基于具有天气预报功能的温湿度压力测试装置系统

本文将介绍一个具有天气预报功能的温湿度压力测试装置。该装置可以在脱机模式下工作，并将数据传输到智能家居系统。

硬件规格：

控制器NRF52

2.9英寸电子墨水显示屏

BME280传感器（为传感器SI7021HTU21D预留了安装的位置）

CR2450（电池）

细节

对于此项目，选择的GDEH029A1电子墨水显示屏型，屏幕尺寸为2.9英寸。

但是在项目进行了3个月左右时，显示屏制造商发布了新的显示屏（GDEM029T94）。因为旧型号的显示屏很难买到，所以在项目中换了新的显示屏。

新型号显示屏特性：

分辨率：296x128

工作温度范围：0-50 C

工作功耗：3mA

深度睡眠消耗：1μA

最小屏幕刷新时间：0.3秒。

与此同时，我对来自不同制造商的nRF52无线电模块的变体进行了升级，并停在了MINEW MS50SFA2（nRF52832）和EBYTE E73 2G4M08S1C（nRF52840），E73 2G4M08S1E（nRF52833）模块上。

MINEW MS50SFA2模块的尺寸很小，且引出的支脚不是很多。所以在项目中使用了所有可用的MS50SFA2支脚。

E73模块则具有较多的支脚，为此我开发了传感器的扩展版本。在扩展版本中，增加了一个有源蜂鸣器、一个MAX44009光传感器，并用AAA电池代替了CR2450。

设备电路：

该设备的外壳是在FDM 3D打印机上打印的，为了获得好看的外观，我用砂纸打磨机身并进行了抛光。

由于传感器有一个LED，而且在扩展版本还有一个光传感器，所以在外壳上制作了两个通孔。

该项目是一个开源家庭自动化项目，且设备软件可在MySENSORS网络（www.mysensors.org）上运行。

顺便说一下，传感器在没有网络的情况下也可以正常工作。目前，我的项目支持使用两种显示模型：GDEH029A1、GDEM029T94。也许以后，将增加对三色显示器的支持。

设备的功能：打开设备电源后，它将尝试查找网络，如果未找到网络，则设备将进入主要操作模式，而无需在网络中工作（不发送数据），但会定期发出简短请求以进行搜索网络（每小时一次）。根据天气预报的变化，当温度数据变化0.5°C，湿度变化1％，压力变化1个单位，照明水平变化1个勒克斯时，传感器轮询间隔为每分钟1次，刷新屏幕并发送数据（如果网络可用），电池轮询间隔由用户设置，范围为1小时至24小时；默认情况下，轮询每6小时执行一次。

可以通过智能家居界面的外部命令来控制该设备。通过按“菜单”按钮激活所需的菜单项“传感器配置”。激活配置模式后，传感器将切换到聆听模式20秒钟。您必须在此间隔内发送命令。外部命令可用于调整电池检查间隔、改变反转信息的显示、关闭LED指示灯、关闭蜂鸣声。

计算天气预报的算法的说明-（NXP应用笔记3914 | John B. Young）

在无线电网络中工作时，传感器可以传输如下数据：

温度，

湿度，

气压，

照明等级

天气预报，

信号电平

电池电量，

重新启动的原因

 

编译要求：配置MyConfig.h文件

该文件指定：

信息输出语言（RU，ENG）

数据传输的功耗优化模式

光线传感器连接

主动蜂鸣器连接

资料传输率

所连接显示器的版本

睡眠模式下设备的平均功耗为3μA（nRF52840更高），传感器读数和屏幕刷新模式下的功耗为5mA（平均）；数据传输模式下的功耗为8mA（平均），一条消息的传输时间为10ms（理想情况）。

带有MINEW MS50SFA2模块的设计可以轻松复制。如果你觉的有困难，你可以选择屏幕电缆的连接器焊接方法。对于如何简化操作，你可以看我的焊接连接视频，也可以购买现成的传感器，从而完成设计。
       责任编辑:pj