这次很幸运入选云雀气象仪测试,收到了云雀气象仪和mind+1.8的内测版。云雀气象仪能够测量风速、风向、温度、湿度、气压数据,可输出标准物理量数据,用户可通过I2C/UART通信接口实时获取气象5要素。气象仪机身高度16cm,直径5.5cm,整体体积接近一瓶可乐罐大小,利于携带和收纳。
大气是一个混沌系统,影响气象变化的因素数以百计。其中,风速和风向、温度、湿度、气压,这五个变量通常被认为是最重要的气象要素。为了解大气运动的状态和变化原因,我们可以通过检测风速、风向来了解大气运动的状态,检测气压、温度、湿度来了解大气的物理状态。积累相关的数据,可以准确地预测天气,并探究其背后的成因。
步骤1 初步了解:
云雀气象仪收到了的状态:本体、三脚架、风向标、数据线
将云雀气象仪与电脑通过Type-C连接,电脑会显示一个U盘,打开U盘中的config文件,可以对气象仪进行设置。
云雀底部没看到官方所标的固件升级按钮,也许是工程样机的缘故。
云雀气象仪内置了两个Gravity I2C扩展接口,可以连接更多的传感器来采集更加丰富的气象数据。
尝试拆卸底部两颗螺丝,可以看到风向标的轴承。下面3颗螺丝拆开就可以打开百叶窗进行过程,应该是可以再接一个百叶窗段扩展空间。由于数据连接线有点卡住,不确定能不能拉扯,为避免损坏没进一步拆解。估计这数据线有预留长度塞在里面的,否则再接个百叶窗段的话数据线就不够长了。
步骤2 设计思路:
这个测试项目我们规划用云雀气象仪搭建便携气象站,用mind+1.8的可视化面板实时监测云雀气象仪的天气数据,同时用手机blynk App实时监测云雀气象仪的天气数据。
步骤3 硬件组装:
材料清单
- 云雀气象仪 X1
- 掌控板 X1
- micro:bit 电机驱动扩展板 X1
硬件连接简单,直接把数据线接micro:bit 电机驱动扩展板的I2C接口就好了。
步骤4 编程:
1.mind+程序:
程序比较简单,就是把云雀的数据发给SIoT和Blynk,这样可视化面板就能从SIoT拿到数据,手机安装Blynk,编制显示界面就也能接收到云雀数据。
2.启动SIoT
运行时要打开SIoT_V2内测版的start.bat,启动SIoT。
SIoT_V2开启的画面:
电脑上浏览器打开http://127.0.0.1:8080/topics
把MQTT初始化参数里面的Topic和程序里面的对应建立好。
3.可视化面板
mind+1.8内测版增加了可视化面板,可以把气象站做成电子看板。
目前可视化面板图标没有动画功能,就是图标根据一些数据从一个位置移动到另外一个位置,这样可以映射现实中物体运动的场景,比如显示一个小车的运动轨迹,不知道后面会不会增加这种功能。
4.blynk的设计界面:
blynk是搭建物联网的便捷工具,在手机上安装好blynk app,注册好账号,建立项目,选好硬件主控。里面控件很多,显示界面根据需要选好控件设计好,对应主控程序里面设置的虚拟引脚就好了。
5.问题:
次编程是用的mind+1.8内测版、SIoT_V2内测版。
mind+1.8内测版在掌控板为主控时运行发现两个问题:
1.积木模块和代码模块有时候经常不同步,开始没注意,上传掌控板没显示,没反应,其实是代码不全,重新把积木拖一遍又好了 。
2.但是这个MQTT发消息存数据库的积木重新拖动也无法生成代码。
步骤5 展示:
云雀气象仪搭建好了便携气象站,用mind+1.8的可视化面板实时监测云雀气象仪的天气数据,同时用手机blynk App可实时远程监测云雀气象仪的天气数据。
附件
步骤6 总结:
云雀气象仪体积小、功能多。标配可测量风速、风向、温度、湿度、气压数据,可输出标准物理量数据,兼容掌控板、Arduino、Microbit、行空板等常用的开源硬件控制器。并且能扩展更多的传感器,配合mind+1.8内测版的可视化面板功能能快速搭建气象站作为跨学科主题纳入了物联网实践与探索模块。项目功能上后续可对于存储的历史天气数据,使用ai大数据进一步得出规律,做后续几天天气的预测。硬件功能上后续云雀气象仪可再增加防水功能,适应环境能力更强,软件功能上mind+可视化面板能增加动画功能就更好了。
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