#物联网挑战赛# 天马创客物联网智慧大屏(一)

2023-05-31359
精华项目
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本文介绍了如何使用行空板和Mind+平台构建物联网气象站。通过连接温湿度传感器和土壤湿度传感器,实现数据采集与可视化。项目包括行空板SIoT服务器配置、Mind+可视化面板设计以及程序编写。最终效果是实现智慧化的创客空间管理,适用于学校创客空间和STEM教育场景。

参赛目的:

1.从年头断断续续跟进物联网气象站项目,也有带学生做过一个,进展并不顺利。

2.有米思齐、阿里云的物联网方案,这里呢,DF 社区提供了Mind + 数据可视化平台学习和培训的机会,也打算跟进学习一下。

3.需要花点时间梳理和整合适合创客空间和个人水平的方案。

 

DIKW 模型:数据、信息、知识、智慧

首先,收集数据,也就是各种物理值,然后将收集到的数据可视化呈现出来。

其次,分析数据,包括数据代表的含义以及组件之间的关联性。

再次,数据分析所产生的价值,对自然(植物园)以及人类活动(智能家居、智慧办公)产生的影响。

最后,就是智慧化的创客空间管理。

参考资料:《广东省中小学创客教育空间建设指南》

 

1.创客空间在学校最顶层,风吹日晒让人感触较深,所以温度、湿度、降雨和风速等数值的采集是必要的。

2.浇水和土壤湿度对应走廊的花圃种植,目前是手动打开喷水装置。

3.采集数据之后就是智慧化的创客空间管理,监控、灯光等等。

 

软硬件:

创客空间场地和装备:创客课室和办公室、走廊花圃、笔电、LED大屏以及教学一体机。

手头有各种类型的硬件设备:外置USB摄像头、行空板(服务器配置)、掌控板或Esp32 C3以及数据采集模块,如温湿度传感器、土壤湿度传感器等。

 

解决方案:

从小问题开始着手,容易建立信心,先跟着案例来吧!

喜欢的有 蔡老师的楼宇灯光控制云天老师的智能家居控制仔爸 Beetle ESP32 C3 通过网络获取气象数据 等等,当然还有官方给出的几个案例。

材料清单

  • 行空板 X1 链接
  • Gravity: DHT11温湿度传感器 X1 链接
  • Gravity: 土壤湿度传感器 X1 链接

步骤1 行空板 SIoT 服务器配置。安排!

步骤2 Mind+可视化面板与组件。安排!

操作事项:右键拖动画布、Delete 键或拖动到左侧删除组件。

主题选择极客黑,布局需要根据不同的显示器分辨率做调整。

Snipaste_2023-06-03_20-34-30.png

 

SIoT        组件

环境温度  室内温度

环境湿度  空气湿度

土壤湿度  土壤湿度

板载光线和声音 环境光线和声音

实时监控  实时监控

测试         板载LED灯

步骤3 Mind+ 程序设计。安排!

硬件连接:USB摄像头、温湿度传感器接入行空板P22引脚、土壤湿度传感器接入P21模拟引脚。

使用拓展模块 MQTT-py、OpenCV、行空板、DHT11/22温湿度传感器和base64。

Snipaste_2023-06-03_20-39-27 (2).png

注意事项:

1.模拟值需要转换成百分制或者使用可以修改数值范围的组件。

如土壤湿度传感器模块这里使用等级仪表盘来显示,具体的分段和数值范围可以查阅资料以及实测一下来确定,土壤湿度传感器测试下来最高大概2000。

2.数据采集的频率

如果没有等待一秒,每秒钟大概更新9个数据。

作品演示:

天马创客物联网智慧大屏.gif

造物记的表格有点小问题。

 

小结:

整体捣腾下来,上手容易,成就感满满,距离解决真实问题、智慧化创客空间管理的目标更近了一步:)

 

改进空间:

行空板或掌控板的信息显示和交互。

逐步扩展智慧化创客空间应用。

 

很喜欢 DF 社区贴心提供的图文、视频教程以及分享、交流、切磋的舞台,向优秀的老师们学习!

 

参考资料:

基于物联网的科创实践培训 - 数字科学家计划(ESP) 吕启刚老师

造物记物联网创新应用专项挑战赛

创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利,保留所有权利) 进行许可。

所需材料/产品

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    Gravity: DHT11温湿度传感器(Arduino兼容)

    Gravity: DHT11温湿度传感器(Arduino兼容)

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    行空板M10(UNIHIKER)Python教学主控板 - 蘑菇云科创教育

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    Gravity: 电阻式土壤湿度传感器(Arduino兼容)

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Gravity: 电阻式土壤湿度传感器(Arduino兼容)

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