一、功能介紹

本次項(xiàng)目主要內(nèi)容為溫濕度天氣時(shí)鐘設(shè)計(jì)，顯示日期時(shí)間，此外還可實(shí)時(shí)檢測溫濕度、獲取當(dāng)?shù)靥鞖狻⒉@示在LCD屏幕上。

LCD上顯示日期與時(shí)間，且實(shí)現(xiàn)時(shí)間的聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)；
探測開發(fā)板所處空間的溫度與濕度；
LCD顯示當(dāng)前地區(qū)天氣情況，且實(shí)現(xiàn)天氣數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)更新；
溫濕度數(shù)據(jù)的上傳與監(jiān)控；

二、應(yīng)用場景

溫濕度天氣時(shí)鐘是一種集成了溫度、濕度傳感器和天氣預(yù)報(bào)功能的時(shí)鐘設(shè)備。它在多種應(yīng)用場景中發(fā)揮作用，以下是一些典型的應(yīng)用場景：

家居環(huán)境監(jiān)測：溫濕度天氣時(shí)鐘可以在家中放置，實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)溫度和濕度，幫助用戶了解家居環(huán)境是否適宜，并根據(jù)天氣預(yù)報(bào)提前做好應(yīng)對措施。

辦公室和工作場所：在辦公室或其他工作場所放置溫濕度天氣時(shí)鐘，有助于員工了解工作環(huán)境的舒適度，并可能影響員工的工作效率和健康。

溫室和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：在溫室和農(nóng)田中使用溫濕度天氣時(shí)鐘，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境條件，幫助農(nóng)民做出合理的灌溉和通風(fēng)決策，提高作物產(chǎn)量。

室外運(yùn)動(dòng)和戶外活動(dòng)：運(yùn)動(dòng)員和戶外活動(dòng)愛好者可以攜帶溫濕度天氣時(shí)鐘，及時(shí)了解天氣預(yù)報(bào)，合理規(guī)劃活動(dòng)，避免惡劣天氣對身體造成的不利影響。

旅行和旅游：旅行者可以攜帶溫濕度天氣時(shí)鐘，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)安排旅行日程，提前做好準(zhǔn)備，確保旅行的安全和舒適。

智能家居系統(tǒng)：溫濕度天氣時(shí)鐘可以集成到智能家居系統(tǒng)中，作為環(huán)境監(jiān)測的一部分，使智能家居系統(tǒng)更加智能化和人性化。

同時(shí)本溫濕度天氣時(shí)鐘還有上傳溫濕度數(shù)據(jù)至云端的，功能有廣泛的應(yīng)用場景，特別是在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和智能設(shè)備領(lǐng)域:

智能家居：在智能家居系統(tǒng)中，溫濕度傳感器可以安裝在不同房間，實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境的溫度和濕度。這些數(shù)據(jù)可以上傳到云端，并通過智能手機(jī)應(yīng)用或網(wǎng)絡(luò)平臺供用戶遠(yuǎn)程查看和控制。用戶可以根據(jù)溫濕度數(shù)據(jù)調(diào)整空調(diào)、加濕器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能環(huán)境控制，提高舒適度并節(jié)能。

業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，溫濕度傳感器安裝在溫室、大棚或農(nóng)田中，實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫濕度。這些數(shù)據(jù)上傳至云端后，農(nóng)民可以通過移動(dòng)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測和管理農(nóng)作物的生長環(huán)境，自動(dòng)化灌溉和通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

工業(yè)監(jiān)測：在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫濕度傳感器可以監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度變化。將這些數(shù)據(jù)上傳至云端后，生產(chǎn)管理人員可以實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)環(huán)境狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行調(diào)整，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

物流和供應(yīng)鏈管理：溫濕度傳感器可以安裝在貨物運(yùn)輸箱或倉儲設(shè)施中，監(jiān)測貨物的溫濕度條件。將這些數(shù)據(jù)上傳至云端后，物流公司和供應(yīng)鏈管理人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控貨物的運(yùn)輸和儲存環(huán)境，確保貨物的安全和質(zhì)量。

健康和醫(yī)療：在醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)療設(shè)施中，溫濕度傳感器可以監(jiān)測環(huán)境條件，例如手術(shù)室、藥品儲存室等。將這些數(shù)據(jù)上傳至云端后，醫(yī)護(hù)人員可以實(shí)時(shí)了解環(huán)境狀態(tài)，確保醫(yī)療設(shè)備和藥品的保存符合標(biāo)準(zhǔn)，確保患者的安全和健康。

氣象和環(huán)境監(jiān)測：溫濕度傳感器可以安裝在氣象站和環(huán)境監(jiān)測站點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測氣象和環(huán)境條件。將這些數(shù)據(jù)上傳至云端后，氣象學(xué)家和環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行天氣預(yù)測、氣候研究和環(huán)境污染監(jiān)測。
總體而言，溫濕度天氣時(shí)鐘在各種生活和工作場景中都能發(fā)揮作用，為用戶提供溫濕度信息和天氣預(yù)報(bào)，幫助人們更好地適應(yīng)和規(guī)劃日常生活。溫濕度檢測并上傳溫濕度數(shù)據(jù)至云端的應(yīng)用場景涵蓋了許多不同的領(lǐng)域，這種數(shù)據(jù)上傳到云端后，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)分析，為各行各業(yè)提供了更智能、更高效的解決方案。

三、整體框架

本設(shè)計(jì)使用了RT-Spark 星火一號 開發(fā)板，CPU為STM32F407，外部傳感器使用ATH21采集環(huán)境溫濕度，使用RW007連接室內(nèi)WIFI獲取時(shí)間與天氣信息，然后通過ST7789V3驅(qū)動(dòng)LCD屏顯示我們所獲取的信息，此外采集到的溫濕度信息也會(huì)通過WIFI網(wǎng)絡(luò)上傳到ONENET平臺。

四、硬件介紹

本作品采用RT-Spark 星火1號 芯片開發(fā)板STM32F407作為主控制器。STM32F407 芯片是一款功能強(qiáng)大且高度集成的微控制器，具有靈活的可編程性和豐富的外設(shè)支持。

五、軟件實(shí)現(xiàn)

軟件層面基于 RT-Thread，為了實(shí)現(xiàn)溫濕度天氣時(shí)鐘項(xiàng)目的功能，使用了以下組件
AHT10: AHT10系列溫濕度傳感器的驅(qū)動(dòng)。
Onenet: 針對 OneNET 平臺連接做的的適配，可以讓設(shè)備完成數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收、設(shè)備的注冊和控制等功能。
RW007-WiFi: RW007 模塊的 SPI 驅(qū)動(dòng)
Netutils：RT-Thread 網(wǎng)絡(luò)小工具集

軟件層面主要實(shí)現(xiàn)了以下功能:

1.傳感器通信: 通過I2C3總線與溫濕度傳感器進(jìn)行通信，獲取實(shí)時(shí)的環(huán)境數(shù)據(jù)
2.數(shù)據(jù)處理: 將傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取關(guān)鍵信息并進(jìn)行上傳顯示。
3.LCD顯示: 在ST7787顯示屏上顯示信息，包括傳感器數(shù)據(jù)、時(shí)間和實(shí)時(shí)天氣。.
4.NTP客戶端: 通過NTP客戶端，聯(lián)網(wǎng)獲取實(shí)時(shí)時(shí)間信息。
5.WiFi模組通信: 利用 RW007 WiFi 模組將傳感數(shù)據(jù)和滑條信息上傳到云端界面顯示。

六、成果展示

此外，我們設(shè)計(jì)了LED矩陣，根據(jù)屏幕顯示的時(shí)間點(diǎn)亮LED矩陣至?xí)r針?biāo)肝恢谩＃ㄏ挛缥鍟r(shí)，最外圍LED燈珠從12點(diǎn)位置順時(shí)針點(diǎn)亮6顆，即表示當(dāng)前時(shí)間為 17：00）

溫度數(shù)據(jù)上傳

濕度數(shù)據(jù)上傳