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1.前言：

(資料圖片僅供參考)

在信心化數(shù)字化高度發(fā)達的今天，各種監(jiān)控、生產(chǎn)設備都逐步走向數(shù)字化。如何將數(shù)據(jù)及時準確地獲取并能夠被多種設備訪問同時以直觀地形式呈現(xiàn)，是當今數(shù)字化設備發(fā)展的重要命題。借助RT-Thread的實時操作系統(tǒng)以及OneNET物聯(lián)網(wǎng)開放平臺，我們能夠將上述目標高效實現(xiàn)。

2.項目簡介：

2.1. 項目名稱：具備物聯(lián)網(wǎng)功能的溫濕度報警器

2.2. 設計思路：本項目使用RT-Thread系統(tǒng)和以STM32F407為主控的開發(fā)板“星火一號”，實現(xiàn)一個溫濕度報警器，報警器通過wifi連接將數(shù)據(jù)上傳至OneNET云端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，并顯示在LCD屏上。

2.3. 主要解決的問題：當下對智能家居設備需求不斷增加，本組實現(xiàn)的集成化溫濕度報警器通過配置物聯(lián)網(wǎng)功能，有助于在實時監(jiān)測家庭環(huán)境溫濕度的同時，將數(shù)據(jù)進一步可視化，提升家用設備智能性和居住環(huán)境安全性。

2.4. 項目創(chuàng)新點：通過設備端傳感器件和控制設備、顯示設備的集成式直連，提高生活質量，降低運營成本和維護費用。

3.系統(tǒng)設計說明：

3.1 硬件部分：

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

3.2 軟件部分：

4.項目實施過程

4.1. LED+蜂鳴器：

在RT-ThreadSetting中下載AHT10軟件包，用于溫濕度傳感器并加入頭文件"ath10.h"。在板載驅動選項中開啟i2c3功能后即可；通過rt_thread_mdelay和rt_pin_write語句實現(xiàn)延時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:

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

4.3. OneNET及其數(shù)據(jù)可視化：

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

5.項目效果展示

5.1 功能描述：

LED+蜂鳴器： 實現(xiàn)溫度濕度后臺終端實時顯示，并可在溫濕度達到設定閾值時通過LED和蜂鳴器實現(xiàn)報警；溫度閾值為30攝氏度，濕度閾值為90%（兩者同時超過閾值時，蜂鳴器長鳴同時LED紅黃燈常亮；僅濕度超過閾值時，蜂鳴器雙鳴同時黃燈雙閃；僅溫度超過閾值時，蜂鳴器單鳴同時紅燈單閃；若都在正常范圍內則紅黃燈交替閃亮）。

LCD： LCD實時顯示溫濕度數(shù)據(jù)，并顯示各自的圖標；當溫度和濕度都沒有超過閾值，顯示笑臉，代表舒適的狀態(tài)，當溫度超過閾值（30℃）一段時間（避免在閾值附近波動），顯示hot和熱的表情，當濕度超過閾值（70%）一段時間，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，用于將星火一號開發(fā)板與wifi連接，在板載驅動對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，我們需要將設備接到云端服務器進行數(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)議將檢測到的溫濕度數(shù)據(jù)上傳到onenet云端，并對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，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