1.前言：

在信心化數(shù)字化高度發(fā)達(dá)的今天，各種監(jiān)控、生產(chǎn)設(shè)備都逐步走向數(shù)字化。如何將數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確地獲取并能夠被多種設(shè)備訪問同時(shí)以直觀地形式呈現(xiàn)，是當(dāng)今數(shù)字化設(shè)備發(fā)展的重要命題。借助RT-Thread的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及OneNET物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)，我們能夠?qū)⑸鲜瞿繕?biāo)高效實(shí)現(xiàn)。

2.項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

2.1. 項(xiàng)目名稱：具備物聯(lián)網(wǎng)功能的溫濕度報(bào)警器

2.2. 設(shè)計(jì)思路：本項(xiàng)目使用RT-Thread系統(tǒng)和以STM32F407為主控的開發(fā)板“星火一號(hào)”，實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫濕度報(bào)警器，報(bào)警器通過wifi連接將數(shù)據(jù)上傳至OneNET云端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，并顯示在LCD屏上。

2.3. 主要解決的問題：當(dāng)下對(duì)智能家居設(shè)備需求不斷增加，本組實(shí)現(xiàn)的集成化溫濕度報(bào)警器通過配置物聯(lián)網(wǎng)功能，有助于在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家庭環(huán)境溫濕度的同時(shí)，將數(shù)據(jù)進(jìn)一步可視化，提升家用設(shè)備智能性和居住環(huán)境安全性。

2.4. 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：通過設(shè)備端傳感器件和控制設(shè)備、顯示設(shè)備的集成式直連，提高生活質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)費(fèi)用。

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明：

3.1 硬件部分：

星火一號(hào)主控選用了目前行業(yè)中比較常用且學(xué)習(xí)門檻較低的STM32F407，具有眾多的板載資源（Flash 存儲(chǔ)、WIFI 通信、多個(gè)傳感器），支持豐富的擴(kuò)展接口。使用外設(shè)資源如下：
A. AHT20 溫濕度傳感器
B. 19 燈等距全彩 LED
C. 蜂鳴器
D. 240x240 并行 LCD
E. RW007 WIFI

3.2 軟件部分：

4.項(xiàng)目實(shí)施過程

4.1. LED+蜂鳴器：

在RT-Thread Setting中下載AHT10軟件包，用于溫濕度傳感器并加入頭文件"ath10.h"。在板載驅(qū)動(dòng)選項(xiàng)中開啟i2c3功能后即可；通過rt_thread_mdelay和rt_pin_write語句實(shí)現(xiàn)延時(shí)和引腳輸入輸出控制。通過aht10_read_humidity和aht10_read_temperatur語句讀取濕度和溫度。

4.2. LCD:

在程序中加入兩個(gè)線程，一個(gè)用于接收傳感器的數(shù)據(jù)，另一個(gè)用于把數(shù)據(jù)顯示到LCD上；美觀方面，顯示圖標(biāo)。在網(wǎng)上下載圖片，用工具轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的數(shù)組然后在程序中用庫(kù)函數(shù)輸出到LCD上；個(gè)性化方面，為溫度、濕度設(shè)置閾值。在main中定義幾個(gè)函數(shù)，通過邏輯代碼實(shí)現(xiàn)

4.3. OneNET及其數(shù)據(jù)可視化：

在RT-Thread Setting中下載rw007軟件包，用于將星火一號(hào)開發(fā)板與wifi連接，在板載驅(qū)動(dòng)對(duì)spi2使能完成配置。同時(shí)還需要下載onenet軟件包，聯(lián)網(wǎng)成功后通過mqtt協(xié)議將檢測(cè)到的溫濕度數(shù)據(jù)上傳到onenet云端，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成數(shù)據(jù)可視化。

5.項(xiàng)目效果展示

5.1 功能描述：

LED+蜂鳴器：
實(shí)現(xiàn)溫度濕度后臺(tái)終端實(shí)時(shí)顯示，并可在溫濕度達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)通過LED和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)報(bào)警；溫度閾值為30攝氏度，濕度閾值為90%（兩者同時(shí)超過閾值時(shí)，蜂鳴器長(zhǎng)鳴同時(shí)LED紅黃燈常亮；僅濕度超過閾值時(shí)，蜂鳴器雙鳴同時(shí)黃燈雙閃；僅溫度超過閾值時(shí)，蜂鳴器單鳴同時(shí)紅燈單閃；若都在正常范圍內(nèi)則紅黃燈交替閃亮）。

LCD：
LCD實(shí)時(shí)顯示溫濕度數(shù)據(jù)，并顯示各自的圖標(biāo)；當(dāng)溫度和濕度都沒有超過閾值，顯示笑臉，代表舒適的狀態(tài)，當(dāng)溫度超過閾值（30℃）一段時(shí)間（避免在閾值附近波動(dòng)），顯示hot和熱的表情，當(dāng)濕度超過閾值（70%）一段時(shí)間，顯示wet和濕的表情。

OneNET及其數(shù)據(jù)可視化：
在RT-Thread Setting中下載rw007軟件包，用于將星火一號(hào)開發(fā)板與wifi連接，在板載驅(qū)動(dòng)對(duì)spi2使能完成配置。使用wifi join和wifi scan指令來完成聯(lián)網(wǎng)操作。成功聯(lián)網(wǎng)之后，我們需要將設(shè)備接到云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。我們需要下載onenet軟件包，聯(lián)網(wǎng)成功后通過mqtt協(xié)議將檢測(cè)到的溫濕度數(shù)據(jù)上傳到onenet云端，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成數(shù)據(jù)可視化。使用onenet_mqtt_init以及onenet_upload_cycle指令，將溫濕度數(shù)據(jù)上傳到onenet，并將數(shù)據(jù)流進(jìn)行可視化處理。

5.2 展示：

正常狀態(tài)：紅黃燈交替亮

過濕狀態(tài)：黃燈雙閃，蜂鳴器雙鳴

過熱狀態(tài)：紅燈單閃，蜂鳴器單鳴

OneNET物聯(lián)網(wǎng)可視化