Разработка модульной метеостанции на базе микроконтроллера STM32 для задач Интернета вещей

Abstract

Представлена разработка модульной метеостанции на базе микроконтроллеров STM32, предназначенной для сбора и передачи параметров окружающей среды в рамках концепции Интернета вещей (IoT). Предложена двухблочная архитектура с использованием микроконтроллеров STM32L051C8 и STM32F103C8. Аппаратная платформа включает датчики температуры, влажности, давления, газа, СО2. Описана реализация энергоэффективного алгоритма «сбор–отправка–сон», что обеспечивает длительную автономную работу. Продемонстрирована возможность интеграции с облачными сервисами и устройствами умного дома (очиститель воздуха, система полива). Показано, что предложенное решение обладает высокой модульностью, стандартизацией интерфейсов (I2C, SPI, UART) и низкой стоимостью, что делает его перспективным для создания распределенных сетей экологического мониторинга.

This work presents the development of a modular weather station based on STM32 microcontrollers, designed to collect and transmit environmental parameters within the Internet of Things (IoT) concept. A two-block architecture (outdoor and indoor units) using low-power STM32L051C8 and STM32F103C8 microcontrollers is proposed. The hardware platform includes sensors for temperature, humidity, pressure, gas, СО2, TVOC, ultraviolet radiation, and PM2.5 concentration. An energy-efficient “collect-send-sleep” algorithm utilizing STOP mode has been implemented to ensure long-term autonomous operation. The ability to integrate with cloud services and smart home devices (air purifier, irrigation system) is demonstrated. The proposed solution features high modularity, standardized interfaces (I2C, SPI, UART), and low cost, making it promising for creating distributed environmental monitoring networks.