【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】-小型气象站

M_guotao

【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】-小型气象站 [复制链接]

 

 

小型气象站

1、需求背景

1.1 生活需求

学校湖边有一个省建气象站，每天看着上面的风车跟着风向旋转，感觉还是蛮有意思。直到有一天学校电力检修，上面没有安装太阳能板，它就不工作了。刚好遇到这次创意大赛，索性想着自己做一个小型的气象站，每天放在阳台外面，采集一些自己比较关心的信息。比如今天的紫外线强度、温湿度、风力风向、PM2.5、噪音水平等等信息。这些参数其实都在我们的日常生活中非常实用，紫外线决定我们穿防晒衣否，PM2.5决定是否需要口罩，温湿度决定今天开门开窗通风是否会搞得衣服被子范潮(学校在湖边，下雨潮湿的不行)。最初的需求是从生活需求角度出发。

1.2 学习需求

但考虑到涉及物联网方向，自己也没有接触过很多，因此也抱有学习的态度，希望能学习并练习下其中的知识，并加以运用。比如IIC通信、无线通信、电源管理、电平转换、传感器原理等内容。

1.3 兴趣导向

在制作的过程中跟着自己的兴趣走，既能培养自己的动手实践能力，也能锻炼自己在小型工程中解决问题的能力。

2、拓扑构思

 

拓扑结构比较简单：主要是太阳能板收集太阳能转为电能，通过升降压芯片给后级电路供电，通过充放电管理芯片给锂电池充电储能。在光照强度不足时，由单片机控制升降压稳压模块切断太阳能板的供电，转为电池供电。同时，使用单片机与传感器进行数字通信，采集各类传感器数据。

3、物料选择

3.1 锂电池

关于锂电池为什么不选择常规的单串锂电，原因是：我有一台练习时长两年半的realme GT手机，电池衰减厉害，索性淘宝自己动手换新的了。于是，拆下来的这个原装电池是串联双电芯，标称充电电压有8.4V，所以与之对应的充放电管理芯片需要12V的电压，才能完成电池的储能。

3.2 太阳能板

充电电压的提高对于太阳能板的功率需求会增加，所以需要选择一款功率较大，能够容忍“电压转换”过程中带来的能量损耗，同时给电池完成充电或者给单片机及传感器供电。但功率大点的太阳能板价格指数提升，最终结合价格和自己的需求，选择了5367这款，确实比较的贵。

 

3.3 单片机

单片机当然是选择著名的STM32F103系列，刚好手头有闲置的正点原子开发板，基本的通信接口非常齐全，之前也是在项目中帮助我节约不少时间。

3.4 传感器

首先PM2.5传感器价格也是比较的感人，所以这次选择在官网下单。主要考虑了以下几点：

1. 设备耐用性：小型气象站通常需要在户外环境下使用，因此需要具备一定的耐用性和防水性能，以应对各种恶劣天气条件。

2. 设备可靠性：小型气象站需要具备较高的可靠性，以确保数据采集和传输的稳定性和准确性。

3. 设备易用性：小型气象站需要具备较高的易用性，以便用户能够方便地进行设备的设置、数据采集和数据传输等操作。

4、收货测试

这次在官网下单了太阳能电池板和PM2.5传感器。我是在国庆刚过完下单的，过了一个周末后就顺丰发货了，头一天收到销售订单和快递单号，第二天就从深圳发到武汉来了，快递是真滴效率。下面是我新买的小车车去拿快递。可以看到箱子完好无损，LOGO也是十分的商务，个人非常满意。

然后就是迫不及待的拆快递环节：

快递箱子还挺大，里面多数都是气泡垫，安全性拉满了。

里面一共两件东西，还拿了一个大的封口袋装着，给喜欢拆快递的人最大的仪式感。

两件东西分别还用静电袋封着，针不戳。

传感器和电池板很精致，一看就是很好的那种，做工也没得挑剔。(今天在外做实验，就直接腿上开箱了)

最后，附上购买的物料详细型号，期待后续完成进一步的制作和分享。

 

 

 

 

 

wangerxian

升压之后可以直接接入锂电池充电模块？

lugl4313820

大佬这物料选得好呀，我只买了开发板，不知道另外添加物料。

M_guotao

wangerxian 发表于 2023-10-19 11:40 升压之后可以直接接入锂电池充电模块？

最好需要太阳能管理模块吧，没太阳功率不够就断开连接

wangerxian

M_guotao 发表于 2023-10-21 10:47 最好需要太阳能管理模块吧，没太阳功率不够就断开连接

我觉得也是，那准备用模块或芯片？