EEWORLD DIY-做一个环境参数存储系统

sanhuasr

EEWORLD DIY-做一个环境参数存储系统 [复制链接]

刚好借此机会分享一下最近做的一个作品
功能：采集传感器数据并存储
硬件：
主控：arduino开发板
传感器：温度传感器DHT22、PM2.5传感器PMS3003（也要求测PM1.0、PM10.0浓度）
存储模块，因为要在保存的数据前面加上时间戳，便于后期EXCEL分析，所以再添加时钟装置DS1302


如果只测pm2.5的话可以用GP2Y1014，但是考虑到准确度、速度等方面因素还是考虑了价格高的PMS3003，激光测试颗粒物浓度，采用光散射原理，参数如下

DHT22、DS1302、SD模块不做介绍，网上很多

实物图

下面空板是自己焊线，使用排针将arduino的电源引出来，因为arduino电源脚不够用



软件部分：
接线：

DHT22 SDA---D8
PMS3003 TX---D0
DS1302
CLK---D7
IO---D6
CE---D5
SD
MOSI - D11
MISO - D12
CLK - D13
CS - D4


a.为保证数据准确，连续获得5次数值然后使用中值滤波算法，如下

1. #define FILTER_N 5
   
2. int Filter() {
   
3.   int i;
   
4.   int filter_sum = 0;
   
5.   int filter_max, filter_min;
   
6.   int filter_buf[FILTER_N];
   
7.   for (i = 0; i < FILTER_N; i++) {
   
8.     filter_buf[i] = pm;
   
9.     delay(1);
   
10.   }
    
11.   filter_max = filter_buf[0];
    
12.   filter_min = filter_buf[0];
    
13.   filter_sum = filter_buf[0];
    
14.   for (i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {
    
15.     if (filter_buf[i] > filter_max)
    
16.       filter_max = filter_buf[i];
    
17.     else if (filter_buf[i] < filter_min)
    
18.       filter_min = filter_buf[i];
    
19.     filter_sum = filter_sum + filter_buf[i];
    
20.     filter_buf[i] = filter_buf[i - 1];
    
21.   }
    
22.   i = FILTER_N - 2;
    
23.   filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min ;
    
24.   filter_sum = filter_sum / i;
    
25.   return filter_sum;
    
26. }

复制代码

减去最大、最小，然后3个数平均

b.PM2.5传感器返回数据校验和判断，
数据位定义如下

程序中对每个字节求和然后和校验和比较是否一致，否则舍弃该帧数据

1. bool CheckSum(uint8_t *__buf, int __n)
   
2. {
   
3.   bool __flag = false; int __sum = 0;
   
4. 
   
5.   for(int i=0; i<(__n-2); i++)
   
6.   {
   
7.     __sum += __buf[i];
   
8.   }
   
9.   
   
10.   if(__sum == ((__buf[__n-2]<<8) + __buf[__n-1]))
    
11.   {
    
12.     __flag = true;
    
13.   }
    
14. 
    
15.   return __flag;
    
16. }

复制代码

c.文件写入

1. File myFile = SD.open("DS1302.txt", FILE_WRITE);
   
2.          if (myFile)
   
3.       {
   
4.            myFile.print(buf); //print DS1302
   
5.          myFile.print(myDHT22.getTemperatureC());
   
6.          myFile.print("C ");
   
7.          myFile.print(myDHT22.getHumidity());
   
8.          myFile.print("% ");
   
9.          
   
10.                  myFile.print(" PM1.0 ");
    
11.          myFile.print((pmsDatabuf[4]<<8) + pmsDatabuf[5]);
    
12.                  myFile.print(" PM2.5 ");
    
13.          myFile.print((pmsDatabuf[6]<<8) + pmsDatabuf[7]);
    
14.                  myFile.print(" PM10 ");
    
15.          myFile.print((pmsDatabuf[8]<<8) + pmsDatabuf[9]);
    
16.          myFile.println();
    
17.            myFile.close();
    
18.            Serial.println("数据成功写入SD卡");
    
19.       }

复制代码

程序编译

上运行

存储测试一

存储测试二


晚上测试，我是1min保存一次，保存1h不到10k，按这样算500M的SD卡，可以保存(500*10^3)/240 天，
如果测得5min保存一次，1h下来不到2k，所以不用担心SD卡容量不够问题

注：pm2.5传感器IO电平3.3V，建议加上电平转换模块

后续改进：
使用无线模块使数据传到网络端，方便远程查看；
做一个上位机解析软件分析PM2.5传感器通信数据；



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sanhuasr

补充：PM2.5传感器返回数据有国内标准、国际标准两种，程序中取一种作为判断

levifly2008

    采集这么多数据？ 上位机需要如何处理呢？
  你的Arduion 版本够低的