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[项目] 【每周挑战】用micro:bit+Obloq打造物联网智能提醒喝水器

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本帖最后由于鑫于 2018-10-21 09:01 编辑

用micro:bit + Obloq 打造物联网智能提醒喝水器

项目背景

大家好，我叫于儿，今年8岁。

爸爸工作很忙，经常忘记喝水，所以我开发一个智能提醒喝水器提醒爸爸喝水。为了让更好地让爸爸养成喝水的习惯，我加入了物联网模块，实时监控爸爸的喝水数据。晚上等爸爸回家我就可以拿着数据批评爸爸。

实现思路

我6岁开始学习编程，我会Scratch，现在在用micro:bit学习Python。我基于micro:bit和Obloq物联网模块来开发这个物联网智能提醒喝水器。

大致思路如下：

设置一个计数器，初始值为0
用一个重量传感器来称水杯的重量，每秒钟读取一次数据
如果重量<=0，说明水杯不在称重台上，发送消息“水杯拿起”到IoT；
如果重量>0, 则比较这次重量与上一次重量的差值
- 如果为正，说明水杯中水多了，发送消息“加水”到IoT；
- 如果为负，说明水杯中水少了，发送少的重量到IoT，计数器设置为0；
- 上次重量 <- 本次重量
计数器+1
如果计数器>60*30 （30分钟），则播放音乐提醒喝水
sleep(1000)

流程图如下：

如何实现称重？

这个项目的难点是如何实现称重。一开始想用重量传感器模块，研究了很久发现micro:bit上没有可用的驱动，都是用Arduino来读取数据然后通过串口再传递给micro:bit，可是我没有Arduino，并且似乎micro:bit不能2个设备同时工作在串口模式下，也就是说无法跟Obloq放在一起工作。

于是我想到我有薄膜压力传感器，水杯的重量可以转变成压力，然后通过薄膜压力传感器来读到重量。

薄膜压力传感器的缺点是精度差，不过我的这个项目关心的是重量的差值，对精度要求不高，可以接受。【后来我加入了多次测量求平均值的方法，提高了读数的精度和稳定性】

所需配件

micro:bit + micro:Mate
RFP612薄膜压力传感器
RFP-ZHII电阻电压转换模块
OBLOQ - IoT物联网模块
数字蜂鸣模块

配件资料

RFP612薄膜压力传感器

RFP薄膜式压力传感器可对任何接触面的压力进行静态和动态测量，薄膜压力传感器将施加在传感器感应区域的压力转换成电阻信号，然后根据力~电阻的标定关系曲线获得外界所施压力的变化信息，压力越大，传感器输出的电阻越小。

RFP-ZHII电阻电压转换模块

RFP-ZHII电阻电压转换模块将传感器的电阻信号转化为模拟电压信号或高低电平。它配合RFP薄膜式压力传感器一起使用，将压力转换为模拟信号供micro:bit读取。

功能引脚见下图

通过实际称重测试，我测得了如下重量-模拟信号读数：

重量(g)	模拟读数
0	1020
83	968
162	935
229	893
311	873
396	840
460	827
538	808
620	797
722	782
878	750

将上面的数据做到图上(见下图），可以发现重量和模拟信号呈线性关系。

通过线性回归，可以得到重量～模拟信号的函数关系为：

[mw_shl_code=python,true]import numpy as np
weight = [0, 83, 162, 229, 311, 396, 460, 538, 620, 722, 878]
analog = [1020, 968, 935, 893, 873, 840, 827, 808, 797, 782, 750]

analog_fit = np.polyfit(weight, analog, 1)
print(analog_fit)[/mw_shl_code]

输出 [-0.295, 981]