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【RTTxIFX大赛】基于 PSoC62 的多传感器连云系统

发布于 2023-07-14 23:12:32 浏览：1145 订阅该版

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# 基于 PSoC62 的多传感器连云系统

英飞凌&RT-Thread 创客大赛是一个激动人心的比赛，旨在鼓励创客们展示他们的技术才能和创新创意。本文将介绍一款基于英飞凌的PSoC62 芯片开发板的多传感器连云网关Demo，并从功能简介、硬件介绍和软件实现三个角度进行讲解。

## 功能简介

本次设计使用 Infineon PSoC™ 62 with CAPSENSE™ evaluation kit 开发板为载体。

多传感器连云网关Demo具有以下主要功能：

- 设计的 Arduino 接口的拓展板，集成了温湿度传感器、光照强度传感器和一个TFT显示屏。
- TFT显示屏上使用LVGL图形引擎显示传感器等数据信息。
- 利用开发板上的滑条，可以对板载LED等灯光进行调节。
- 使用 RW007-WiFi 模组将传感器数据和滑条信息上传到云端界面进行显示。

## 应用场景

多传感器连云系统是指通过多个传感器设备之间的通信和协作，实现数据共享、信息交换和联合处理的系统。这种系统在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的多传感器连云系统的应用场景：

1. 智能交通系统：在智能交通系统中，通过多传感器（如摄像头、雷达、激光雷达、GPS等）实时监测和收集道路交通情况，包括车辆流量、车辆速度、交通拥堵等信息，并将这些数据传输到云端进行联合处理和分析，用于交通优化、拥堵预测和智能导航等应用。

2. 工业自动化：在工业自动化中，多传感器连云系统可以用于监测和控制生产过程中的各种参数，如温度、湿度、压力、流量等。通过实时数据传输和云端联合处理，可以实现工业设备的智能控制、故障预测和优化生产计划等功能。

3. 农业智能化：农业领域可以利用多传感器连云系统实时监测农田土壤湿度、温度、光照等环境参数，以及农作物的生长状态。通过云端数据分析和决策，实现智能灌溉、农药施用优化、精准农业等。

4. 健康监护：在健康领域，通过多传感器设备（如心率传感器、血压计、体温计等）监测个人健康状况，并将数据传输到云端进行集中分析和管理。医疗机构和个人可以利用云端平台进行健康状况监测、预警和诊断。

5. 环境监测：多传感器连云系统在环境监测中也有广泛应用。通过部署多个传感器设备，监测大气质量、水质状况、噪声污染等环境参数，并将数据上传到云端进行实时监测和分析，以便采取相应的环保措施。

6. 智能家居：在智能家居系统中，通过多传感器设备（如温度传感器、湿度传感器、烟雾报警器等）监测家居环境和安全状况，并通过云端平台实现远程控制和管理，提高家居的舒适性和安全性。

## 实用性分析
多传感器连云系统具有很高的实用性，主要体现在以下几个方面：

1. 实时监测和数据共享：多传感器连云系统能够实时监测多种环境参数和设备状态，将数据传输到云端进行集中存储和处理。这使得用户可以实时获取各种数据信息，并可以通过云端平台共享数据，实现数据共享和协作，提高信息的传递效率。

2. 多源数据融合：通过多传感器设备收集的数据，可以在云端进行融合和分析。多源数据的融合可以提供更全面、准确的信息，增强对环境和设备状态的理解，从而实现更精准的决策和控制。

3. 远程控制和智能化应用：多传感器连云系统允许用户通过云端平台实现对远程设备的控制和管理。这意味着用户可以远程控制家居设备、工业设备、农业灌溉系统等，实现智能化的自动控制，提高生产效率和生活便利性。

4. 实时预警和故障诊断：多传感器连云系统能够对环境和设备状态进行实时监测，一旦发现异常或故障，可以通过云端平台及时发送预警信息给用户。这有助于用户及时采取措施，防止事故的发生，或进行故障诊断和排除。

5. 数据存储和分析：多传感器连云系统将大量的传感器数据存储在云端，利用云计算和大数据技术可以对这些数据进行深度分析，从中挖掘出有价值的信息和规律。这为决策制定、问题解决和优化提供了强大的支持。

## 硬件介绍

本作品采用英飞凌的 PSoC62 芯片开发板作为主控制器。PSoC62 芯片是一款功能强大且高度集成的微控制器，具有灵活的可编程性和丰富的外设支持。

硬件上使用专业、强大的国产PCB设计工具：立创EDA进行PCB的设计，打样。

PCB 拓展板主要包括以下几个部分：

* 温湿度传感器：sht30 数字高精度温湿度传感器，它可以测量环境的温湿度，并将其转换为数字输出信号。
* 光照强度传感器：bh1750 数字式环境光强度传感器，它可以测量环境中可见光的强度，并将其转换为数字输出信号。
* 显示屏模块：ILI9341，SPI 接口显示器，分辨率为 240x320，可以满足日常显示需求。

通过这些传感器可以实时监测环境的温度、湿度和光照强度，并将数据发送给主控制器进行处理，显示屏显示传感器等数据信息，方便离线查看。

PCB 图：

![](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230714/c8b4dfc135d5732b4925baad4397e3d4.png.webp)

实物图：

![](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230714/962ecdbf37cf3a967fc7d001d91db458.jpg.webp)

![](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230714/bd1461e7ff852b263c5b4ad8cbb51f32.jpg.webp)

![](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230714/1ac0076cc9d1e5a9bd2dbb280367e9b0.jpg.webp)

web 端数据显示：

![](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230714/7917b7499a04ab5c31c7fa215524d6b4.png.webp)

## 软件实现

软件层面基于 RT-Thread，为了实现 Demo 的功能，使用了以下组件：

- LVGL：轻量级通用型图形库，内置丰富炫酷的GUI控件。
- sht3x：SHT3X系列温湿度传感器的驱动。
- bh1750: BH1750FVI 传感器驱动软件包。
- Pahomqtt：Eclipse 实现的基于 MQTT 协议的客户端。
- Onenet：针对 OneNET 平台连接做的的适配，可以让设备完成数据的发送、接收、设备的注册和控制等功能。
- RW007-WiFi：RW007 模块的 SPI 驱动。

软件层面主要实现了以下功能：

1. 传感器通信：通过 I2C 接口与温湿度传感器和光照强度传感器进行通信，获取实时的环境数据。
2. 数据处理：将传感器数据进行处理，提取关键信息并进行上传显示。
3. TFT显示：利用 LVGL 图形引擎，在TFT显示屏上显示开发板信息，包括传感器数据和滑条调节状态。
4. 滑条控制：通过板载的滑条，可以对板载LED等灯光进行灯光亮度的调节。
5. WiFi模组通信：利用 RW007 WiFi 模组将传感器数据和滑条信息上传到云端界面显示。

代码开源地址：[https://github.com/Rbb666/cypress_gateway_demo](https://github.com/Rbb666/cypress_gateway_demo)

可视化平台：[https://open.iot.10086.cn](https://open.iot.10086.cn/iotbox/appsquare/appview?openid=edfdb062942604d9b1de5674d7433497)

[Arduino-LCD-SCH_Schematic](https://club.rt-thread.org/file_download/79c02f7dd6a5d5c1)

[拓展板(JLCEDA)文件](https://club.rt-thread.org/file_download/f5803f26ab1a4ff6)

[视频展示](https://club.rt-thread.org/file_download/9d4c9a3d9f3d75dd)