开源WiFi气象站系统/zh

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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

模块

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-Module Sensor Hub/zh 1 连接传感器
Microduino-Shield Duo-H/zh 1 扩展板
Microduino-OLED/zh 1 显示


传感器

传感器 数量 功能
Sensor-Tem&Hum/zh 1 数字温湿度传感器
Sensor-Air Quality/zh 1 空气质量传感器
Sensor-Light-A1/zh 1 光照传感器
Sensor-Dust/zh 1 PM2.5传感器


其他设备

设备 数量 功能
Micro-USB线 1 下载程序、供电
螺丝 7 固定模块
螺丝刀 1 固定螺丝
外壳 1
WeatherStationMatiralAll.png

实验原理

气象站可以检测的数据包括：


Wifistationtheory.jpg

获取，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

获取Blynk手机客户端

添加配置控件

  • 你可以扫描下方二维码来获取气象站APP
BlynkWeatherStationLink.png


  • 当然你也可以自己动手做一个
  • 选择自己做的话就点击面板可以调出WIDGET BOX,上边有很多控件供你选择。
BlynkSetting3.png


  • 添加Value Display控件，给其命名为“tempture”用以显示获取到的温度值
  • 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
新库气象站、自适应AM2321或SHT2X传感器：[1]

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准备上传程序。
    • 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）
  • 点击【工具】栏，确认板卡（Microduino-Core+）处理器（Atmega644pa@16M,5V）选择无误，并选中对应端口号(COMX)
  • 点击【文件】->【打开】，浏览到项目程序地址，点击“ESP8266BlynkWeatherStation.ino”程序打开
  • 几项都无误后，点击"→"按钮下载程序到开发板上

拼装气象站

Waetherstep1.jpg


  • Step2
    • 把结构-B1~B5用结构-B6拼接在一起
Waetherstep2.jpg


Waetherstep3.jpg


Waetherstep4.jpg


Waetherstep5.jpg


  • Step6
    • 完成上述步骤后用结构-B0(插槽)进行固定，之后插上USB线，气象站完成


  • Step7
    • 设置完成后就可以在Microduino-OLED/zh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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