查看: 1393|回复: 0

【云雀气象仪基础应用教程】第二课：气象数据采集与存储

气象数据采集与存储

教程目录：

在生活中，气象条件时刻影响着我们的日常活动，与此同时，空气中的污染物对人体的健康、生态环境的稳定性和生物多样性也有着重大的影响。因此，获取并存储空气质量和气象数据以便研究，将有助于我们了解气象和环境的变化。

在本节课上，我们将使用云雀气象仪，连接扩展的空气质量传感器，采集气象和空气质量数据并将其存储下来。

【任务目标】

在云雀气象仪内部连接空气质量传感器，采集空气质量数据，并结合气象数据存储到csv文件中。

【知识目标】

1、掌握使用云雀气象仪连接扩展传感器的方法。

2、掌握使用云雀气象仪采集并导出数据的方法。

【材料清单】

硬件清单

软件使用：Mind+编程软件x1

其他：5V移动电源/5V适配器 x1

【动手实践】

1.参数设置

STEP1：连接电脑

使用Type-C连接线将云雀气象仪连接到电脑，此时会弹出一个U盘，如下图所示。

STEP2：配置参数

打开U盘，双击打开“Config.txt”配置文件，进行如下配置。

其中，“Communication:I2C”表示通信方式为“I2C”。"Sample_Rate:60 S"表示采样率为60，即每60秒采集一次数据。“Record:ON”表示开启数据存储功能。“Delay_Record:10”表示存储功能延时启动时间为10秒。“Light_Switch:OFF”表示RGB指示灯关闭。“Low_Power:ON”表示启动低功耗模式。

STEP3：保存并关闭配置文件，拔出Type-C连接线。

2、硬件连接

STEP1：在云雀内部安装ENS160空气质量传感器

（1）使用十字螺丝刀将底部两颗螺丝取出

（2）调整位置如下

（3）取出中间三颗螺丝

（4）调整位置如下

（5）将ens160空气质量传感器通过4pin线插入I2C口，并将传感器藏入其中

（6）将所有螺丝装回复位

STEP2：安装风向标

将风向标对准风向转轴的插槽位置，轻轻按压即可完成安装。

STEP3：安装三脚架

连接三脚架至气象仪底部的1/4英寸螺纹孔。

3、数据采集

STEP1：供电

将5V移动电源或5V适配器连接到气象仪的Type-C接口，为气象仪供电。

STEP2：风向校准

调整气象仪的角度，使Type-C接口朝向指南针S所指的方向。黄灯熄灭后，将风向标转动一圈以完成风向校准。

STEP3：将气象仪放置在环境中采集数据

4、数据导出

STEP1：连接电脑

数据采集完毕后，先断开气象仪与5V电源的连接。将电脑连接至气象仪的Type-C接口，此时电脑将弹出一个U盘。

STEP2：查看csv文件

打开U盘，找到最新的CSV文件，打开即可查看记录的数据。

其中，AQI、TVOC、ECO2都是由ens160空气质量传感器获取到的AQI等级、TVOC浓度、ECO2浓度数据。

Tips：气象仪与电脑连接时，气象仪仅提供数据导出功能，无法进行数据存储。

【知识园地】

1、ENS160空气质量传感器

NS160空气质量传感器专为室内空气质量检测而设计，能直接输出多种IAQ（TVOC、eCO2、AQI）数据。创新的TrueVOC技术结合金属氧化物(MOX)技术使得该传感器有优越准确性、快速响应、抗干扰等特性。

2、云雀气象仪低功耗模式说明

当配置项"Low_Power"设置为"Low_Power:ON"时，将启用低功耗模式。
在低功耗模式下，I2C/UART功能将被关闭，无法通过Arduino等控制器获取数据。
在低功耗模式下，如果没有连接扩展仓内的数据传输模块，请确保打开存储功能。
在低功耗模式下，系统会根据"Sample_Rate"中设置的时间间隔定时唤醒以采集数据，如果启用了存储功能，采集到的数据将会存储起来。请注意，"Sample_Rate"的最小值为60秒，如果设置的时间间隔小于60秒，系统会自动强制将其设置为60秒。
在低功耗模式下，当气象仪上电启动后，会先进行一次数据采集操作，然后进入休眠状态。如果启用了存储功能，采集到的数据将会存储后进入休眠。
在低功耗模式下，当风向标被风吹动并产生动作时，系统会被唤醒进行一次数据采集。如果启用了存储功能，采集到的数据将会存储，然后系统继续进入休眠状态。

3、RGB指示灯状态说明