Izvanmrežna meteorološka stanica Arduino: 18 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Sažetak

Posljednjih nekoliko puta kad sam kupovao termometar, vidio sam da gotovo uvijek postoje razlike u vrijednostima. Moj je zadatak bio pratiti temperaturu i vlažnost u sobi moje bebe. Također je došlo do problema pri očitavanju vrijednosti iz raspona 2-3 metra na većini termometara i morao sam ustati da vidim vrijednost temp. Problem koji imam s većinom termometara bilo je svjetlo. Drugi problem je bio što ne mogu vidjeti vrijednost temperature jer je bez pozadinskog osvjetljenja radi uštede energije. Ne želim štedjeti energiju, samo mi je potrebno nekoliko sati skladištenja energije da bi ovaj uređaj radio ako se glavni energetski vod isključi.

Pa sam došao na ideju:

- Za izradu termometra uz dopuštenje promjene vrijednosti temperature.

- Što može biti s pozadinskim osvjetljenjem i bojama.- Za kombiniranje svih namirnica koje imaju obični termometri: (RTC, Baterija, Min Max t itd.)- I za dodatne značajke poput godišnjih doba i praznika

Tako sam započeo projekt prije godinu dana. Za izradu softverskog dijela trebalo mi je nekoliko mjeseci. Napravio sam nekoliko verzija softvera, a u posljednja 2 tjedna dovršio sam projekt.

Podaci o softveru uređaja

Arduino kod i biblioteke:

Kôd se također učitava na koraku Code.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

https://github.com/stlevkov/Arduino-Libraries

Značajke uređaja

• Boot Page - prikazuje datum i vrijeme zadnjeg učitavanja firmvera.
• Početna stranica - prikazuje vrijeme, datum, ikonu baterije, ikonu temperature, vrijednost temperature, vrijednost vlažnosti, Tmax, Tmin, godišnja doba, praznike, USB indikator kada je priključen.
• Stranica izbornika - s izbornicima Temp, Clock, Battery, About, Back
• Temp stranica - omogućuje kalibriranje DHT senzora
• Stranica sata - omogućuje uređivanje vremena i datuma
• Stranica baterije - prikazuje podatke o bateriji, % postotak, mV napon, status punjenja
• O stranici - prikazuje podatke o autoru
• Nazad funkcija za izlazak iz izbornika
• Prozirne ploče
• RTC dug život
• Litijeva baterija - do ~ 9 sati (450mAh)
• Indikator prazne baterije - prikazuje ikonu crvenom bojom ~ preostalo 5 min.
• Različite boje za - niske, srednje, visoke temperature
• Poruke o praznicima i godišnjim dobima
• Programabilna utičnica - na stražnjoj strani
• Korisničko sučelje - pomoću rotacijskog kodera

Stražnja strana ploče neće biti prekrivena jer želim da beba vidi i dodirne ploču, dok uređaj nije uključen. Možete stvoriti neku vrstu poklopca za stražnju stranu ploče.

Korak 1: Skicirajte uređaj, nacrtajte Init ideju

Odlučite što ćete imati - koliko stranica, izbornika, kako promijeniti izbornike i stranice.

Ako imate neku drugu ideju, možete je promijeniti pomoću arduino koda.

Odlučite koji oblik želite i što se može učiniti jednostavno. Prvo odabirem 3D ispis, ali nakon toga odlučujem se za jednostavan materijal.

Ideja je imati prozirne zidove na vrhu i na dnu, također možete stvoriti još finih kutija.

Dakle, glavni dijelovi kutije su:

1. Prednja strana - s zaslonom i rotacijskim koderom
2. Desno - s RTC modulom
3. Lijevo - s DHT modulom
4. Leđa - sa suprotnom stranom ploče
5. Gore - Prozirno s baterijom od 3,7 V i kliznim prekidačem za uključivanje/isključivanje
6. Dno - prozirno

Korak 2: Odaberite prave komponente

1. TP4056 Mikro USB punjač 5V 1A 18650 Litijeva baterija za punjenje - Ebay
2. 1,44 "128x128 SPI, 65K TFT LCD modul u boji u boji ST7735 - Ebay
3. KY -040 Modul rotacijskog kodera za Arduino - Ebay
4. DHT22 AM2302 Digitalni osjetnik temperature i vlažnosti - Ebay
5. Sitni RTC I2C moduli 24C32 memorija DS1307 Sat u realnom vremenu RTC Modul ploča - Ebay
6. Pro Micro Controller Board ATmega328P 16MHz Arduino Pro Mini Modul - Ebay
7. 3.7V 450mAh Lipo punjiva baterija - Ebay

8. 6 pinova 2 položaja DPDT On/On mini klizni prekidač - Ebay

9. CR2032 CR 2032 3V baterija s dugmastim gumbom - Ebay
10. 10x22cm Prototip lemljenja Bakrena PCB ploča Jednostrana univerzalna - Ebay
11. Muški i ženski jednoredni trak sa utičnicom za glavu 40pin 2,54 mm - Ebay

Korak 3: Pripremite shemu ožičenja

Dijagram prikazuje povezanost sličnih senzora, dok je zaslon gotovo isti.

Za pravilnu upotrebu pin -a pogledajte Arduino kôd u koraku Code.

Preuzmite datoteku fritzing za više detalja o ispisu. Zadržite točke na dijagramu da biste vidjeli točne pinove modula.

Korak 4: Dodatne informacije prije početka - Potrošnja energije

Projekt koristi bateriju od 450mAh, ali možete koristiti i veću. Samo pogledajte potrošnju energije kako biste odabrali i izračunali pravu bateriju za određeno radno vrijeme. Kada koristite 450mAh, uređaj može raditi pribl. 9 sati.

U stanju mirovanja uređaj radi s približno 0,102 A - Ovdje se ne vrši optimizacija uštede energije

Kad se pritisne tipka, primjenjuje se velika struja i ona je oko 0,177A.

Korak 5: Povežite zaslon

Zaslon za povezivanje koristi SPI.

Za ovaj upravljački program ST7735 postoji adafruit biblioteka.

Korak 6: Povežite RTC modul

Izradite izmjenu PCB -a kako biste koristili bateriju CR2032.

• Uklonite D1
• Uklonite R4
• Uklonite R5
• Uklonite R6
• Kratki R6

Više informacija o ovoj izmjeni možete pronaći ovdje.

Korak 7: Pričvrstite prednju stijenku pomoću zaslona, RTC -a, baterije, rotacijskog davača

Ako želite pokrenuti uređaj, samo prenesite kôd iz koraka Kôd i slijedite ostale korake dok mijenjate i pričvršćujete nove dijelove.

Korak 8: Pripremite prozirne zidove

Ja koristim pleksi od 3 mm. Možete koristiti sličan prozirni materijal. Za donju stranu koristim samo jedan.

Korak 9: Stvorite desni zid

Napravite desni bočni zid. Za rupu upotrijebite veličinu CR2032.

Korak 10: Stvorite lijevu bočnu stijenku

Napravite lijevu bočnu stijenku. Za rupu upotrijebite veličinu DHT modula.

Korak 11: Stvorite utičnicu s univerzalnom pločom i vodilicama, spojite RTC, davač, zaslon i zaslon

Spojite i lemite sve pinove slijedeći dijagram žice. Za programiranje Arduino Mini možete koristiti Arduino UNO s instaliranom praznom skicom. Potrebne iglice:

• VCC 5V
• GND
• RX
• TX
• RESETIRAJTE

Ne zaboravite isključiti bateriju 3,7 V u ovim koracima ako postavite skicu prije nego završite s dijelovima.

Korak 12: Uključite ga prije nastavka

U ovom trenutku moći ćete uključiti uređaj i koristiti sve funkcije.

Upotrijebite videopregled da vidite koji je softver u verziji 1.1. U sažetom koraku postoji i github veza za najnovije ažuriranje.

Uključite uređaj prije nego nastavite s ostalim koracima prije zatvaranja gornjeg poklopca, provjerite radi li normalno.

Korak 13: Dodajte TP4056 i bateriju, lemite klizni prekidač, dodajte žicu za punjenje na pin 5, lemite stražnju programabilnu utičnicu

Nakon svakog lemljenja testirajte sustav, provjerite rade li dijelovi u redu prije nego nastavite.

Korak 14: Izradite gornji poklopac

Koristim 0,5 mm pleksi list iz kutije za napajanje.

Korak 15: Kodiranje

Pomoću parametara u odjeljku init definirajte svoje postavke.

Za blagdane koristim bugarski. Niz možete urediti koristeći praznike u svojoj zemlji.

Uređaj prikazuje 4 godišnja doba, uredite ih u kodu koji odgovara vašoj lokaciji.

Ako su vam senzori različiti, slijedite definicije pinova i uredite ih u kodu. Ostavio sam gotovo sve retke komentara radi boljeg razumijevanja koda.

Testirane platforme:

• Arduino UNO
• Arduino Pro Mini

Uzmite potrebne biblioteke iz spremišta, koristite one definirane u skici.

Korak 16: Testirajte uređaj prije posljednjih dodira

Uređaj je savršen, moj je kalibriran -4*C, za kalibraciju sam koristio svoj Toshiba klima uređaj, 2 jednostavna termometra sa zidovima i dva digitalna termometra. Ako vaš senzor mjeri različite vrijednosti, sada ga možete izmijeniti.

Korak 17: Pregled sučelja

Ne zaboravite urediti podatke o firmware -u u odjeljku init koda da biste prikazali svoje vjerodajnice ili ih ostavite onakvima kakvi jesu.