开源WiFi气象站系统(ESP连接Blynk)/zh

来自Microduino Wikipedia
Radiumray9@gmail.com（讨论 | 贡献）2016年3月10日 (四) 12:48的版本 （→‎拼装气象站）
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概述

  • 项目名称：开源WiFi气象站系统(ESP8266连接Blynk)
  • 目的：获取身边实时的温度、湿度、光照甚至pm2.5数据
  • 难度：中
  • 耗时：2小时
  • 制作者：ray

简介:

  • 它能够获取你身边实时的温度、湿度、光照甚至pm2.5数据,并且在屏幕上显示出来
  • 并把这些数据上传到Blynk上
  • 你可以通过手机（android或者Apple）来获取气象信息和用手机发送信息到气象站
  • 这套系统完全由Microduino来实现，非常简单。

材料清单

Microduino设备

模块 数量 功能
Microduino-Core+/zh 1 核心板
Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序
Microduino-Module WIFI,ESP/zh 1 连接网络
Microduino-Temp&Hum/zh 1 数字温湿度传感器
Microduino-Air quality/zh 1 空气质量传感器
Microduino-Light/zh 1 光照传感器
GP2Y1010AU0F/zh 1 PM2.5传感器
Microduino-OLED/zh 1 显示

其他设备

模块 数量 功能
Micro-USB线 1 下载程序、供电
GP2Y1010AU0F 1 pm2.5传感器
螺丝 7 固定模块
螺丝刀 1 固定螺丝
外壳 1
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实验原理

气象站可以检测的数据包括：


Wifistationtheory.jpg

配置Blynk

下面就通过气象站的配置过程了解Microduino与Blynk是如何交互的

进入Blynk官网

点击Getting Started进入：http://www.blynk.cc/getting-started/

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  • 你在这里可以下载IPone和Android版本的手机客户端
  • 打开Blynk App注册一个账户

创建项目

  • 打开手机Blynk app，点击上面的加号你可以创建一个项目：
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  • 你需要为你创建的项目起一个名字，比如：weather station
  • 同时在下方的AUTH TOKEN处会显示为此项目生成的验证码
  • 你可以点击下方的E-mail按钮，就会把此验证码发送到你的邮箱里，也不要告诉别人
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配置验证码，SSID和密码

  • 这个验证码复制出来用来替换Microduino气象站程序里的user_def.h文件里的auth[]变量
#define SSID "type your ssid"
#define PASS "type your pass"

char auth[] = "type your blynk token";
  • 同时也顺便把路由器的SSID和密码也一块替换了吧。

添加配置控件

  • 接下来点击面板可以调出WIDGET BOX,上边有很多控件供你选择。
BlynkSetting3.png
  • 选择Value Display，输入tempture表示这个空间是用来获取温度值的
  • INPUT选择V2，READING FREQUENCY选择PUSH表示温度是气象站主动发送的，频率由Microduino端控制
BlynkSetting4.png

在Microduino端对应的代码是： 

void senTempHumi() {
  am2321.read();
  float sensor_tem = am2321.temperature / 10.0;
  float sensor_hum = am2321.humidity / 10.0;
  Blynk.virtualWrite(V2, sensor_tem);
  Blynk.virtualWrite(V3, sensor_hum);

  oled(sensor_tem, sensor_hum, sensor_light, sensorPM25, Sensor_etoh); 
}
  • 湿度的设置跟温度类似，INPUT设置成V3，都是通过一个定时器函数senTempHumi()一起发送的
BlynkSetting5.png

定时器的频率是通过以下两句代码实现的 

void senTempHumi() {
  SimpleTimer temHumtimer;
  temHumtimer.setInterval(2000L, senTempHumi);
}


  • PM2.5的的INPUT设置成V6，READING FREQUENCY设置成5秒钟，代表获取PM2.5数据的频率
BlynkSetting6.png

对应的Microduino端的代码如下： 

BLYNK_READ(V6) {
  Blynk.virtualWrite(V6, sensorPM25);
}


  • 同理，光照传感器的INPUT设置为V4，频率为3秒钟获取一次
BlynkSetting7.png

对应的Microduino端的代码如下： 

BLYNK_READ(V4) {
  sensor_light = map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 255);
  Blynk.virtualWrite(V4, sensor_light);
}
  • 甲烷气体的INPUT为V5，频率为5秒钟获取一次
BlynkSetting8.png

对应的Microduino端的代码如下： 

BLYNK_READ(V5) {
  Sensor_etoh= map(analogRead(A2), 0, 1023, 0, 30);
  Blynk.virtualWrite(V5, Sensor_etoh);
}


  • 接下来放一个按钮控件
  • OUTPUT设置为D6，MODE设置为SWITCH，表示按一下按钮可以切换Microduino端的D6引脚高低电平
BlynkSetting9.png


  • 为了更直观的显示数据可以添加一个或几个历史图标History Graph
  • 可以设置成显示V2和V3的数据图表，最多可现实四个数据
BlynkSetting10.png
  • 第二个History Graph可以用来单独显示V6，PM2.5
BlynkSetting11.png
  • 最终你的手机面板就变成了这样
BlynkSetting12.png


下载程序

气象站代码：ESP8266BlynkWeatherStation

程序烧写

  • 将Microduino-Core+/zh、Microduino-USBTTL/zh堆叠在一起。用数据线连接其中的Microduino-USBTTL/zh上传程序。
    • 注意：最好不要将所有模块堆叠在一起之后再上传程序
  • 打开Arduino IDE for Microduino,环境，（搭建参考：AVR核心：Getting started/zh）
  • 确认板卡（Microduino-Core+）处理器（Atmega644Pa）选择无误，并选中对应端口号(COMX)
  • 打开你所下载的项目中“ESP8266BlynkWeatherStation.ino”程序
  • 几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上

拼装气象站

  • Step1:将OLED屏和结构A1用螺丝固定在一起
Waetherstep1.jpg
  • Step2:把结构B1~B5用结构B6拼接在一起
Waetherstep2.jpg
  • Step3:将Core+,USBTTL,Hub连接在一起并且用螺丝螺帽固定在A2上,再将传感器连接线连接在PM2.5传感器上

PM2.5传感器使用胶水黏在底板上

Waetherstep3.jpg
  • Step4:将B7，B8，B9按照如图所示分别拼接到温湿度传感器，气体传感器和光照传感器上
Waetherstep4.jpg
  • Step5:按说明图上所示的位置将温湿度传感器、气体传感器和光照传感器连接到Hub板上

再分别将传感器固定在Step2中内部四周B1和B2组合的卡槽上，完成后将A1和A2分别接在其顶部和底部

Waetherstep5.jpg
  • Step6:完成上述步骤后用B0进行固定，之后插上USB线，气象站完成

设置完成后就可以在OLED上看到各个传感器的数据 同时在手机Blynk上也能看到气象站上传的数据

BlynkSetting13.png

注意事项

  • 确保Blynk验证码配置正确，可通过把验证码发送到邮箱，复制，粘贴确保一致性。
  • 确保家里的路由器运行正常，SSID和密码填写正确
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