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天气预测仪

天气对人类的影响极大,它每时每刻都在施展着神奇的魔力,人民总是希望能够预测天气的变化,减少天气变化带来的坏处。而气象台的天气预报由于是按地区划分的,这个地区有许多县、区、乡、镇、村。预报这个地区有雨,可能整个地区全下,也可能一部分地方下了,一部分地方没有下。所以,并不是天气预报不准,而是地区的范围太大,另外,气候变化也是瞬息万变的。对此,我设计了一个可远程监控的天气预测仪,实现本地范围的天气粗略预测。

_涛声依旧_ _涛声依旧_

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团队介绍

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团队成员

林宇涛 整体开发

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项目简介
天气对人类的影响极大,它每时每刻都在施展着神奇的魔力,人民总是希望能够预测天气的变化,减少天气变化带来的坏处。而气象台的天气预报由于是按地区划分的,这个地区有许多县、区、乡、镇、村。预报这个地区有雨,可能整个地区全下,也可能一部分地方下了,一部分地方没有下。所以,并不是天气预报不准,而是地区的范围太大,另外,气候变化也是瞬息万变的。对此,我设计了一个可远程监控的天气预测仪,实现本地范围的天气粗略预测。
硬件说明


MCU:

采用ST提供的NUCLEO-F401RE开发板。


传感器:

温湿度传感器:用DHT11模块采集大气温度以及相对湿度,此模块用的是单总线自定义协议,要注意IO口模式的设置(开漏模式)以及驱动程序的编写。

气压传感器:用GY-BMP280模块采集大气压强,通讯协议是I2C,用板子的硬件资源很方便。


wifi模块:用ESP8266-12F建立远程连接,上传数据到云端,实现远程监控。


软件说明


1.数据采集

采集大气中变化的温度、湿度和气压。其中采集温湿度用的传感器DHT11的接口是单线制串行接口,通讯协议是自定义协议,在通过说明手册对协议进行了解后,将厂家提供的驱动程序进行粗略修改并使用。其中采集气压用的传感器GY-BMP280的接口可以是I2C和SPI协议的接口,这里我们直接使用I2C协议进行采集。


2.预测算法

下雨前空气中的湿度大,水蒸汽含量高,使大气压降低;温度高,空气密度小,单位体积的空气产生的压强就小,气压随温度升高而降低;一天内,温度、湿度和气压总是以不同的幅度发生变化。根据这些自然规律,我们就可以通过温度、湿度和气压的变化,以及变化趋势来预测出坏天气的概率。


3.数据上传和读取

使用OneNET的物联网云服务,根据OneNET平台接入协议,将提供的例程移植使用,并在云平台进行数据整理与展示,使得MCU能将数据上传到云端,供能上网的设备进行信息读取。


演示效果


传感器采集的数据准确,wifi模块通讯良好,在云端上可读取环境信息,能准确地预测短时间内的天气变化。

云端1.jpg

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