簡(jiǎn)易氣象監(jiān)測(cè)站

1，背景介紹：
氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用對(duì)人們生產(chǎn)生活有著十分重要的作用和使用意義。在社會(huì)不斷進(jìn)步的同時(shí)，氣象科學(xué)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，現(xiàn)在各種氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)被應(yīng)用在了日常的氣象觀(guān)測(cè)工作中。要做好氣象服務(wù)，精準(zhǔn)的氣象觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)和前提。
該方案基于板載的外設(shè)，用星火一號(hào)開(kāi)發(fā)板制作了一套簡(jiǎn)易的氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
本方案使用RT-Thread Studio實(shí)現(xiàn)軟件工程、配置、調(diào)試。
本項(xiàng)目作為華南理工大學(xué)嵌入式夏令營(yíng)結(jié)營(yíng)任務(wù)，項(xiàng)目成員來(lái)自華南理工大學(xué)大三微電子專(zhuān)業(yè)。

2，硬件選擇：
2.1，對(duì)于外設(shè)與傳感器選擇的思考：
在決定主基調(diào)，設(shè)計(jì)一個(gè)可實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)的氣象監(jiān)測(cè)站后，我們繼續(xù)基于已有外設(shè)考慮如何實(shí)現(xiàn)這一安保系統(tǒng)的集成。考慮到氣象監(jiān)測(cè)站不僅應(yīng)該實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的溫濕度感知功能，還應(yīng)當(dāng)有對(duì)于當(dāng)前環(huán)境的有害氣體顆粒流量監(jiān)測(cè)，因此我們?cè)噲D加入一個(gè)氣體傳感器，經(jīng)過(guò)初步挑選，我們打算網(wǎng)購(gòu)一個(gè)MQ-2傳感器以滿(mǎn)足所需。

2.2，外設(shè)與傳感器最終的選擇：
在這個(gè)方案中，我們最終使用了以下外設(shè)和傳感器：
（1）STM32F407芯片：作為主控制器，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)處理。它具有足夠的處理能力和豐富的外設(shè)接口。
（2）AHT10溫濕度傳感器：用于檢測(cè)溫度和濕度數(shù)據(jù)。我們使用I2C協(xié)議與STM32F407芯片進(jìn)行通信，將采集的溫濕度數(shù)據(jù)傳輸給主控制器。
（3）RW007 Wifi模塊：用于無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。它是一款高性?xún)r(jià)SPI的Wi-Fi模塊，提供基于802.11b/g/n的高速無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，減低高速Wi-Fi模塊的應(yīng)用門(mén)檻。
（4）19燈led matrix模塊：用不同顏色與數(shù)量的LED燈提示相應(yīng)的溫濕度區(qū)間。
（5）LCD屏幕：利用數(shù)字實(shí)時(shí)顯示收集到的溫濕度數(shù)據(jù)的變化。
其中MQ 2傳感器由于時(shí)間與技術(shù)問(wèn)題購(gòu)買(mǎi)后無(wú)法應(yīng)用。

3，技術(shù)功能：
3.1，程序流程圖：

3.2，程序運(yùn)行邏輯：
（1）利用AHT10溫濕度傳感器從外界讀取溫度和濕度數(shù)據(jù)。
（2）利用RW007模塊基于MQTT協(xié)議講讀取的溫濕度數(shù)據(jù)同步到Onenet云平臺(tái)上。開(kāi)發(fā)版實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)的功能，需要將在onenet網(wǎng)站多協(xié)議接入頁(yè)面創(chuàng)立的相關(guān)參數(shù)及有關(guān)設(shè)置填入工程項(xiàng)目RT-Thread Setting的軟件包中。
（3）云平臺(tái)生成相應(yīng)的信號(hào)，并將信號(hào)發(fā)送到OLCD屏幕。在OLCD屏幕上同步傳感器收集到的溫濕度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)其可視化顯示，并基于其增減改變同心圓大小。
（4）同步傳感器讀取的溫濕度數(shù)據(jù)，利用LED matrix中LED不同色彩與亮滅個(gè)數(shù)分別實(shí)現(xiàn)溫度，濕度在各自不同區(qū)間的預(yù)報(bào)。

4，項(xiàng)目進(jìn)展：
4.1，OneNet數(shù)據(jù)可視化：

4.1.1.終端的聯(lián)網(wǎng)初始化過(guò)程：
開(kāi)發(fā)版實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)的功能，需要將在onenet網(wǎng)站多協(xié)議接入頁(yè)面創(chuàng)立的相關(guān)參數(shù)及有關(guān)設(shè)置填入工程項(xiàng)目RT-Thread Setting的軟件包中。在#include 之后，代碼rt_wlan_connect(“wifiname”,”password”);鏈接到wlan，onenet_mqtt_init();實(shí)現(xiàn)初始化。

4.1.2.終端聯(lián)網(wǎng)后同步輸出的結(jié)果：

4.2，OLCD屏幕實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變換：

4.3，LED matrix對(duì)于不同溫濕度區(qū)間的反饋：

為方便展示效果，我們手動(dòng)輸入特定區(qū)間標(biāo)志的溫濕度以加以顯示。（不然不好演示）

（1）濕度小于60%，溫度為21攝氏度時(shí)：

（2）濕度小于80%大于60%，溫度為34攝氏度時(shí)：

（3）濕度大于于80%，溫度為28攝氏度時(shí)：