK，使用keil打开Project.uvprojx工程文件

（3）配置WIFI.如图18所示，在main.h中配置WIFI名称和密码.

（4）配置MQTT.请在4.5节设置好MQTT服务器之后，再回到本步骤.

如图19所示.username和password是在EMQX服务器上设置好的，具体请见4.5节；ClientID为自己设置的，我这里为了方便辨识，就设置为esp8266_VAmeter；服务器地址为EMQX设备所在的IP地址，而端口一般不用动，默认1883；话题是要发布消息的话题，这里自己写一个能记住的即可，因为后面在配置Python转发程序时要订阅这个话题.

（5）Keil下载器配置.如图20所示，我这里使用的是ST-LINK，请根据你的下载器自行选择.

（6）Keil编译器配置，本项目使用的是 V5.06编译的.安装编译器教程为：https://blog.csdn.net/weixin_44807874/article/details/128627528

为了方便大家下载，我把该文件从官网转存到网盘里 ： https://www.123pan.com/s/TBfTjv-jdvg.html

（7）点击Keil的Rebuild按钮，编译完成后应为0 Error 0 Warning，如图21所示.

（8）连接下载器，点击Download按钮，稍等几秒，即可正常使用.

3 下载ESP8266的MQTT AT固件

（1）下载并解压附件中的flash_download_tool.zip和1112_esp8266-4m.zip

（2）使用USB转串口模块，依照下表连接串口模块与板载的下载接口

串口模块	板载接口
3.3V	3.3V
TXD	RXD
RXD	TXD
GND	GND

（3）使用跳线帽，短接下载选择跳线，如图22所示

（4）将串口模块插入电脑，打开刚解压的flash_download_tool文件夹中的flash_download_tool_3.9.2.exe，在弹出的窗口中，第一个选择ESP8266，第二个选择develop，然后点击OK.

在接下来的界面，按图23所示配置好，COM口根据你电脑识别的选.配置好后点击START.

（5）由于CW32程序中默认是关闭ESP8266的，因此，现在需要操作CW32菜单至系统设置--启动ESP8266

请注意：保持板载总开关为关闭状态，否则可能无法正常下载ESP8266的固件

（6）再看电脑上的flash_download_tool，它就开始下载了，耐心等待进度条走完.

（7）拔掉串口模块接线、跳线帽，操作菜单至WIFI-连接WIFI，查看是否正常连接.也可以在连接后操作菜单至WIFI-网络信息，获取设备IP等信息.

4 自建InfluxDB数据库

请注意：4.4、4.5、4.6节均基于Docker一键安装部署，如果你还未安装Docker，请查看下列教程进行安装：

• Windows安装Docker教程：https://www.runoob.com/docker/windows-docker-install.html
• Ubuntu安装Docker教程：https://www.runoob.com/docker/ubuntu-docker-install.html

安装完成后，在命令行(windows)或终端(Linux)键入命令 docker -v，如果返回Docker version xx.xx.x,build xxx字样，则安装成功，可以继续往下看.

（1）拉取InfluxDB镜像

这里用我自建的一个Docker镜像加速器来做的镜像加速，有可能访问过多了就不可用，如果你有域名的话，可以查看这篇教程 ，利用cloudflare workers自建一个.

如果没有域名也没关系，用我的镜像加速就好了.打开终端，输入以下指令，创建存放数据的目录.

mkdir config && mkdir data

（2）然后运行docker run命令，其中$PWD是存在终端所在路径的文件夹下.端口映射的话我改成了3086

sudo docker run -d \
--name=influxdb2.0 \
-p 3086:8086 \
-v "$PWD/data:/var/lib/influxdb2" \
-v "$PWD/config:/etc/influxdb2" \
docker-mirror.vrxiaojie.top/library/influxdb:2.7.6

（3）不出意外的话，它会开始自动拉取镜像，没有报错.然后我们打开网页，输入你部署InfluxDB的机器的ip地址:端口，比如我的为192.168.50.111:3086，即可看到欢迎界面(图24).

（4）点击下一步，来到初始化设置，要求我们填写用户名密码、组织名称以及初始Bucket名称，可自己填，也可按我的来(图25).

（5）搞定！保存显示出来的API token，待会会用到.然后点击Quick Start(图26)

至此，InfluxDB数据库就搭建好了.

5 自建MQTT服务器-EMQX

（1）与搭建数据库类似，另找一个文件夹，输入指令创建EMQX的日志及数据文件所在的文件夹.

mkdir data && mkdir log

（2）然后启动docker容器

sudo docker run -d --name emqx \
  -p 1883:1883 \
  -p 18083:18083 \
  -v $PWD/data:/opt/emqx/data \
  -v $PWD/log:/opt/emqx/log \
  docker-mirror.vrxiaojie.top/library/emqx:5.7.1

（3）打开浏览器，进入你部署EMQX的 ip地址:18083，比如我的为192.168.50.111:18083，进到登录界面，EMQX的默认用户名admin密码public，登录后修改密码，进入主界面.

（4）创建客户端认证，见图27.客户端认证-->创建-->"Password_Based" 下一步--> "内置数据库" 下一步-->"username" "sha256" "suffix" -->创建

（5）创建成功，点击用户管理(图28)-->“+”号-->输入用户名，我写esp8266，密码123456-->创建 (图29).

同理，创建个用户名叫python的，以便下一节使用.

（6）最后，回到4.2.3节的步骤（4），在宏定义中把相关参数填入，再下载程序到CW32.

6使用python程序接收并转发数据至数据库

（1）下载附件中的python转发程序.zip并解压，进入该目录，打开终端运行，安装依赖库.

pip install -r requirements.txt

（2）完成之后，使用任意编辑器打开emqx_receive_VA_meter.py，修改我标注#修改此行的那些参数.如图30所示.改完记得保存.

（3）运行py程序.在当前目录打开终端，输入

python emqx_receive_VA_meter.py

如果出现Connected to MQTT Broker! 说明成功连接到EMQX服务器了，把该程序放在后台即可.

（4）打开电压电流表电源开关，依次连接WIFI、MQTT，并进入测量电压电流功能.此时再来看终端上，会显示出电压、电流、功率的数值，如图31所示

（5）进入InfluxDB后台管理界面，按图32所示操作，可查到刚刚发送上来的数据.

7 Grafana数据监控仪表盘

（1）使用Docker安装grafana.先创建数据文件夹

mkdir grafana

（2）然后docker run

sudo docker run -d --name=grafana \
-p 3000:3000 \
-v "$PWD/grafana:/var/lib/grafana" \
-e GF_DASHBOARDS_MIN_REFRESH_INTERVAL=100ms \
docker-mirror.vrxiaojie.top/grafana/grafana:11.0.0

（3）打开浏览器，进入你部署grafana的 ip地址:3000，比如我的为192.168.50.111:3000，进到登录界面.默认用户名和密码都是admin

（4）创建数据源.如图33所示，点击左侧栏的Data Sources，点击Add New..

选择InfluxDB，然后在接下来的页面按图34、35填写.

（5）点击主页右上角的"+"号，选择New Dashboard，点击Add visualization，选择刚才创建的数据源.这里我就加一个电压曲线图作为演示，其他几项都是类似的.

回到InfluxDB后台，在刚刚我们查询数据的地方，按图36的操作来，然后把图37所示的区域代码给复制下来，粘贴到Grafana中(图38). 一些样式可以在右侧栏调节完成后点击Apply 和 Save.

（6）把电流和功率的也用上面类似操作做好.最终效果见图39a与39b.