本文将介绍一个具有天气预报功能的温湿度压力测试装置。该装置可以在脱机模式下工作,并将数据传输到智能家居系统。
硬件规格:
控制器nrf52
2.9英寸电子墨水显示屏
bme280传感器(为传感器si7021htu21d预留了安装的位置)
cr2450(电池)
细节
对于此项目,选择的gdeh029a1电子墨水显示屏型,屏幕尺寸为2.9英寸。
但是在项目进行了3个月左右时,显示屏制造商发布了新的显示屏(gdem029t94)。因为旧型号的显示屏很难买到,所以在项目中换了新的显示屏。
新型号显示屏特性:
分辨率:296x128
工作温度范围:0-50 c
工作功耗:3ma
深度睡眠消耗:1μa
最小屏幕刷新时间:0.3秒。
与此同时,我对来自不同制造商的nrf52无线电模块的变体进行了升级,并停在了minew ms50sfa2(nrf52832)和ebyte e73 2g4m08s1c(nrf52840),e73 2g4m08s1e(nrf52833)模块上。
minew ms50sfa2模块的尺寸很小,且引出的支脚不是很多。所以在项目中使用了所有可用的ms50sfa2支脚。
e73模块则具有较多的支脚,为此我开发了传感器的扩展版本。在扩展版本中,增加了一个有源蜂鸣器、一个max44009光传感器,并用aaa电池代替了cr2450。
设备电路:
该设备的外壳是在fdm 3d打印机上打印的,为了获得好看的外观,我用砂纸打磨机身并进行了抛光。
由于传感器有一个led,而且在扩展版本还有一个光传感器,所以在外壳上制作了两个通孔。
该项目是一个开源家庭自动化项目,且设备软件可在mysensors网络(www.mysensors.org)上运行。
顺便说一下,传感器在没有网络的情况下也可以正常工作。目前,我的项目支持使用两种显示模型:gdeh029a1、gdem029t94。也许以后,将增加对三色显示器的支持。
设备的功能:打开设备电源后,它将尝试查找网络,如果未找到网络,则设备将进入主要操作模式,而无需在网络中工作(不发送数据),但会定期发出简短请求以进行搜索网络(每小时一次)。根据天气预报的变化,当温度数据变化0.5°c,湿度变化1%,压力变化1个单位,照明水平变化1个勒克斯时,传感器轮询间隔为每分钟1次,刷新屏幕并发送数据(如果网络可用),电池轮询间隔由用户设置,范围为1小时至24小时;默认情况下,轮询每6小时执行一次。
可以通过智能家居界面的外部命令来控制该设备。通过按“菜单”按钮激活所需的菜单项“传感器配置”。激活配置模式后,传感器将切换到聆听模式20秒钟。您必须在此间隔内发送命令。外部命令可用于调整电池检查间隔、改变反转信息的显示、关闭led指示灯、关闭蜂鸣声。
计算天气预报的算法的说明-(nxp应用笔记3914 | john b. young)
在无线电网络中工作时,传感器可以传输如下数据:
温度,
湿度,
气压,
照明等级
天气预报,
信号电平
电池电量,
重新启动的原因
编译要求:配置myconfig.h文件
该文件指定:
信息输出语言(ru,eng)
数据传输的功耗优化模式
光线传感器连接
主动蜂鸣器连接
资料传输率
所连接显示器的版本
睡眠模式下设备的平均功耗为3μa(nrf52840更高),传感器读数和屏幕刷新模式下的功耗为5ma(平均);数据传输模式下的功耗为8ma(平均),一条消息的传输时间为10ms(理想情况)。
带有minew ms50sfa2模块的设计可以轻松复制。如果你觉的有困难,你可以选择屏幕电缆的连接器焊接方法。对于如何简化操作,你可以看我的焊接连接视频,也可以购买现成的传感器,从而完成设计。
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基于具有天气预报功能的温湿度压力测试装置系统
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