Meteorološka stanica s Arduinom, BME280 i zaslonom za praćenje trendova u posljednja 1-2 dana: 3 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Zdravo!

Ovdje su već predstavljene vremenske postaje s instrukcijama. Oni prikazuju trenutni tlak zraka, temperaturu i vlažnost. Ono što im je dosad nedostajalo je prezentacija tečaja u posljednja 1-2 dana. Ovaj bi postupak imao prednost u tome što ne možete samo grafički pročitati trenutne vrijednosti već i na prvi pogled vidjeti kako su se promijenile u posljednja 1-2 dana. Kao rezultat toga, prepoznaje se, na primjer, moguća promjena vremena jer se tlak zraka jako mijenja. Međutim, prepoznaju se i opći odnosi između izmjerenih veličina.

Na primjer, vlaga se smanjuje pri porastu temperature zraka. To je zato što topli zrak može apsorbirati više vlage od hladnog zraka. Ako je relativna vlažnost oko 60% pri 20 ° C, tada bi pri 25 ° C zrak mogao apsorbirati apsolutno više vlage. Dakle, relativna vlaga više nije 60%, već na primjer samo 50% popusta.

Također možete lijepo vidjeti u koje doba dana se mogu očekivati najviše ili najniže temperature. Ili da se vlaga naglo povećava tijekom kiše. Idealno za hobi meteorologa. Bilo bi mi jako drago da svoja iskustva objavite u komentarima.

Korak 1: Dijelovi

Za ovu meteorološku stanicu potrebno vam je samo 5 dijelova:

* Arduino mega: ebay arduino mega

* Senzor vremena BME280: eBay BME280

* Zaslon od 320x480 piksela za Arduino Mega: ebay zaslon od 320x480

* + 9V napajanje: ebay napajanje

* Električna žica

Ukupni troškovi su manji od 25 USD.

Korak 2: Arduino kod

Krug je vrlo jednostavan. Samo trebate spojiti senzor na arduino mega na ovaj način:

Vin +5V

GND GND

SDA pin 20

SCL pin 21

Zaslon je priključen samo na utičnicu na arduino mega.

Evo veza za arduino biblioteke koje će vam trebati:

Biblioteka BME280:

zajednička biblioteka senzora:

Srce ove meteorološke postaje je, kao što sam rekao, grafički prikaz vremenskih podataka. Trenutno se vrijednosti ažuriraju svakih 6 minuta, a grafikoni se pomiču za 1 piksel ulijevo. Na taj način se mogu zabilježiti posljednjih 1,5 dana. Naravno, to se može promijeniti u bilo kojem trenutku. Tek tada se vrijednost 360000 ms (= 6 minuta) i naravno vremenska os u satima moraju promijeniti. Evo linija koje ćete morati promijeniti:

vrijeme_neu = millis ();

if (time_neu <time_alt) // kako bi se izbjegli problemi nakon milis-overflow-a

{

time_next = 0 + 360000;

}

if (time_neu> time_next && time_next> = 360000) // novo mjerenje nakon 6 minuta

{

Odlučio sam zadržati ljestvice temperature, tlaka zraka i vlažnosti nepromijenjene jer vam omogućuje da s vremenom brzo procijenite je li tlak zraka visok, srednji ili nizak, ovisno o lokaciji trenutnih očitanja. Kad bih skalu uvijek iznova prilagođavao, ne bih to prepoznao na prvi pogled. Vremenska se os nalazi na položaju y = 290 piksela. Oznake na y-osama udaljene su 45 piksela. Ako želite prikazati tlak zraka od 940 mbar do 1000 mbar u koracima od 10 mbar, postupite na sljedeći način:

Najprije postavite opću jednadžbu y = k * x + d. Sada koristite ta 2 para vrijednosti (x = 940, y = 290) i (x = 950, y = 245). To daje 2 jednadžbe s dvije nepoznanice k i d: 290 = k * 940 + d i 245 = k * 950 + d. Oduzimanjem obje jednadžbe dobivamo: 290 - 245 = k * 940 - k * 950 + d - d. Nepoznato d na ovaj način nestaje i dobivamo za k = - 45/10 = -4,5. Ova vrijednost za k smještena je u jednu od dvije početne jednadžbe: 290 = -4,5 * 940 + d. Na ovaj način se dobiva vrijednost za d, točnije d = 4520.

Ako želite da tlak zraka, na primjer, predstavlja samo 955 mbar do 985 mbar, stavljate parove vrijednosti (955, 290) i (960, 245) u jednadžbu prave linije. Tada se dobiva za k = -9 i d = 8885. Slično, izračunavaju se jednadžbe ravnih linija za temperaturu i vlažnost zraka. Ove 3 jednadžbe pojavljuju se ovdje u programu:

za (i = 0; i <= 348; i ++)

{

ako (vlaga ! = -66)

{

myGLCD.setColor (255, 0, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * temperatura + 200);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * temperatura + 200,81 + i + 1, -4,5 * temperatura [i + 1] + 200);

myGLCD.setColor (0, 255, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * vlažnost + 380);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * vlažnost + 380,81 + i + 1, -4,5 * vlažnost [i + 1] + 380);

myGLCD.setColor (0, 0, 255);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * tlak + 4520);

myGLCD.drawLine (81 + i, -9,0 * tlak + 8885, 81 + i + 1, -9,0 * tlak [i + 1] + 8885);

}

}

Korak 3: Rezultati

Jedna riječ za video: Kako bi proširenje grafikona bilo vidljivo, smanjio sam vremenske korake na 1 sekundu. Zbog toga zaslon jako treperi. U stvarnosti vremenski koraci su 6 minuta. Tako da ne možete vidjeti treperenje …

Bilo bi mi drago da jedan ili drugi hobi meteorolog pokuša izmisliti moju meteorološku stanicu. Usporedba sa službenim mjernim postajama (npr. Sveučilište u Grazu/austrija) pokazuje upotrebljivost mjernih krivulja.

Nadalje, bilo bi mi drago kada biste mogli glasovati za mene na natječaju senzora i za moje ostale instrukcije na natječaju za učionicu u znanosti:

• https://www.instructables.com/id/DIY-LED-photomete…
• www.instructables.com/id/DIY-Wind-Tunnel-a…
• www.instructables.com/id/Simple-Autorange-…

Hvala vam puno na ovome.

Ako vas zanima više projekata iz fizike, evo mog kanala na YouTubeu:

više projekata iz fizike:

U tom smislu, Eureka …