物联网Python编程实战 课件 3.气象数据采集系统硬件设计

Python物联网综合实战气象数据采集系统硬件设计江苏电子信息职业学院提纲1.无线通信节点设计2.空气温湿度传感器3.气压传感器无线通信节点设计11.无线通信节点设计物联网Python编程实战ESP8266根据气象数据监控系统的设计要求，无线通信节点需要实现数据采集、信息传输等功能，根据要实现的功能，选择ESP8266作为无线通信节点模块。ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi透传模块，拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术，专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到Wi-Fi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。1.无线通信节点设计物联网Python编程实战ESP8266ESP8266模块支持三种工作模式：·STA—Station模式（可连接到其他热点）。·AP—AP模式（默认模式ESP8266模块作为热点，实现手机或电脑直接与模块通信，实现局域网无线控制）。·STA+AP—两种模式的共存模式，（STA模式）即可以通过路由器连接到互联网，并通过互联网控制设备；（AP模式）也可作为WIFI热点，其他WIFI设备连接到模块，这样实现局域网和广域网的无缝切换，方便操作。1.无线通信节点设计物联网Python编程实战ESP8266模块具有丰富的AT指令，通过AT指令集配置模块的网络参数。指令结构每条指令可以细分为四种命令测试命令AT+<CMD>=?该命令用于查询设置命令或内部程序设置的参数以及其取值范围。查询命令AT+<CMD>?该命令用于返回参数的当前值。设置命令AT+<CMD>=<…>该命令用于设置用户自定义的参数值。执行命令AT+<CMD>该命令用于执行受模块内部程序控制的变参数不可变的功能。1.无线通信节点设计物联网Python编程实战ESP8266ESP8266模块支持三种工作模式：·STA—Station模式（可连接到其他热点）。·AP—AP模式（默认模式ESP8266模块作为热点，实现手机或电脑直接与模块通信，实现局域网无线控制）。·STA+AP—两种模式的共存模式，（STA模式）即可以通过路由器连接到互联网，并通过互联网控制设备；（AP模式）也可作为WIFI热点，其他WIFI设备连接到模块，这样实现局域网和广域网的无缝切换，方便操作。模块与USB-TTL接线ESP8266模块USB-TTLGNDGNDVCC3.3VRXDTXDTXDRXDCH_PD3.3V空气温湿度传感器22.空气温湿度传感器物联网Python编程实战DHT11DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。应用领域：暖通空调、测试及检测设备、汽车、数据记录器、消费品、自动控制、气象站、家电、湿度调节器以及医疗等。2.空气温湿度传感器物联网Python编程实战DHT11DHT11器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制均由单总线完成。单总线通常要求外接一个约5.1kΩ的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。由于它们是主从结极，只有主机呼叫从机时，从机才能应答，因此主机访问器件都必须严格遵循单总线序列。单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由5Byte（40Bit）组成。数据分小数部分和整数部分，一次完整的数据传输为40bit，高位先出。DHT11的数据格式为：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其中校验和数据为前四个字节相加。气压传感器33.气压传感器物联网Python编程实战BMP180BMP180是BoschSensortec的一种高精度数字气压和温度传感器，使用BMP180可以测量环境温度、压力和高度。它由压阻传感器、模数转换器，带E2PROM和串行I2C接口的控制单元组成。3.气压传感器物联网Python编程实战BMP180BMP180是BoschSensortec的一种高精度数字气压和温度传感器，使用BMP180可以测量环境温度、压力和高度。它由压阻传感器、模数转换器，带