【大氣監控站台開發案例(下)】環境監控即時監控看板

作者:曹永忠、王漢卿、蕭智仁、謝耿順

在前篇文章【環控系統開發】大氣監控站台開發案例(中)——環境監控雲端平台系統介紹中,我們了解了如何使用環境監控雲端平台系統,本文將繼續介紹如何進一步將監控系統連結顯示看板,便於隨時監控。

環境監控即時監控看板

筆者研發分散式大型監控版(Tsao, Kuo, Hsiao, Hwang, & Hsieh, 2021; Tsao et al., 2019; 蕭智仁, 2021),使用大型顯示看板功能的點矩陣顯示器(Dot-Matrix Display)以美商律美(Lumex Inc.)開發的EZ-Display系列(“ezDisplay,” 2021)之Dot Matrix LED Display顯示模組(曹永忠, 吳欣蓉, & 陳建宇, 2018a, 2018b, 2018c, 2019a, 2019b)。

如下圖所示,該美商律美(Lumex Inc.)針對Dot Matrix LED Display顯示模組,依據其LED間隔而具有不同尺寸的產品規格,本研究以P5規格為主,亦即每一個發光二極體相隔間距為5mm,為6432個全彩RGB發光二極體排列組成,外框尺寸為320120mm的尺寸規格。

圖27 Dot Matrix LED Display顯示模組

由於Dot Matrix LED Display顯示模組已經內建微處理機與發光與顏色控制控制晶片,並以內建強大的韌體,可以透過通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter,UART)傳輸AT Command(AT is the abbreviation of Attention)控制顯示內容,如下圖所示,筆者團隊設計出以EZ-Display系列與NodeMCU 32S單晶片整合與通訊的擴充電路板來進行硬體整合(曹永忠 et al., 2018a, 2018b, 2018c, 2019a, 2019b)。

圖28 大尺寸的點陣顯示器控制板

研究將如上圖所示之控制器,連接到如上上圖所示之顯示器,整合之後,如下圖所示之整合控制器之大尺寸的點陣顯示器顯示裝置,完成大尺寸的點陣顯示器顯示裝置之硬體電路開發。

圖29 整合控制器之大尺寸的點陣顯示器顯示裝置

讀者可以看到,如上圖所示之整合控制器之大尺寸的點陣顯示器顯示裝置電路設計,透過兩者硬體電路組立,完成如下圖所示之整合控制器與Dot Matrix LED Display顯示模組之電路組合。

由於如上圖所示之整合控制器之大尺寸的點陣顯示器顯示裝置,由於原廠設計並沒有考慮如圖 28所示之控制器配合問題,所以完成品無法輕易放置於平面上或掛於看板上,所以筆者又設計其壓克力背板,整合銅柱螺絲等,如下圖所示,完成可立、可站、可掛式整合背板之大尺寸的點陣顯示器顯示裝置。

圖31 整合背板之大尺寸的點陣顯示器顯示裝置

如下圖所示,筆者大氣資訊大型顯示看板放置於為新和國小學校自然教室,顯示大氣資訊給之該校師生觀看。

圖32 學校自然教室之大氣資訊大型顯示看板

如下圖所示,為大氣感測站顯示每一個感測資訊於大型顯示看板時,資訊顯示狀況。

圖33 大型顯示看板顯示大氣資訊感測器資訊

本文主要介紹讀者,筆者在。

如果有讀者有興趣,可以透過本文作者資訊,與筆者團隊相互交流,為來筆者團隊會再延伸更深入的環境監控相關應用。

小結

本篇為『環控系統開發』系列之環境監控平台的大氣監控站台個案分享,是筆者開發物聯網架構之環境監控系統雲端平台的介紹與推廣,並以新北市新和國小王漢卿老師建置之大氣監控站台來展示實際建置及使用的經驗分享,相信透過這樣的經驗分享,可以吸引更多學校老師,諸位先進,一起來推廣這些對社會有益的事。

筆者本系列是針對非資訊、電機、電子等學子攥寫的物聯網系統開發系列,這九年多來在物聯網系統開發領域寫書、發表文章、辦展、授課,常遇到許多學子訓練不足,以交作業的心態來學習,並沒有把程式底子打好。
後續筆者還會繼續發表『環控系統開發』系列的文章,在未來我們可以創造出更優質,更具未來性的物聯網(Internet of Thing:IOT)產品開發相關技術。

敬請期待更多的文章。

 

參考文獻

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(責任編輯:謝涵如)

Author: 曹永忠

國立中央大學資訊管理學系博士,目前在國立暨南國際大學電機工程學系兼任助理教授、國立高雄科技大學商務資訊應用系兼任助理教授自由作家,專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域,並持續發表作品及相關專業著作,並通過台灣圖霸的專家認證。

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