查看: 2863|回复: 6

微型气象站

拿到DF的SHT31测试样品好久了，由于一直在外面出差，手里没有趁手的器材，只是简单写了一个开箱测试，没有好好做对比测试研究。昨天终于拿起来，完成了SHT31和DHT11的对比测试。做一个简单的微型环境气象站，并且通过物联网记录数据变化，并在掌控板上显示实时数值。

项目主要内容

通过传感器获取环境的温湿度，通过WIFI网络发送到EasyIOT服务器，电脑和微信上用曲线图展示过去24小时的温度变化。

所需材料清单

1x 掌控板
2x 掌控扩展板
3x SHT31-F温湿度传感器

硬件介绍及连接

SHT31-F温湿度传感器

SHT31-F数字温湿度传感器采用业内知名的瑞士Sensirion公司推出的新一代SHT31-F温湿度传感器芯片。得益于Sensirion的CMOSens®技术，高集成度电容式测湿元件和能隙式测温元件，SHT31-F能够提供极高的可靠性和出色的长期稳定性，具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。IIC通讯，兼容3.3V/5V，可以非常容易的集成到智能楼宇、天气站、仓库存储、养殖、孵化等应用场景中。 SHT31-F在SHT3x系列中属于标准版，相比上一代精度更高。传感器在0%RH~100%RH（25℃时）误差仅为±2%RH，传感器在0℃-90℃（典型值）误差仅为±0.2℃。这款芯片上面还有一层IP67的PTFE膜，可防止传感器开孔接触灰尘，因此允许传感器在恶劣环境条件下使用，如密切接触灰尘可能对传感器的精准性具有影响的地方。由于最小封装和膜的高水气渗透性，相对湿度和温度信号的响应时间与没加膜的传感器所实现的相同。虽然，保护膜可完美防止灰尘的进入，但在一般情况下它不能防止挥发性化学物质的污染。

特性

高精度，内部自动校准，
数字输出低功耗、响应速度快、抗干扰能力强
IP67防尘保护膜兼容3.3V/5V控制器

应用场景

智能楼宇、家具
天气站
仓库存储动物、植物养殖
动物孵化箱
植物种子发芽箱

技术规格

工作电压：2.15~5.5V
工作电流：

掌控板由创客教育专家委员会推出，是教学用开源硬件主控板，可进行物联网及python编程学习目前“掌控”可以实现STEAM教学、物联网、智能控制类作品、DIY创意作品等多方面的应用。包含如下：

1、教学应用：

支持图形化和代码编程，可供不同阶段学生学习编程；
体积小，空间利用率高，方便收纳、携带、管理及作品制作；
内置多种输入输出，在不外接设备的情况下也能完成多种创意作品；
方便拓展，兼容性强，有丰富的智能电子硬件、结构件等周边资源；
无线群组功能，能实现相互之间的控制，团队协作，共同完成项目；
物联网功能，能够完成现实应用案例，让学生真正做到学以致用。

2、物联网应用：

WiFi+蓝牙，物联网节点，掌控未来科技。
双模wifi：内置无线网卡，可连接wifi网络；
可作为路由器，设为wifi热点；
双模蓝牙：支持蓝牙4.0，连接蓝牙设备；
BLE无线广播，实现群组功能；

3、智能控制类作品应用：

超高性能主控，强大的驱动能力和拓展能力，轻松实现各类智能控制作品。
高性能：ESP32双核芯片，240MHz主频；
超大内存：520KB SRAM运行内存，4MB Flash动态内存；
拓展能力：20路数字通道，5路模拟通道，支持I2C接口、UART接口、SPI接口。

4、DIY创意作品应用：

迷你主板结合内置输入输出设备，快速实现多种DIY创意作品应用。
外观尺寸：约信用卡一半大小，磁吸、魔术贴多种固定方式，配套各种皮肤；
输入设备：三轴加速度计、地磁传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光线传感器、麦克风、物理按键*2(A/B)、触摸按键*6；
输出设备：无源蜂鸣器、RGB灯*3、1.3英寸OLED屏（支持中英文字符显示）。

把掌控板插在IO扩展板上，然后把SHT31-F温湿度传感器接在IIC接口，注意线序。

程序编写

上图中，WIFI热点和密码填写自己的。MQTT配置我用到了DF的EasyIOT。里面所有的参数需要根据自己注册后的参数进行填写，直接照抄我的参数是不行的哦，哈哈

具体步骤我下面单独讲一下。

Easy IOT的配置
微型气象站图5

Easy IOT是DF团队开发的一个简单易用的物联网平台，网址https://iot.dfrobot.com.cn

该平台具有以下特点：

配置简单即联即用
支持OBLOQ 串口数据传输
实时监控数据分析

创建项目步骤如下：

1、创建项目设备：设备一登录IoT网站，注册账号。

2、进入工作间。新建一个设备，默认名字“设备一”。（一个账号，默认一共有10000条信息的储存容量。这些容量共所有设备共享。）例如，图中设备上方显示“0/1000”，那么此设备最大可储存1000条信息，已使用0条信息的储存空间。如果此设备收发的信息超过1000条，新信息将不再存入。每个设备默认每隔1s储存一次消息。观察到设备唯一识别码Topic以及左侧的用户信息，点击眼睛图标可以将隐藏的Iot_id和Iot_pwd显示出来。

为了稍后编程需要，记下相关账号：

iot_id:
iot_pwd:
topic0:
topic1:
topic2:

3、上传程序

4、查看结果

微型气象站图6

展示结果

配置完成，上传程序，就能通过PC端和或者微信小程序查看上传的值。数据还能通过正序或者倒序查看，还能生成EXCEL表格保存。这里需要注意，数据量保存的量是有限的。我测试的时候设置的是1秒，数据正常后，可以根据自己的实际情况调整时间。我的程序里是采集温度、湿度、照度三个值，故添加了三个设备。时间设置为半小时采集一次数据，这样可以延长存储量。大家可以根据自己的情况实际调整，灵活运用。
微型气象站图9