簡易氣象監測站

1，背景介紹：
氣象監測設備的使用對人們生產生活有著十分重要的作用和使用意義。在社會不斷進步的同時，氣象科學技術也在不斷的發展，現在各種氣象監測設備已經被應用在了日常的氣象觀測工作中。要做好氣象服務，精準的氣象觀測數據是基礎和前提。
該方案基于板載的外設，用星火一號開發板制作了一套簡易的氣象監測系統。
本方案使用RT-Thread Studio實現軟件工程、配置、調試。
本項目作為華南理工大學嵌入式夏令營結營任務，項目成員來自華南理工大學大三微電子專業。

2，硬件選擇：
2.1，對于外設與傳感器選擇的思考：
在決定主基調，設計一個可實時同步數據的氣象監測站后，我們繼續基于已有外設考慮如何實現這一安保系統的集成。考慮到氣象監測站不僅應該實現基礎的溫濕度感知功能，還應當有對于當前環境的有害氣體顆粒流量監測，因此我們試圖加入一個氣體傳感器，經過初步挑選，我們打算網購一個MQ-2傳感器以滿足所需。

2.2，外設與傳感器最終的選擇：
在這個方案中，我們最終使用了以下外設和傳感器：
（1）STM32F407芯片：作為主控制器，負責整個系統的控制和數據處理。它具有足夠的處理能力和豐富的外設接口。
（2）AHT10溫濕度傳感器：用于檢測溫度和濕度數據。我們使用I2C協議與STM32F407芯片進行通信，將采集的溫濕度數據傳輸給主控制器。
（3）RW007 Wifi模塊：用于無線數據傳輸。它是一款高性價SPI的Wi-Fi模塊，提供基于802.11b/g/n的高速無線數據傳輸功能，減低高速Wi-Fi模塊的應用門檻。
（4）19燈led matrix模塊：用不同顏色與數量的LED燈提示相應的溫濕度區間。
（5）LCD屏幕：利用數字實時顯示收集到的溫濕度數據的變化。
其中MQ 2傳感器由于時間與技術問題購買后無法應用。

3，技術功能：
3.1，程序流程圖：

3.2，程序運行邏輯：
（1）利用AHT10溫濕度傳感器從外界讀取溫度和濕度數據。
（2）利用RW007模塊基于MQTT協議講讀取的溫濕度數據同步到Onenet云平臺上。開發版實現聯網上傳數據的功能，需要將在onenet網站多協議接入頁面創立的相關參數及有關設置填入工程項目RT-Thread Setting的軟件包中。
（3）云平臺生成相應的信號，并將信號發送到OLCD屏幕。在OLCD屏幕上同步傳感器收集到的溫濕度數據，實現其可視化顯示，并基于其增減改變同心圓大小。
（4）同步傳感器讀取的溫濕度數據，利用LED matrix中LED不同色彩與亮滅個數分別實現溫度，濕度在各自不同區間的預報。

4，項目進展：
4.1，OneNet數據可視化：

4.1.1.終端的聯網初始化過程：
開發版實現聯網上傳數據的功能，需要將在onenet網站多協議接入頁面創立的相關參數及有關設置填入工程項目RT-Thread Setting的軟件包中。在#include 之后，代碼rt_wlan_connect(“wifiname”,”password”);鏈接到wlan，onenet_mqtt_init();實現初始化。

4.1.2.終端聯網后同步輸出的結果：

4.2，OLCD屏幕實時數據變換：

4.3，LED matrix對于不同溫濕度區間的反饋：

為方便展示效果，我們手動輸入特定區間標志的溫濕度以加以顯示。（不然不好演示）

（1）濕度小于60%，溫度為21攝氏度時：

（2）濕度小于80%大于60%，溫度為34攝氏度時：

（3）濕度大于于80%，溫度為28攝氏度時：