行空板M10扩展板+便携式气象系统 中等

一、创作背景

传统气象观测设备往往体积庞大、操作复杂，难以满足户外探索与教学便携化的需求。为此，利用行空板M10扩展板设计了一款便携式气象系统，结合温湿度传感器、水分传感器、小车及SIoT等，可实时监测温湿度、光照等环境数据，并通过可视化界面进行分析。该系统兼具开源硬件灵活性与轻量化特点，特别适合户外爱好者特别是对特殊地形的气象监测。

二、作品简介

作品包括服务器和客户端，两者通过SIoT进行通信。服务器通过SIoT指令遥控客户端小车进入特殊地形进行气象数据的测量，客户端测量出的气象数据通过SIoT发送到服务器，服务器可按需记录数据到csv文件，利用AI训练出数据模型，从而实现预测天气。服务器使用了一块行空板M10+电池扩展板组成，功能有：1.提供热点；2.作为SIoT服务器；3.显示客户端上传的气象数据；4.通过SIoT发送指令控制客户端的行空板驱动小车；5.记录指定的气象数据到csv文件中；6.通过AI训练预测天气的模型；7.通过模型预测天气。客户端使用了一块行空板M10+行空板M10扩展板组合+小车+传感器组成，功能有：1.读取传感器的数据显示并通过SIoT上传到服务器；2.通过接收SIoT指令驱动小车前进、后退、左转、右转、停止等。3.驱动小车时有相应的灯光指示及屏幕显示。

三、硬件清单

1．行空板M10两块

2．行空板M10扩展板组合（含电机IO扩展板、金手指扩展板、800mAh电池扩展板）一套

3．行空板M10电池扩展板800mAh一块

4．温湿度传感器一个

5．模拟水分传感器一个

6．小车底盘1个

7．TT电机两个

8．轮胎两个

9．万向轮一个

四、制作过程

1．作品设计及程序编写

① 服务器端程序截图

②客户端程序截图

2．安装调试

（1）服务器

① 将电池扩展板安装在行空板M10背面。

② 打开无线热点，记录SSID及密码。

③ 打开SIoT。

④ 编写程序、调试、运行。

（2）客户端

① 组装好行空板M10及行空板M10扩展板组合。

② 组装好小车。

③ 将行空板安装在小车上，电机IO扩展板上的乐高适配安装螺丝孔刚好能与小车底盘的安装孔匹配，用螺丝上紧。

④ 温湿度传感器及水分模拟传感器也可装在小车底盘传感器安装孔。

⑤ 电机分别接在电机IO扩展板的M1、M2接口，温湿度传感器接在P1，水分模拟传感器接在P4。

⑥ 连接行空板M10服务器的无线热点。

⑦ 编写程序、调试、运行。

3．成品展示

五、总结展望

本项目将物联网技术与气象观测相结合，实现了环境数据的实时采集与分析，为STEAM教育、科学实验及户外探索提供了便捷工具。

本项目在制作过程中也遇到一些问题，如：升级了Mind+ V1.8.1 RC3.0版本之后，行空板中运行Python程序出现pingpong库报“NameError: name 'Programmer' is not defined”错误，经查找原因及多次尝试解决方法，包括SSH进行空板重新安装最新pingpong库“pip install --upgrade pinpong”等，最终将pingpong库的版本退回0.6.0版本“pip uninstall pinpong -y”“pip install pingpong==0.6.0”解决问题。

后继，项目可进一步优化传感器精度和续航能力，并拓展更多功能模块，如空气质量检测、紫外线监测等，以满足更广泛的应用需求。同时，结合云平台与AI数据分析，可实现长期气象趋势预测，增强系统的科研价值。

六、作品演示