摘要

目前市場(chǎng)上的中低端家用轎車(chē)普遍采用手動(dòng)空調(diào)方案。這種方案要求駕乘人員根據(jù)車(chē)內(nèi)外的溫差和個(gè)人的體感溫度通過(guò)檔位開(kāi)關(guān)控制空調(diào)功率。然而，由于人體感知的滯后性，這種方式存在一定的問(wèn)題。通常情況下，駕乘者會(huì)在感覺(jué)到熱時(shí)將空調(diào)開(kāi)到最大，而在感覺(jué)到冷時(shí)才減小空調(diào)功率。特別是在夏天，容易出現(xiàn)空調(diào)過(guò)冷導(dǎo)致駕乘者不適甚至引發(fā)空調(diào)病、感冒等嚴(yán)重后果。

因此，針對(duì)這種需求，我們采用星火一號(hào)開(kāi)發(fā)板與板載外設(shè)提供了一個(gè)準(zhǔn)確可靠、成本低廉的解決方案。簡(jiǎn)言之，相較于傳統(tǒng)手動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，我們的方案具備準(zhǔn)確的溫度感知和調(diào)控能力，能夠根據(jù)實(shí)際溫度情況自動(dòng)調(diào)整空調(diào)功率。這樣，駕乘者就能夠享受到更加舒適和合理的車(chē)內(nèi)溫度，無(wú)需手動(dòng)操作空調(diào)檔位。我們的系統(tǒng)還增添電子琴，增加乘車(chē)者的愉悅感。

1.技術(shù)方案

1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介

系統(tǒng)自動(dòng)從互聯(lián)網(wǎng)上獲取當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)天氣與溫度信息，板載溫濕度傳感器獲取的車(chē)內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過(guò)LCD屏幕進(jìn)行展示，并將車(chē)內(nèi)溫度與人體最舒適溫度26度進(jìn)行比較，在LCD上顯示提示調(diào)整空調(diào)信息，是否過(guò)冷或者過(guò)熱，并且將所有數(shù)據(jù)（當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)溫濕度，車(chē)內(nèi)溫濕度，時(shí)間等等）上傳到物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)ONENET進(jìn)行可視化。

增加外設(shè)電子琴，增加乘客乘車(chē)趣味性，減少乘車(chē)疲勞感。

2.流程圖

3.系統(tǒng)框圖

4.硬件：

開(kāi)發(fā)板：
RT-Thread星火一號(hào)開(kāi)發(fā)板
涉及外設(shè)：
1)AHT10溫濕度傳感器
2)LCD顯示板
3)rw007模塊
4)電子琴

簡(jiǎn)介：溫濕度傳感器用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)，LCD屏幕用于顯示室內(nèi)室外溫濕度，rw007模塊通過(guò)http client訪(fǎng)問(wèn)天氣網(wǎng)站API獲取json格式的天氣數(shù)據(jù)。開(kāi)發(fā)板為電子琴供電。

5.軟件：

RT-Thread相關(guān)軟件包：
(1)aht10；
(2)mbedlts v2.7.10.2；
(3)OneNET；
(4)netutils；
(5)rw007；
(6)WebClients；
(7)cJSON；
(8)Paho MQTT；

6.軟件框架

在rt-thread中編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：

1)設(shè)備開(kāi)啟后自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)；
2)初始化溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前環(huán)境溫濕度，秒級(jí)刷新；
3)在主函數(shù)中不斷刷新溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)；
4)環(huán)境實(shí)時(shí)溫度與預(yù)設(shè)人體舒適溫度閾值進(jìn)行對(duì)比，更新LCD智能提示
5)Rw007模塊通過(guò)http client訪(fǎng)問(wèn)天氣網(wǎng)站API獲取json格式的當(dāng)?shù)靥鞖鈹?shù)據(jù)，公里級(jí)精度，分鐘級(jí)更新；
6)將室內(nèi)溫濕度、當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)天氣數(shù)據(jù)上傳至OneNet云平臺(tái)；
7)在OneNET平臺(tái)設(shè)計(jì)可視化界面view，綁定上傳數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新；
8)使用MQTT協(xié)議將溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)天氣數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸

2.可行性分析

該方案具有可行性，因?yàn)閞t-thread星火一號(hào)開(kāi)發(fā)板具備豐富的外設(shè)接口和強(qiáng)大的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持，可以滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)車(chē)載溫濕度監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，使用MQTT協(xié)議可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，并且OneNET平臺(tái)提供了完善的數(shù)據(jù)可視化工具，可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的展示和分析。

3.最終效果

電子琴實(shí)物圖

車(chē)內(nèi)溫濕度自動(dòng)刷新，并顯示刷新時(shí)間。

車(chē)內(nèi)溫濕度自動(dòng)刷新；車(chē)內(nèi)溫度高于設(shè)定值，顯示高溫預(yù)警，低于設(shè)定值，顯示低溫預(yù)警。

室外溫度通過(guò)實(shí)時(shí)天氣網(wǎng)站api接口獲得，同時(shí)顯示在板載LCD屏幕與OneNET可視化平臺(tái)上。

3.市場(chǎng)前景

設(shè)備可配置性、靈活性高，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求進(jìn)行靈活配置和定制，以滿(mǎn)足特別的使用要求。
1)智能空調(diào)：與空調(diào)連接，根據(jù)車(chē)內(nèi)外溫度差，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度
2)節(jié)能模塊：在溫度達(dá)到舒適值后，暫停空調(diào)，節(jié)省用電
3)語(yǔ)音擺件：后續(xù)加入語(yǔ)音識(shí)別模塊，可以通過(guò)語(yǔ)音詢(xún)問(wèn)天氣信息
4)濕度監(jiān)測(cè)：南方回南天濕度增高，及時(shí)提醒用戶(hù)家中貴重電子產(chǎn)品的存放位置需要除濕