如何制作空气质量监测器

步骤1:硬件
以下是我们决定用于设计工作站的组件:
- stm32 nucleo-f303k8
- hpma115s0-xxx(粒子传感器pm2.5& pm10)
- sht11或sht10或sth15或dht11(温度和相对湿度)
- mics2714(no2传感器,二氧化氮传感器) )
- 太阳能电池板x2(2w)
- 电池lipo 3,7 v 1050 mah
- 调节器lipo rider pro(106990008)
- breakout sigfox brkws01 + 1许可证
- 7个电阻器(86,6; 820; 1k; 1k; 4,7k; 10k; 20k)
- 1个电容(100nf)
- 1个晶体管(2n222)。
! ! !您必须在stm32核板上移除sb16和sb18,以防止hpma和sht11之间的干扰! ! !
基本上,这就是连接组件的方法:
并行焊接太阳能电池板。
将它们连接到lipo rider pro并将电池连接到lipo rider pro。
与上面的照片一样,将所有元素连接到stm32。仅连接一个温度和湿度传感器而不是2个!不要忘记电阻器,电容器和晶体管。
最后,使用usb电缆将stm32连接到lipo rider pro。
下一步是此有线的替代方案。
步骤2:硬件 - pcb
我们决定使用autodesk eagle设计印刷电路板(pcb)。
您可以选择连接dht或sht,我们选择为这两个传感器设计两个指纹,以便在需要时更换传感器。
在附件中,您可以下载eagle概念文件,以便您可以轻松地自行创建。
我们使用stm32的5v引脚为设备供电。在此配置中,只有stm32内核供电。
因此,我们可以使用mcu的深度睡眠模式,提供低睡眠电流。在待机状态下,整个休眠电流低于xxμa。
步骤3:lpwan协议:sigfox通信
sigfox 是法国电信公司创建的lpwan协议 - sigfox
它使远程设备能够使用超窄带(unb)技术进行连接。其中大多数只需要低带宽来传输少量数据。网络每个消息只能处理大约12个字节,同时每个设备每天不超过140个消息。
对于许多物联网应用,传统的蜂窝电话系统太复杂,不允许对于许多小型低成本节点而言,操作功耗极低且成本太高。..。.. sigfox网络和技术针对需要广域覆盖的低成本机器到机器应用领域。
对于aircitizen,检测到的数据格式很简单,数据量正确,可以使用sigfox将传感器检测到的数据转换为iot平台 - thingspeak。
我们将介绍如何使用sigfox步骤4:软件配置
在实现我们的电路后,让我们动关于stm32 f303k8微控制器的开发。
为了更简单,您可以选择在arduino中编程。
第1步:如果您还没有安装arduino ide,请从此链接下载并安装它。确保选择正确的操作系统。
链接:下载arduino
步骤2:安装arduino ide后打开并下载所需的软件包stm32板。这可以通过选择文件 - 》首选项来完成。
步骤3:单击首选项将打开下面显示的对话框。在其他boards manager url文本框中粘贴以下链接:
https://github.com/stm32duino/boardmanagerfiles/ra 。..
然后按确定。
第4步:现在转到工具 - 》电路板 - 》电路板管理器。这将打开boards管理器对话框,搜索“stm32 cores”并安装出现的软件包(stmicrolectronics软件包)。
步骤5:包装完成后,安装完成。转到工具并向下滚动以找到“nucleo-32 series”。然后确保变体是“nucleo f303k8”并将上传方法更改为“stlink”。
第6步:现在,将您的主板连接到计算机,并使用设备管理器检查主板连接到哪个com端口。然后,在工具 - 》端口中选择相同的端口号。
您现在可以使用arduino对stm32 f303k8进行编程了!
步骤5:编程您的stm32
完成配置后,您需要对微控制器进行编程以收集和发送数据。
步骤1:检查i/o的影响并测量代码“define”部分的时间戳。
step2:将上面的代码上传到stm32,打开串口监视器并重置设备。 “at”命令应该出现在屏幕上,如果没有,请检查i/o声明。
通过查阅附件中的法国法规标准,您可以了解数据的准确性。
让我们继续进行仪表板的配置。
第6步:thingspeak - 1
在配置如何将数据从我们的工作站重定向到thingspeak平台之前,您必须创建一个thingspeak帐户。
注册:thingspeak网站
第1步:现在点击“新频道”。这将打开一个表格。输入名称和描述(如果需要)。
创建5字段:
字段1:pm2,5
字段2:pm10
字段3:温度
字段4:湿度
字段5:no2
这些标题不是标题我们的图表。
如果您需要一个示例,请参见上面的照片。
您不需要填写更多字段,但如果您输入某个位置可能会很有趣。
向下滚动并“保存频道”。
第2步: aircitizen电台频道。
现在,你可以看到一个包含5个图表的页面。通过单击铅笔符号,您可以更改图形的属性。
结果是上面的第二张图片。
在这一步,这些图是私有的。收到数据后,您将能够公开它们。
第3步:配置图表后。转到“api密钥”标签。查看api请求部分,更准确地说是第一个字段“更新频道提要”。 请注意api key。
您将拥有以下内容:
get https://api.thingspeak.com/update?api_key=xxxxxxxxxxxxxxxx&field1=0
您现在可以进入下一章。
第7步:sigfox模块与thingspeak平台之间的通信
请注意每张sigfox模块卡在卡上写有一个唯一的号码和一个pac号码。
要接收thingspeak上的数据,您应该重定向它们。
数据从站点转到sigfox后端,并将重定向到thingspeak服务器。
请参阅上面的第一张图片以获取解释。
第1步:由于互联网上的许多教程,我们不会解释如何在sigfox上注册。
继续使用sigfox后端。
点击“设备类型“,然后点击套件的行并选择”编辑“。
现在,进入”callbacks“部分并单击“新建”,“自定义回调”。
第2步:
您应该在配置页面上:
输入: data 和 uplink
频道:网址
发送重复:无
自定义有效负载配置:设置数据源并确定数据格式。你应该这样写:
varname::type:numberofbits
在这种情况下,我们有5个名为pm25,pm10,温度,湿度和no2的值。
pm25::int:16 pm10::int:16 temperature::int:8 humidity::uint:8 no2::uint:8
url模式:这是语法。使用以前找到的api密钥并在“api_key =”之后插入它。
https://api.thingspeak.com/update?api_key=xxxxxxxxxxxxxxxx&field1={customdata#pm25}&field2={customdata#pm10}&field3={customdata#temperature}&field4={customdata#humidity}&field5={customdata#no2}
使用http方法: get
发送sni:on
标题:无
现在点击“确定”。
你的回调现在配置了thingspeak api! (上面第二张图片的表示)。
第8步:thingspeak - 2
现在,你可以更挑剔修改轴的最小值和最大值。
如有必要,单击图表右上角的铅笔徽标。
典型值:
pm 2,5& pm 10 = ug/m ^ 3
温度=°c
湿度=%
二氧化氮= ppm
您应该有类似上面两张图片的内容。
您还可以添加其他一些小部件,例如 “数字显示”或“gauge”。
最后,要公开您的频道,请转到“分享”标签,选择“与所有人共享频道视图”。
第9步:奖励 - thingtweet和react
可选:如果满足条件,则发送推文!
步骤1:创建推特帐户或者使用您的个人推特账号。
注册 - 推特
第2步:在thingspeak中,进入“应用”然后点击“thingtweet”。
点击“链接twitter帐户”链接您的twitter帐户。
第3步:现在,返回“apps”,然后点击“react”。
点击“new r”创建一个新的react eact“。
例如:
反应名称:温度超过15°c
条件类型:数字
测试频率:o n数据插入
条件,如果频道:
字段: 3(温度)
签名:大于
价值: 15
行动: thingtweet
然后发推文:哦!温度高于15°c!
使用twitter帐户:
选项:每次满足条件时运行操作
然后单击“save react”。
如果是,您现在将发推文满足条件,并且可以配置许多其他条件,例如取决于pm10的级别。
步骤10:现在轮到你了!
最后,你现在拥有重现您自己的aircitizen station的所有元素!

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