基于Raspberry Pi Pico 的智能窗

      窗户是广泛存在于现代建筑当中，不仅是一种装饰，也是楼宇的一种结构，起到透光通风的作  用。但是人们经常由于各种情况，在下雨时不能及时关窗，导致财产损失。在一些公众场合由于抽烟或者有害气体，影响人身健康。

      项目拟采用Raspberry Pi Pico作为主控，使用windos+microPython对其编程，一节18650电池和一块5V太阳能板为系统供电。使用DHT11温湿度传感器采集室内外温度和湿度，MQ-135气体传感器采集有害气体浓度，雨滴传感器感知外界是否下雨。当检测到有害气体浓度超标时，蜂鸣器发出警示，当检测到外界下雨时，蜂鸣器提示将会关窗，若室内无人则将在短暂延时后SG90舵机做出关窗动作。整个系统结构简单可靠，可以做的非常小巧，加装在实际中占用空间较小。最后通过2.2寸HMI串口屏绘制用户图形化界面，不仅可以显示各个传感器采集的数据，也可以实现用户手动控制，定义阈值等功能。

• 为啥要用它而不是其它单片机平台?

      更高的能耗比。得益于高集成度的封装和更先进的工艺（好像是40nm）树莓派PICO具有非常高的能耗比，双核M0+以及133M的主频让我跟青睐于它而不是stm32核心板，更重要的是M0核的低功耗适合太阳能板供电的环境，并且具有低功耗睡眠和休眠模式。

      microPython的开发环境更加快捷方便，同时支持UF2文件拖拽下载，甚至可以通过树莓派远程编程下载，开发十分便捷，并且通过对它的使用，可以进一步巩固对microPython的掌握。

      具有合适的外设功能，板载除了具有精确的片上时钟源和定时器外，还具uart,i2c,spi等协议可以通过UART协议与HMI可触摸串口屏幕互动，显示每日的时间，并且可以做一些简单的定时任务，比如说定时开关窗，定时蜂鸣器提示等，这个可以在后期慢慢完善。

      2M的flash在这个价位的单片机可以说几乎无敌，可以记录很多环境温度气体浓度等信息了，记录下每天的温度均值，可以自动判断出是冬季还是夏季，从而在合适的室内外温差下做出合适的动作。

• 用它能取得什么效果?

      一根USB数据线即可下载程序，或者UF2文件直接拷贝下载，为后期处理bug或者扩展功能提供了很大的便利，低功耗状态运行，可以不用担心设备电源问题。必要时及时开关窗，保护人们的财产安全。

• 你预期要实现的功能是什么?

      采集并显示室内温度、湿度、有害气体浓度、时间等信息，下雨时室内无人可实现自动关窗，室内若出现有害气体时，能自动开窗（亦可手动控制），在一般情况下处于低功耗或睡眠模式，单节18650电池加太阳能板实现长达几个月不用充电的目的。

• 需要的扩展硬件是什么?

1. 2.2寸UART串口屏
2. DHT11温湿度传感器
3. MQ-135气体传感器
4. 雨滴传感器
5. 蜂鸣器
6. SG90舵机
7. 3.7V18650电池及充电保护板
8. 5V太阳能电池板

• 软件如何编程?

      软件部分计划在Windows系统下使用Thonny+microPython编程，可以参考树莓派官网的入门教程实现开发环境的搭建，传感器代码已有很多B站大佬完成，可以借鉴一下，GitHub上也有很多microPython的教程和应用案例，也可参考我对树莓派3B+使用Python的编程思想。

      由于学校大创立项的负责人不太懂编程和开发，所以整个项目功能其实非常简单，同时项目经费也很少，适合还是很在校学生进行学习的，希望大佬不要见笑。