露營是一項深受人們喜愛的戶外活動，它融合了探險與親近自然的樂趣。然而，在露營時，人們的體驗深受氣象環境的影響。例如，暴風雨的來臨可能會對露營活動造成不便，甚至危險。而天氣轉晴則可能是繼續戶外活動的最佳時機。因此，及時了解露營地的氣象情況，對于露營者至關重要。

這篇文章將介紹如何使用開源硬件行空板和云雀氣象儀及空氣監測傳感器來DIY露營小助手，為露營者提供暴風雨和天氣轉晴的預測與建議。

任務目標

使用云雀氣象儀來探測露營時環境中的氣壓、濕度、溫度數據，結合由此計算出的露點溫度和露點距離，在暴風雨來臨和天氣轉晴前給出預測結果并進行提醒。

露點溫度與露點距

露點溫度是空氣中的水蒸氣開始凝結成液態水的溫度，如果空氣的溫度下降到露點溫度，空氣中的水蒸氣就會開始凝結，形成露珠、霧或霜。其計算公式如下：露點溫度Td = 空氣溫度 - （100 - 空氣濕度）/5

露點距是指當前的空氣溫度與露點溫度之間的差值。

露點溫度與露點距是天氣預報、航空、農業、建筑等領域的一個重要參數，可以幫助我們預測天氣變化、規劃飛行路線、管理農作物生長環境、控制建筑內的濕度等。

所需硬件材料

云雀氣象儀能夠測量風速、風向、溫度、濕度、氣壓數據，可輸出標準物理量數據，露營者可通過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，可以將采集到的數據以CSV格式存儲下來，并通過Type-C接口將數據導出進行分析。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。氣象儀機身高度16cm，直徑5.5cm，整體體積接近一瓶可樂罐大小，利于攜帶和收納。

軟件使用：青少年Mind+編程軟件

硬件連接

STEP1：將云雀氣象儀連接到行空板1的IIC口，將語音合成模塊連接到行空板的另一個IIC接口，如下圖所示。

STEP2：通過USB連接線將行空板連接到電腦。

軟件編寫

STEP1：創建與保存項目文件

STEP2：導入素材圖片

STEP3：加載擴展庫

STEP4：編寫程序

運行調試

STEP1：遠程連接行空板并運行程序

STEP2：觀察效果

觀察行空板屏幕，可以看到此時的溫度為27.5℃、濕度48.6%、露點溫度17.2℃、氣壓1017hpa。

此后，云雀每隔5秒檢測一次，當氣象有變化時，數據會立馬更新顯示在屏幕上。

當在3小時內氣壓快速下降3hpa以上同時濕度上升超過20%時，預示著暴風雨即將來臨，此時，屏幕上顯示“暴風雨即將來臨，請注意防護”的文字提示并伴隨著語音提醒。

當在3小時內氣壓快速升高3hpa以上同時露點距增大15℃以上時，預示著天氣即將轉晴，此時，屏幕上同樣有著文字提示并伴隨著語音提醒。

通過使用開源硬件行空板和云雀氣象儀及空氣監測傳感器，露營者可以自行打造一款智能露營小助手，提供即時的氣象預測和建議。這將使露營者能夠更好地規劃和安排他們的戶外活動，避開惡劣天氣并抓住天氣轉好的良機，從而提升整體的露營體驗。

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上海智位機器人

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審核編輯 黃宇