在线数字气象站项目手册.docx

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1、23 .项目概述3项目概述：3项目问题清单：34 .知识库3温湿度3认识物联网4EasyIOT物联网平台45 .方案规划55.1 功能分解55.2 方案构思56 .项目实施57 .迭代与升级88 .分享与评价88.1 我的分享88.2 我的反思9我的i刊介91.项目概述图17数字气象站案例如图1-1所示，要设计、制作一个“在线数字气象站”，我们必须要解决两大问题：一是作品构造，是直接利用现成材料制作一个外观模型，还是通过手工加工搭建得到外观模型；二是功能实现，我们需要结合实际生活，设计生活中用得上的功能。项目概述：以前气象站的工作人员很辛苦，他们需要每天24小时轮班去测量气象数据。随着物联网技

2、术的发展，出现了数字气象站，就能用更简单、更高效的方法来收集气象数据。设计并制作一个小型的数字气象站，体验解决问题的全过程，体会技术发展带来的变革。项目问题清单:基于STEAM理念的课程跨学科知识清单科学(S)制作会用到哪些气象知识？技术(T)(1)如何获取天气信息？(2)如何设计程序？工程(E)(1)如何将掌控板和外观设计相结合？(2)在外观制作上，该选择什么样的材料？艺术(A)如何在作品上呈现校园文化、历史、艺术等信息？数学(M)气象数据的统计与分析图2.知识库图1-2温湿度传感器A温湿度温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。湿度，表示大气干燥程度的物理量。

3、在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。人体感觉舒适的湿度是：相对湿度低于70%o温湿度传感器(见图1-2)是传感器其中的种，是把空气中的温度和湿度通过检测装置，按定的规律变成电信号或其他所需形式的信息输出。认识物联网物联网(InternetofThings,简称IoT)是指“物物相连的互联网络”，是通过电子标签、电子传感器、卫星定位系统等信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与互联网向连接,进行信息交换的通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,如图1-3所示。物联网的核心和基础仍是互联网。网路层无限局域网有限局域网互联网

4、分工行图象传感器GPS传感器烟零传感器1耐灌传*if1层PM25传感器图1-3物联网的架构EasyIOT物联网平台Easy1oT是一个国际化物联网服务平台手机端与电脑端其实是EaSy1oT平台的两种表现方式，只要登录的账号相同，手机端和网页端所有的消息记录、设备信息都相同。图1-4EasyIoT物联网平台登录界面口3.方案规划3.1功能分解需要一个外观装饰件。可以用较硬的板材、亚克力板、3D打印等完成外观装饰的制作。获取气象站的温度。需要掌控板、扩展版、温湿度传感器、EaSy1OT物联网平台、Wi-Fi、电源由掌控版向EasyIoT发起连接。需要用到右图的积木，进行编程。念MQH2念Ma将掌控

5、板采集的数据发送给EasyIoTo利用右图中的模块，将某个固定的值或是变量等发送到EasyIoTo,MQSSBJMQgnjffiJ*?B,HJnttMGMMIf1nW1I13?.3.2方案构思草图设计设计意图利用手边材料，完善外观装饰设计。根据校园文化，体现小组设计之美。其他功能：用EaSy1oT物联网平台可以直接点亮掌控板，放在门口、走廊等显眼的位置。虽然掌控板亮度有限，但是可以作为夜间照明的一种辅助选择。掌控板1ED屏，可以实时显示日期、时间、温度和湿度等参数。:Q4.项目实施4.1制作外观模型装饰件选择手边可以找到的材料制作外观模型装饰件，留好孔径、位置，安装掌控板及扩展板和温湿度传感器

6、。同时为展现校园文化，这里做适当的绘图装饰，并添加合适的颜色及文字。4.2安装掌控板利用工具，将掌控板、扩展版和充电宝固定在外观装饰件上。4.3电路连接将掌控板插入扩展板Po端口中，温湿度传感器同扩展版相连接，如图15所示。图1-5硬件设备连接4.4程序编写1、EasyIOT设置(1)如图1-6所示，登入EaSyIoT物联网云平台：http:/IoTo首次使用EaSy1oT需要进行账号注册，注册成功登录账号进入工作间。点击“+”，添加一个新设(2)启动Mind+软件，连接掌控板。完成掌控板WIF1设置和物联网连接：点击扩展图标，选择“网络服务”。点击“WIFI”和“MQTT”，完成加载。在指令

7、区会看到多了网络服务图标模块和多条指令，如何1-7所示。图1-8掌控板部分的程序4.5程序解读1、连接Wi-Fi在“连接Wi-Fi”模块中填写对应的账号和密码。2、MQTT初始化参数通过MQTT初始化参数，并向MQTT发起连接。3、获取温湿度度值利用掌控板，合理设置等待时间，将温湿度数据发送到EaSyIOT物联网平台。其中，温度数据对应的设备名称为TOPi-0,湿度数据对应的设备名称为ToPiT,光线值数据对应的设备名称为ToPi-3。在初始测试时，为了节省时间，将等待时间更改为3秒，正式运行时，等待时间可以根据具体需求来修改。4.6组装与调试写入程序后，检测EaSyI。T物联网平台上温度、湿

8、度、光线的数据，看看是否完成了预期的设置？点击图1-9中红框，查看详细信息。图1-9EasyIoT工作间二5.迭代与升级每一件项目作品都有很大的改进空间，在制作过程中，大家一定能意识到作品的不同之处，那么可以采用什么方式去进行改进呢？请在表1-1中进行记录。表1-1作品优化纪录表口6.分享与评价6.1我的分享学习的精神在于分享，请你为别人展示、分享自己的作品，说一说你对该作品最满意的部分，并在1-2中进行记录。表1-2作品分享陈述表分享内容作品的创新点作品的功能演示在作品制作过程中的反思分享展示，需要做哪些准备分享收获我的分享重点我得出来的结论6.2我的反思在项目实现过程中，我遇到了一些问题，

9、在表1-3中记录遇到的问题和解决办法，便于以后出现类似问题时能更好的应对。表1-3作品反思记录表6.3我的评价请拿出你的画笔，在表1.4中填涂对自己的评价等级，5颗星表示卓越，4颗星表示优秀，3颗星表示良好，2颗星表示一般，1颗星表示继续努力。表1-4学习评价表评价维度评价标准我的星数项目作品我能掌握温湿度传感器及Easy1OT物联网平台的使用方法我的程序设计合理，能实现预期功能我的项目作品有较好的艺术表现力，能同校园文化建设进行一定的结合我能主动探索，遇到问题积极解决学习表现积极的参与课堂活动，及时完成任务我能与其他同学团结协作，分享交流我能在制作中发现问题，反馈优化，形成一定的科技创新精神请拿出你的画笔，在表15中填涂本项目的落实情况。美观，实用、创新表1-5作品自评表自评项目I评价描述I实施结果温度湿度传感器的使用是口否口开源硬件光线强度传感器的使用是口否口控制程序蜂鸣器的使用是口否口物联网运用是口否口简易气象可发送单项气象警报是口否口站功能可发送多项气象警报是口否口小组合作器材整理到位是口否口项目实施过程中，遇到问题，我知道如何取得帮助是口否口