本文將介紹一個(gè)具有天氣預(yù)報(bào)功能的溫濕度壓力測(cè)試裝置。該裝置可以在脫機(jī)模式下工作，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a target="_blank">智能家居系統(tǒng)。

硬件規(guī)格：

控制器NRF52

2.9英寸電子墨水顯示屏

BME280傳感器（為傳感器SI7021HTU21D預(yù)留了安裝的位置）

CR2450（電池）

細(xì)節(jié)

對(duì)于此項(xiàng)目，選擇的GDEH029A1電子墨水顯示屏型，屏幕尺寸為2.9英寸。

但是在項(xiàng)目進(jìn)行了3個(gè)月左右時(shí)，顯示屏制造商發(fā)布了新的顯示屏（GDEM029T94）。因?yàn)榕f型號(hào)的顯示屏很難買到，所以在項(xiàng)目中換了新的顯示屏。

新型號(hào)顯示屏特性：

分辨率：296x128

工作溫度范圍：0-50 C

工作功耗：3mA

深度睡眠消耗：1μA

最小屏幕刷新時(shí)間：0.3秒。

與此同時(shí)，我對(duì)來(lái)自不同制造商的nRF52無(wú)線電模塊的變體進(jìn)行了升級(jí)，并停在了MINEW MS50SFA2（nRF52832）和EBYTE E73 2G4M08S1C（nRF52840），E73 2G4M08S1E（nRF52833）模塊上。

MINEW MS50SFA2模塊的尺寸很小，且引出的支腳不是很多。所以在項(xiàng)目中使用了所有可用的MS50SFA2支腳。

E73模塊則具有較多的支腳，為此我開發(fā)了傳感器的擴(kuò)展版本。在擴(kuò)展版本中，增加了一個(gè)有源蜂鳴器、一個(gè)MAX44009光傳感器，并用AAA電池代替了CR2450。

設(shè)備電路：

該設(shè)備的外殼是在FDM 3D打印機(jī)上打印的，為了獲得好看的外觀，我用砂紙打磨機(jī)身并進(jìn)行了拋光。

由于傳感器有一個(gè)LED，而且在擴(kuò)展版本還有一個(gè)光傳感器，所以在外殼上制作了兩個(gè)通孔。

該項(xiàng)目是一個(gè)開源家庭自動(dòng)化項(xiàng)目，且設(shè)備軟件可在MySENSORS網(wǎng)絡(luò)（www.mysensors.org）上運(yùn)行。

順便說(shuō)一下，傳感器在沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下也可以正常工作。目前，我的項(xiàng)目支持使用兩種顯示模型：GDEH029A1、GDEM029T94。也許以后，將增加對(duì)三色顯示器的支持。

設(shè)備的功能：打開設(shè)備電源后，它將嘗試查找網(wǎng)絡(luò)，如果未找到網(wǎng)絡(luò)，則設(shè)備將進(jìn)入主要操作模式，而無(wú)需在網(wǎng)絡(luò)中工作（不發(fā)送數(shù)據(jù)），但會(huì)定期發(fā)出簡(jiǎn)短請(qǐng)求以進(jìn)行搜索網(wǎng)絡(luò)（每小時(shí)一次）。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)的變化，當(dāng)溫度數(shù)據(jù)變化0.5°C，濕度變化1％，壓力變化1個(gè)單位，照明水平變化1個(gè)勒克斯時(shí)，傳感器輪詢間隔為每分鐘1次，刷新屏幕并發(fā)送數(shù)據(jù)（如果網(wǎng)絡(luò)可用），電池輪詢間隔由用戶設(shè)置，范圍為1小時(shí)至24小時(shí)；默認(rèn)情況下，輪詢每6小時(shí)執(zhí)行一次。

可以通過(guò)智能家居界面的外部命令來(lái)控制該設(shè)備。通過(guò)按“菜單”按鈕激活所需的菜單項(xiàng)“傳感器配置”。激活配置模式后，傳感器將切換到聆聽模式20秒鐘。您必須在此間隔內(nèi)發(fā)送命令。外部命令可用于調(diào)整電池檢查間隔、改變反轉(zhuǎn)信息的顯示、關(guān)閉LED指示燈、關(guān)閉蜂鳴聲。

計(jì)算天氣預(yù)報(bào)的算法的說(shuō)明-（NXP應(yīng)用筆記3914 | John B. Young）

在無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中工作時(shí)，傳感器可以傳輸如下數(shù)據(jù)：

溫度，

濕度，

氣壓，

照明等級(jí)

天氣預(yù)報(bào)，

信號(hào)電平

電池電量，

重新啟動(dòng)的原因

編譯要求：配置MyConfig.h文件

該文件指定：

信息輸出語(yǔ)言（RU，ENG）

數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓膬?yōu)化模式

光線傳感器連接

主動(dòng)蜂鳴器連接

資料傳輸率

所連接顯示器的版本

睡眠模式下設(shè)備的平均功耗為3μA（nRF52840更高），傳感器讀數(shù)和屏幕刷新模式下的功耗為5mA（平均）；數(shù)據(jù)傳輸模式下的功耗為8mA（平均），一條消息的傳輸時(shí)間為10ms（理想情況）。

帶有MINEW MS50SFA2模塊的設(shè)計(jì)可以輕松復(fù)制。如果你覺的有困難，你可以選擇屏幕電纜的連接器焊接方法。對(duì)于如何簡(jiǎn)化操作，你可以看我的焊接連接視頻，也可以購(gòu)買現(xiàn)成的傳感器，從而完成設(shè)計(jì)。
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