- 2023-12-23
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【DigiKey“智造万物,快乐不停”创意大赛】-小型气象站-传感器检测+电源管理
小型气象站
作者:M_guotao
一、作品简介
小型气象站用到的传感器:1、空气质量传感器:Sen54;2、紫外线传感器:GUVA-S12SD; 3、惯性传感器:MPU6050; 4、温度传感器:Sen54(MPU6050)内置;5、太阳能电池板:5367(物料号)
二、系统框图
整体结构主要分为两部分:1、电源控制;2、传感器数据读取。
三、各部分功能说明
(各部分实现的功能说明及讲解,以图文结合的展示)
第一部分比较容易,充分考虑各个模块之间的电压适应范围,太阳能板的功率实测最大3w(冬季正午),所以将锂电池作为主电源进行供电。所有模块来自某宝,性价比很高。
第二部分是传感器的驱动,也是项目里涉及软件的内容。难度稍微大点的就是IIC总线的控制,还有Sen54传感器、MPU6050的驱动代码。
这里使用STM32F103ZET6开发板实现,申请项目的时候考虑到一个Sen54传感器加一个太阳能板,600预算直接榨干了。所以就用了以前的开发板实现,代码驱动也比较容易,主要参考Sen5x官网的驱动代码进行移植。详细源码已经上传到下载中心,搜索Sen54即可。
四、作品源码
download.eeworld.com.cn/detail/M_guotao/630326
五、作品功能
5.1 实现电源管理控制
电源模块的详情参考链接:【新提醒】【DigiKey“智造万物,快乐不停”创意大赛】-小型气象站-模块制作 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)
5.2 实现传感器对各种物理量的检测:
图片里包含开发板、屏幕和传感器。TEMP:当前温度;Pitch:俯仰角;Yaw:偏航角;Roll:横滚角;PM2.5:空气质量;ADC1_IN_VOL:表示紫外线传感器测量电压,其数值对应关系如图。
图片结果为室内测试,紫外线和空气质量暂时还没有进行室外测试。
下面是测试的视频:
[localvideo]77adf3faa5495e37b04c502c7fc2cbbd[/localvideo]
六、项目总结
小型气象站的项目整体需求分为两部分:1、电源管理;2、传感器采集。
电源管理部分的坑主要是太阳能电池板,标的参数是6V输出,但是实际测试中,电压和功率都缩水严重,起码要考虑预留3~5倍的余量,冬季实在是不太给力。
传感器采集部分主要的问题在于空气质量传感器在考虑低功耗应用环境时,需要不停地启动和停止采集,里面有个风扇也随之启停。难以达到高速的采集,所以整体代码采集逻辑采用轮询方式进行编写,分模块完成采集功能。
总结而言:项目主要在于体验Sen5x传感器和紫外线传感器,妥善处理双电源的输入,以及开发对应驱动代码。整体难度而言不需要花费太多的时间即可完成,拥有自己的温度、PM2.5和紫外线检测仪,后续把惯性传感器粘贴到大扇叶上,即可拥有一个小型气象站。
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【DigiKey“智造万物,快乐不停”创意大赛】-小型气象站-模块制作
电池可以搭配保护板欠压保护停止输出嘛,当然也可以交换两个输入源
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DigiKey“智造万物,快乐不停”创意大赛—小型气象站—STM32F103传感器驱动代码