alex9ufo 聰明人求知心切: 零成本學 ESP32！在 Wokwi 打造你的第一個微型氣象站 (ESP32 + DHT22 + 1602 LCD)

2026年9月27日星期日

零成本學 ESP32！在 Wokwi 打造你的第一個微型氣象站 (ESP32 + DHT22 + 1602 LCD)

零成本學 ESP32！在 Wokwi 打造你的第一個微型氣象站(溫度濕度) (ESP32 + DHT22 + 1602 LCD)

想學物聯網（IoT）與 ESP32 電子實作，卻擔心接線與電壓規範搞砸嗎？透過強大的線上模擬器 Wokwi，我們不需要花費任何硬體費用，打開瀏覽器就能在 10 分鐘內建立並執行一個基於 ESP32 的溫濕度監測站！ (WOKWI使用時機週六週日及早上8點前)

在這個升級版教學中，我們將使用效能更強大、具備 Wi-Fi 與藍牙功能的 ESP32 開發板，搭配 DHT22 溫濕度感測器與 LCD 1602 (I2C) 液晶螢幕。

為什麼選擇 ESP32 代替 Arduino UNO？

效能更強：32 位元雙核心處理器，時脈高達 240 MHz（UNO 僅 16 MHz）。
內建 Wi-Fi / 藍牙：未來可直接升級將數據上傳至雲端（如 Blynk, Thingspeak, MQTT）。
注意 3.3V 電壓規範：ESP32 的 GPIO 腳位工作電壓為 3.3V（UNO 為 5V），在實體接線時需特別注意供電與訊號位準。

專案準備：我們的「虛擬」材料

開啟 Wokwi 官網後，透過gmail 登入選擇 ESP32 開發板開啟新專案。點擊紫色的 + (Add new part) 按鈕，加入以下元件：

ESP32 DevKit v1：我們的核心主控板。
DHT22：溫濕度感測器。
LCD 1602 (I2C)：數據顯示螢幕（帶 I2C 模組版本）。

第一步：線路連接 (Wiring)

在 ESP32 上，I2C 與預設 GPIO 腳位與 Arduino UNO 不同，請依照以下說明進行連接：

1. 連接 DHT22 感測器

VCC ➔ ESP32 3V3（或 5V）
GND $\rightarrow$ ESP32 GND
SDA / DATA $\rightarrow$ ESP32 GPIO 15

2. 連接 LCD 1602 (I2C 介面)

GND $\rightarrow$ ESP32 GND
VCC $\rightarrow$ ESP32 5V（LCD 邏輯電壓為 5V，背光會較充足）
SDA $\rightarrow$ ESP32 GPIO 21（ESP32 預設 I2C SDA 腳位）
SCL $\rightarrow$ ESP32 GPIO 22（ESP32 預設 I2C SCL 腳位）

觀念提醒：ESP32 UNO 的 I2C 腳位是 A4/A5，而 ESP32 的預設 I2C 腳位是 GPIO 21 (SDA) 與 GPIO 22 (SCL)。

變更接線顏色

第二步：安裝函式庫 (Libraries)

點選程式碼編輯區旁邊的 diagram.json 或 Library Manager 頁籤，搜尋並加入以下兩個函式庫：

DHT sensor library (by Adafruit)
LiquidCrystal I2C (by Frank de Brabander)

第三步：撰寫程式碼

將以下程式碼複製貼上到編輯區（sketch.ino）：

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // 引用 LCD I2C 函式庫
#include "DHT.h"               // 引用 DHT 函式庫

// 設定 DHT 參數
#define DHTPIN 15     // DHT 資料接腳連到 ESP32 GPIO 15
#define DHTTYPE DHT22   // 使用 DHT22 感測器

// 初始化 DHT
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// 初始化 LCD，設定 I2C 位址為 0x27，螢幕為 16 行 2 列
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {
  // 啟動 Serial 序列埠 (ESP32 常使用 115200 波特率)
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("ESP32 氣象站系統啟動中...");

  // 初始化 I2C (指定 GPIO 21 為 SDA, GPIO 22 為 SCL)
  Wire.begin(21, 22);

  // 啟動 DHT 感測器
  dht.begin();

  // 啟動 LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight(); // 開啟背光

  // 顯示開機畫面
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("ESP32 Station");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Starting...");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  // 讀取溫濕度（間隔 2 秒）
  delay(2000);

  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  // 檢查讀取是否失敗
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println("無法讀取 DHT 感測器數據！");
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Sensor Error   ");
    return;
  }

  // 印出數據至 Serial Monitor
  Serial.print("濕度: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("溫度: ");
  Serial.print(t);
  Serial.println(" *C");

  // --- 顯示於 LCD 螢幕 ---
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(t, 1); // 顯示到小數點後 1 位
  lcd.print(" C   ");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Humi: ");
  lcd.print(h, 1);
  lcd.print(" %   ");
}