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rtl_433项目解析:Vevor 7合1无线气象站协议解码实践

2025-06-02 20:28:17作者:翟萌耘Ralph

气象站设备背景

Vevor YT60231/YT60234是一款7合1无线气象站设备,包含温度、湿度、降雨量、风速、风向、紫外线指数和光照强度等多项环境监测功能。该设备采用868MHz频段(部分型号为915MHz)进行无线数据传输,其硬件方案由福建友通工业有限公司设计,被多家厂商贴牌销售。

协议解码过程

数据帧结构分析

通过rtl_433工具捕获到的原始数据包呈现以下特征:

  • 固定前导码:fff8000aaaaaaaaaacaca54aa00f8f7
  • 数据长度:963位(约120字节)
  • 采用FSK_PCM调制方式
  • 符号长度/间隔:90μs
  • 重置间隔:1400μs

完整数据帧可分解为两个相同的子帧结构,每个子帧包含21字节有效数据。通过Bitbench工具分析,确定了以下字段布局:

  1. 设备标识:4位类型+4位信道+16位ID
  2. 电池状态:1位低电量标志+7位保留
  3. 环境数据
    • 温度:16位(需/10后减50)
    • 湿度:8位原始值
    • 风速:16位(需减257后换算)
    • 阵风:8位原始值
    • 风向:12位(需减257)
    • 降雨量:16位累计值
    • UV指数:8位(需减1)
    • 光照:16位(首位为量程标志)

关键参数解码算法

温度计算

float temp_c = (temp_raw - 257) / 10.0f - 50.0f;

湿度计算: 直接取8位原始值作为百分比

风速计算

float speed_kmh = (speed_raw - 257) / 10.0f;

阵风计算

float gust_kmh = gust_raw / 1.5f + 0.1f;

降雨量计算

float rain_mm = rain_raw * 0.233f; // 每计数≈0.233mm

光照强度计算: 采用16位编码,首位为量程标志:

uint16_t lux = (lux_raw > 33025) ? 
    (lux_raw - 33025) * 10 : 
    (lux_raw - 257);

技术难点突破

  1. 数据帧同步问题: 原始数据包含两个重复子帧,通过调整rtl_433的reset参数至1400μs实现稳定解析。建议使用-M level参数优化接收质量。

  2. 传感器标定验证

  • 降雨量:通过实测100ml水量对应65次翻斗计数,确定0.233mm/计数转换系数
  • 风速:对比显示值与解码值,发现需增加0.1km/h补偿
  • 光照:确认16位编码包含自动量程切换功能
  1. WiFi型号的特殊处理: YT60234型号通过HTTP明文上传数据至Weather Underground服务,可通过DNS重定向实现本地采集。数据包含气压等额外参数,补充了RF协议缺失的监测项。

系统集成方案

RF接收方案

推荐rtl_433运行参数:

rtl_433 -s 1000k -M level -f 868M -X "n=Vevor,m=FSK_PCM,s=90,l=90,r=1400,preamble=caca54aa"

数据处理流程

  1. rtl_433通过MQTT输出JSON数据
  2. Node-RED或OpenHAB进行单位转换
  3. 存储至InfluxDB等时序数据库
  4. Grafana实现可视化展示

注意事项

  1. 降雨量传感器需定期清洁,避免灰尘影响翻斗灵敏度
  2. 光照传感器存在±10%的测量误差,强光环境下建议增加扩散罩
  3. 设备ID在重置后保持不变,方便长期监测
  4. WiFi版本气压数据仅限室内监测,需注意安装位置

该解码方案已合并至rtl_433主分支,为开源气象监测社区提供了又一款经济型设备的支持方案。通过协议逆向工程,用户可完全摆脱原厂云服务的依赖,实现数据的自主可控。

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