加了个蛋1. 项目背景与核心需求
农业气象监测系统在现代精准农业中扮演着关键角色。我去年为某葡萄种植基地设计的这套基于STM32的气象仪，解决了传统人工记录数据不连续、误差大的痛点。系统需要实时采集风速、风向、雨量等关键参数，并通过无线传输将数据汇总到中央管理平台。
相比市面通用气象站，农业场景有三个特殊需求：
- 设备需要长期户外工作，对防水防尘要求极高（至少IP65等级）
- 测量精度不需要科研级，但稳定性必须可靠（连续工作365天不宕机）
- 供电系统要兼顾太阳能板和锂电池的智能切换
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2. 硬件架构设计
2.1 主控选型对比
最终选择STM32F103C8T6作为主控，考虑因素包括：
- 72MHz主频足够处理传感器数据
- 内置12位ADC满足气象传感器需求
- 成本控制在50元以内（批量采购价38元）
- 丰富的外设接口（3个USART、2个SPI、2个I2C）
注意：早期测试时用过STM32F401，虽然性能更强但成本高出3倍，且大部分资源闲置。
2.2 传感器模块选型
- 风速风向：采用三杯式风速传感器+电位器式风向标（型号FYF-01）
- 量程0-30m/s，分辨率0.1m/s
- 风向测量精度±5°
- 需要特别设计防鸟栖结构
- 雨量检测：翻斗式雨量计（RG-01）
- 每斗0.2mm降水量
- 关键要加装防堵滤网
- 环境温湿度：SHT30数字传感器
- 温度精度±0.2℃
- 湿度精度±2%RH
2.3 电源管理系统
双电源方案：
- 20W太阳能板（阴雨天续航3天）
- 18650锂电池组（2并2串，7.4V/6000mAh）
- TP5100充电管理IC
- 静态功耗优化至1.8mA（休眠模式）
3. 关键电路设计
3.1 传感器接口电路
风速传感器信号处理电路：
c复制// 风速脉冲计数配置
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
if(htim->Instance == TIM2) {
pulseCount++;
}
}
风向传感器采用电阻分压电路，需注意：
- 上拉电阻选用1%精度金属膜电阻
- 添加TV