【云雀气象仪基础应用教程】07：物联网校园气象站系统

物联网校园气象站系统

教程目录：

• 第一课、气象数据实时观测
• 第二课：气象数据采集与存储
• 第三课：气象数据预警
• 第四课：气象数据可视化
• 第五课：高尔夫助手
• 第六课：露营小助手
• 第七课：物联网校园气象站系统
  
  
  
  

天气作为我们生活中不可或缺的一部分，在校园内同样有着举足轻重的影响。无论是课间活动、运动会、校外实习还是户外考试，都需要根据天气情况来进行调整和策划，以确保安全和顺利进行。因此，及时准确的气象数据，能够帮助学生和教职工做出明智的决策和安排。

这个项目中，让我们搭建一个校园气象站系统，实现校园内气象数据的实时获取，并能够在学校的不同地方进行远程查看，同时在气候不佳时远程控制窗户开关。

任务目标

使用两块行空板搭建物联网气象站系统，一块作为智能终端采集气象数据，另一块作为服务器端同步显示数据并远程控制舵机模拟窗户的开关。

知识目标

1、掌握使用SIoT物联网系统实现数据收发的方式。

2、通过实际案例了解物联网在校园气象站中的应用。

材料清单

硬件清单：

软件使用：Mind+编程软件x1（1.8.0及以上版本）

动手实践

1、分析设计

在这个项目中，我们将完成物联网校园气象站系统的设计。首先，我们需要进行硬件连接，将一块行空板作为智能终端，连接传感器和执行器，用于采集气象数据，将另一块行空板作为服务器端，用于实现远程监控。之后，我们进行网络配置，将智能终端连接在服务器端板子的热点下。接着，开启服务器端行空板的SIoT服务。最后，分别给两块行空板编写功能程序，完成系统的搭建。

2、硬件连接

STEP1：将云雀气象仪连接到行空板1的IIC口，将舵机通过PH2.0转杜邦公头连接线 接到行空板的P23引脚，如下图所示。

STEP2：通过USB连接线将智能终端和服务器端行空板分别连接到两台电脑。

3、网络配置

STEP1：开启服务器端行空板的无线热点

打开服务器端行空板的热点功能，具体操作如下。

STEP2：记录无线热点的IP

打开服务器端行空板的热点功能，具体操作如下。

Tips：开启热点后，此行空板的热点ip为192.168.123.1，即服务器IP地址。

STEP3：打开智能终端电脑的浏览器，登录“10.1.2.3”行空板网页菜单，配置网络，使其连在服务器端的无线热点下。

4、SIoT服务启动

按下服务器端行空板的HOME键进入菜单，单击“应用开关”，找到SIoT应用后点击启用，如下图所示。

5、软件编写

智能终端程序编写

STEP1：创建与保存项目文件

启动Mind+,保存项目并命名为“校园气象站系统智能终端”。

STEP2：导入素材图片

在项目文件中导入需要的背景素材图。（图片文件与程序文件同在项目文件夹中），具体操作如下。

Tips：图片素材链接见附录1

（1）将准备好的素材图片拖入项目文件夹中

（2）拖入后可见

STEP3：加载扩展库

（1）点击左下角的“扩展库”；

（2）在官方库中加载“行空板”、“MQTT-py”；

（3）在pinpong库中加载“pinpong初始化”、“舵机”；

（4）在用户库输入“https://gitee.com/liliang9693/ext-yunque”，加载云雀气象仪的图形化库。

STEP4：编写程序

Tips：初始化MQTT积木中填写的服务器地址为“192.168.123.1”。

服务器端程序编写

STEP1：创建与保存项目文件

启动Mind+,保存项目并命名为“校园气象站系统服务器端”。

STEP2：导入素材图片

在项目文件中导入需要的背景素材图。操作方式同上述智能终端程序步骤。

STEP3：加载扩展库

（1）点击左下角的“扩展库”；

（2）在官方库中加载“行空板”、“MQTT-py”；

STEP4：编写程序

Tips：初始化MQTT积木中填写的服务器地址为“192.168.123.1”。

6、运行调试

STEP1：分别远程连接行空板

(1) 确认智能终端和服务器端板子处于连接且开机状态

(2) 分别开启远程连接终端

(3) 分别连接行空板

STEP2：先后运行服务器端和智能终端的程序

点击两个Mind+界面的“运行”按钮，启动程序。

STEP3：观察效果

(1) 观察屏幕

观察智能终端和服务器端的屏幕，可以看到气象数据在两个界面上同步显示。

（2）远程控制

点击服务器端屏幕上的“开窗”按钮，可看到舵机转至30°位置模拟了窗口的开启，点击“关窗”按钮后，舵机又回到了90°位置。

（3）物联网平台数据查看

打开连接服务器端电脑的浏览器，输入“10.1.2.3”，进入网页菜单后，点击SIoT应用的“打开页面”按钮，登录SIoT物联网平台(账号“siot”密码“dfrobot”)。

登陆后，依次创建“siot/温度数据”、“siot/湿度数据”、“siot/气压数据”、“siot/风速数据”、“siot/风向数据”、“siot/窗户状态”、“siot/预警状态”各个Topic，操作如下，创建完成后，即可在数据管理页面看到相应的Topic显示。

点击“siot/温度数据”Topic下的“查看详情”按钮，即可查看到对应的温度数据记录，勾上“自动刷新”后，数据会不停得更新显示。

点击“导出数据”按钮，可以将数据保存成csv进行查看。

（4）物联网平台远程控制

  进入“siot/窗户状态”Topic下，发送“open”和“close”指令，亦可远程控制舵机转动。

知识园地

1、什么是舵机

舵机是一种能控制物体转至指定位置（角度）的执行器，常见的舵机有180°和360°两种，这里我们使用的是180°舵机。

2、什么是PH2.0转杜邦公头连接线

由于此舵机自带的连接线无法与行空板的接口直接相连，因此，需要通过PH2.0转杜邦公头连接线进行转接。

项目拓展

尝试使用充电宝给智能终端的板子供电，并将其放置在室外采集气象数据，服务器端放置在室内进行远程监控，进一步体验物联网系统的便利吧。

附录

附录1：素材链接
链接：

https://pan.baidu.com/s/1Iwg3A8iWgjRg25vxF2IIig?pwd=t7gw