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DFRobot 雲雀氣象儀 EDU0157-EN

DFRobot 雲雀氣象儀 EDU0157-EN

DFRobot 雲雀氣象儀 (EDU0157-EN) 能夠測量風速、風向、溫度、濕度、氣壓數據，可輸出標準物理量數據，用戶可通過 I2C/UART 通信接口實時獲取氣象5要素，兼容 Arduino、Microbit、行空板等常用的開源硬件控制器，同時，氣象儀內置16M 存儲空間，可以將採集到的數據以 CSV 格式存儲下來，並通過 Type-C 接口將數據導出進行分析。

HK$1,248.00
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DFRobot 雲雀氣象儀 (EDU0157-EN)

  產品介紹

氣象儀機身高度 16cm，直徑 5.5cm，整體體積接近一瓶可樂罐大小，利於攜帶及收納。

5要素測量，物理量輸出，支援 I2C/UART 通信，內建存儲，尺寸小巧。

 產品特點

大氣是一個複雜多變的系統，受到眾多因素的影響，其中風速、風向、溫度、濕度、氣壓普遍被視為最重要的五個要素。 
為了深入了解大氣運動的狀態和變化原因，準確檢測和記錄這些數據至關重要。

過去，在獲取氣象數據時要將多種傳感器組合，這一過程需要耗費大量時間進行接線、編程調試和組裝，操作難度極高，給許多對氣象探究課題感興趣的老師和同學們帶來了困擾。 
與此同時，現有的成品氣象儀大多是專業的氣象監測設備，無法調整功能且體積龐大，無法滿足多樣化的探究需求。 

為了解決這些問題，我們推出了雲雀氣象儀，雲雀氣象儀內部集成多個傳感器，設計了及其小巧的結構，同時兼具靈活性，使用戶能夠根據自己的探究需求進行定製和調整。 
現在，您可以輕鬆取得氣象數據，實現個性化的氣象探究，探索大氣的奧秘！

在氣象儀內部，預留了兩個傳感器擴展接口，以接入更多傳感器，氣象儀整體採用模塊化設計，若空間不足，用戶可疊加百葉扇來增加內部空間。 

在氣象儀底部，採用了 1/4 英制標準的螺紋口，用戶可使用我們贈送的可調節桌面三角架使用，也可根據不同的使用場景，更換不同其他三角架。

 

產品參數


名稱 數據
工作電壓 3.3～5.5V DC
工作電流 40mA
休眠電流 2mA
通信方式 I2C / UART
風速 0.5~12m/s
風向 八方位
溫度 -20~60℃ ±0.2℃
濕度 0~99%RH ±2%RH
氣壓 300~1100hPa ±1Pa
U 盤空間 16M
主體尺寸 160x55mm
主體重量 270g

結構概覽
名稱 功能
指南針 輔助方位辨別
風杯 風速偵測裝置，配合內部感傳器檢測風速
風杯蓋 用於收納時保護風杯，使用指南針時需取下
百葉箱 確保空氣流通，用於溫濕度和氣壓檢測
風向標 風向檢測裝置，配合風向轉軸及內部傳感器檢測風向
風向轉軸 由風向標帶動旋轉，用於風向檢測
Gravity 接口 支援 I2C/UART 通信，可與 Arduino 等開發板進行數據交互
Type-C 接口 用於配置或導出數據
可調節三腳架 用於支撐氣象儀
電源 & 通信預留接口 用於與擴充倉中的電池和數據傳輸模塊連接
1/4 英寸螺紋孔 用於固定氣象儀，可與三腳架連接
固件升級 升級系統固件

 功能說明


風向測量
請在每次啟動氣象儀時，校準其方位以確保準確性。 調整氣象儀的角度，使 Type-C 接口朝向指南針 S 所指的方向，即將 Type-C 口對準正南方向。
一旦氣象儀正常啟動，黃燈將熄滅，此時您需要將風向標轉動一圈以完成風向校準。

您可以利用蓋子上的指南針輔助校準。在使用指南針時，需要取下蓋子，並將其與氣象儀保持至少 10 厘米的距離。請注意周圍電腦、手機等電子設備可能對磁場產生的干擾。

 參數配置
將氣象儀與電腦透過 Type-C 連接，此時電腦會彈出一個 16M 的 U 盤，打開 U 盤中的 config 文件

名稱 功能 可選項 默認
Communication 設置通信方式 I2C/UART（115200）
 12C
Sample_rate 設置
數據採樣率		 1-60S 或 1-60M
 30S
Record 設置
是否開啟
數據存儲功能

 ON/OFF
 ON
Delay_record 設置存儲功能
延時啟動時間
 10~60
 10S
Light_Switch 設置
RGB 指示燈
是否常亮
 ON/OFF
 OFF
Low_Power 設置
是否開啟
低功耗模式		 ON/OFF
 OFF
如在電腦中誤刪除配置文件的話，請格式化雲雀對應 U 盤以後重新上電。 等待雲雀黃燈熄滅後，配置文件會自動生成。 如果您是將雲雀接電腦的話需要重新上電兩次（插拔 USB 兩次）

 數據存儲和導出


  • 使用 Type-C 線將氣象儀連接到電腦，並在彈出的 U 盤中打開 config 文件。
  • 在 config 文件中將 "Record" 配置項設置為 "Record:ON"。 若未改動過，默認情況下它已經是"Record:ON"狀態。
  • 斷開氣象儀與電腦的連接，然後為氣象儀連接外部電源供電。
  • 當氣象儀啟動後，等待達到"Delay_Record"設置的時間後，將開始存儲數據。 數據的存儲間隔由 "Sample_Rate" 設置的時間決定。
注意：氣象儀與電腦連接時，氣象儀僅提供數據導出功能，無法進行數據存儲。


固件升級


  • 為了避免在固件更新過程中發生錯誤導致數據丟失，請在更新之前備份之前存儲的 CSV 文件：使用 Type-C 數據線將模塊連接到電腦，在彈出的 U 盤中將先前的數據 CSV 文件複製到電腦系統中，然後斷開 Type-C 與模塊的連接。
  • 使用 M2 螺絲刀、SIM 卡針或其他尖頭工具，插入氣象儀底部的固件升級位置，並按住其中的按鈕。
  • 在按住按鈕的同時，通過 Type-C 口將氣象儀連接到電腦，電腦將彈出一個名為「RPI-RP2」的U 盤，此時可以釋放按鈕。
  • 將最新的 ".uf2" 固件文件拖入 "RPI-RP2" U 盤，即可完成固件升級

低功耗模式說明


  • 當配置項 "Low_Power" 設置為 "Low_Power:ON" 時，將啟用低功耗模式。
  • 在低功耗模式下，I2C / UART 功能將關閉，無法透過 Arduino 等控制器獲取數據。
  • 在低功耗模式下，如果沒有連接數據傳輸模塊，請確保打開存儲功能。
  • 在低功耗模式下，系統會根據 "Sample_Rate" 中設置的時間間隔定時喚醒以採集數據，如果啟用了存儲功能，採集到的數據將會存儲起來。 請注意，"Sample_Rate" 的最小值為 60 秒，如果設置的時間間隔小於 60 秒，系統會自動強制將其設置為 60 秒。
  • 在低功耗模式下，當氣象儀上電啟動後，會先進行一次數據採集操作，然後進入休眠狀態。 如果啟用了存儲功能，採集到的數據將會存儲後進入休眠。
  • 在低功耗模式下，當風向標被風吹動並產生動作時，系統會被喚醒進行一次數據採集。 如果啟用了存儲功能，採集到的數據將會存儲，然後系統繼續進入休眠狀態。

RGB 指示燈狀態說明


  • 黃燈：系統正在初始化，約 1S
  • 紅燈：系統異常，原因有：config 文件配置異常、內部傳感器故障
說明：不管 Light_Switch 設置為 ON 或 OFF，開機後都會亮 1S 黃燈，若系統異常則亮紅燈。 當 Light_Switch 設置為 OFF 時，系統正常啟動後指示燈默認處於不亮狀態，在有數據存儲時會亮一下；當 Light_Switch 設置為 ON 時，指示燈默認處於常亮狀態，在有數據存儲時會滅一下。

  • 綠燈：當前通信方式為 I2C
  • 藍燈：當前通信方式為 UART
  • 綠燈閃爍：數據存儲中，且此時通信方式為 I2C
  • 藍燈閃爍：數據存儲中，且此時通信方式為 UART
  • 當 Light_Switch 設置為 OFF 時，指示燈默認關閉，當有數據存儲時進行閃爍

雲端雀系統時間設置


雲雀可通過 U 盤中的 config 文件來設置時間，在 config 文件中新建一行，輸入 “Time:2023/7/24/17:56:15”， 並保存。 雲雀斷電重啟後會自動讀取 config 中設置的時間並更新系統時間。

  • 說明：使用 config 文件設置時間時，建議填入的時間比實際時間快 10S，預留出系統初始化時間及操作時間。 系統初始化時，會自動檢測 config 文件中是否有 Time 標籤及相應數據，有的話則更新系統時間，更新完成後會將 config 文件中的 Time 標籤及數據清除，以防止下次啟動時再重新設置時間。
  • 注意：config 文件最後有一行空行，空行被刪除後會出現異常狀況，在手動填入 “Time:2023/7/24/17:56:15” 時，注意填完後要保證最後有一行空行。

也可通過代碼設置系統時間，具體方法請見 UNO 使用教學課程和行空板教學部分，詳情可瀏覽 https://rb.gy/7wx9z3

電源&預留通信口說明

名稱 功能
V_GNSS
 定位模塊獨立供電端
VBAT2 充電端，連接電池正極
GND 電池負極端
VBAT1 電池正極端
V_DTU 通信模塊獨立供電端
GND 系統地
SCL I2C 時鐘
SDA I2C 數據
擴充倉中將預留電池安裝空間，若不使用擴充倉自行安裝電池，請注意正負極方向，接反會有燒毀風險。

若自己連接可充電電池時，VBAT1 和 VBAT2 都要連接至電池正極。 VBAT1 用於為雲雀供電，VBAT2 用於為電池充電。

快速使用

準備
  • 5V 移動電源/5V 適配器 *1
  • 電腦 *1
STEP 1: 設備安裝
  1. 將風向標對準風向轉軸的插槽位置，輕輕按壓即可完成安裝。 拆卸時輕輕按壓即可彈出，且勿用力拉扯。
  2. 連接三腳架至氣象儀底部的1/4英寸螺紋孔。
STEP 2: 數據採集
  1. 將 5V 移動電源或 5V 適配器連接到氣象儀的 Type-C 接口，為氣象儀供電。
  2. 請在每次啟動氣象儀時，校準其方位以確保準確性。 調整氣象儀的角度，使 Type-C 接口朝向指南針S所指的方向，即將 Type-C 口對準正南方向。 一旦氣象儀正常啟動，黃燈將熄滅，此時您需要將風向標轉動一圈以完成風向校準。
  3. 校準完成後等待 10 秒，氣象儀將自動開始數據採集和存儲，預設每 30 秒採集並存儲一次，存儲時百葉扇位置會閃爍綠燈。
注意：此時不能直接使用電腦進行供電。 如果將電腦連接至氣象儀，氣象儀僅提供數據導出功能，無法進行數據存儲。

STEP 3: 數據導出
  1. 數據採集完畢後，先斷開氣象儀與 5V 電源的連接。 將電腦連接至氣象儀的 Type-C 接口，此時電腦將彈出一個 U 盤。
  2. 打開 U 盤，找到最新的 CSV 文件，打開即可查看記錄的數據。
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  • 送貨到指定香港地址 (按件計)
  • 親臨 DTSL 辦公室自取

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  • 八達通(Octopus)
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