DIY小型气象站(单电池供电)——持续更新

本文记录了一款使用N76E003单片机自制的低功耗小型气象站,运行91天后因电池耗尽停止工作。设备具有防水能力,包括气压、光照度传感器和无线串口模块,采用50s定时唤醒和1小时开启外设的策略来节省电力。未来计划专注于Python和QT的学习,以改进数据处理和上位机软件。

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目前已低功耗运行91天,设备已停机,不再回传数据,未达到135天目标;

图1:外壳较脏、弹簧垫片看来不是不锈钢的,已经生效了
在这里插入图片描述
图2:拧开四颗螺丝后,内部干净无水渍
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图3:内部线路完好,更换电池后继续工作
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设备具有一定的防水能力,在室外运行期间,偶有小到中雨天气,但并未对设备造成影响
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材料

电源:18650电池1节(2000mah)
主控:N76E003单片机
传感器:BMP180气压传感器、BH1750光照度传感器
无线串口模块:LC12S(2.4G)
LDO:XC6204
外壳:3D打印PLA
开发环境:KEIL4

电路

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其中PPG与PPG1为推挽输出,用于给传感器供电,与对IIC总线提供上拉电源。
其中CS1为无线串口模块休眠控制管脚,设置为开漏输出。(特点见下图)

微型气象服务站总体设计: 本设计主要分为三个部分,采集节点、集中器与上位机。三部分协调工作共同完成整个任务。采集节点,是本系统的关键部分,它以STM32F4Discovery为控制核心,通过温湿度传感器DHT11、气压传感器BMP085以及灰尘传感器GP2Y1010对相关信息进行采集。然后,通过气象预报算法对降雨情况进行大概的预报。最后,对相关信息打包发送出去。集中器,主要进行数据的穿法。上位机,承担着人机交互工作并将数据存储到数据库定时发微博。 气象服务站设计的创新点: 能够对短时间的气象预报既能够较为准确的预报 半个小时后到一两个小时间的降雨信息。填补了普通气象预报时间跨度大的问题。(举个例子,普通气象预报预报明天阴转小雨 但是不能够准确的预报是那个时段下雨,本设计可以提前一到半个小时预报降雨情况实时性极好) 本设计还添加了对空气质量的监测,即对空气中微小灰尘的监测(所选的灰尘传感器可对0.8微米以上的微小粒子进行检测,故其中包含了人们关心的PM2.5 与PM10)。 微型气象服务站系统设计视频演示: 微型气象服务站系统设计电路截图: 微型气象服务站系统上位机截图: 微型气象服务站系统设计源码包括三部分:采集器、集中器、上位机,见截图: 注意:该设计为来自网友分享,仅供大家参考学习,不可用于商业用途。
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