Meteorološka stanica s mikrokontrolerom Atmega328P-PU: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Nedavno sam pohađao besplatni online tečaj s edxom (Osnovali su ga Harvard University i MIT 2012., edX je odredište za online učenje i pružatelj MOOC-a, nudi studentima svuda visokokvalitetne tečajeve s najboljih svjetskih sveučilišta i institucija), s naslovom: Meteorologija u dvorištu: Nauka o vremenu, bila je vrlo informativna i preporučujem je svim ljudima koji se zanimaju za amatersku meteorologiju, u prvom ili drugom predavanju profesor John Edward Huth- instruktor- preporučio je kupnju meteorološke postaje koja bi mogla mjeriti Nadmorska visina zemljopisnog položaja i barometarski tlak zraka, mislio sam da je umjesto kupnje barometra ili meteorološke postaje najbolja ideja napraviti onu s najjeftinijim komponentama dostupnim oko mene i u mojoj kutiji za smeće, pretražio sam na webu i pronašao sam nekoliko projekata, neki na web stranicama s uputama, moj problem je bio korištenje golog mikrokontrolera, a ne Arduino ili Raspberry pi koji su bili i jesu skuplji, cijena AtmegaP-PU, Arduino Uno i Reaspberry Pi zero- najjeftiniji Pi- su: 4 USD, 12 USD i 21 USD, pa je AtmegaP-PU najjeftiniji. Senzori koje sam koristio u ovom projektu su DHT22 (digitalni osjetnik za mjerenje temperature i vlažnosti) koji je skoro 8 USD - to je točnije od DHT11 osjetnika, također sam koristio BMP180 temperaturni barometarski tlak, senzor modula nadmorske visine, koji je 6 USD i iskoristio sam Nokiu 5110 LCD zaslon modul zeleno pozadinsko osvjetljenje s PCB adapterom za Arduino, što je samo 5 USD, pa sam s proračunom od 23 USD i nekim žicama i drugim dijelovima iz svoje kutije za smeće mogao napraviti ovu fantastičnu meteorološku stanicu koja Objasnit ću vam u sljedećim odlomcima.

Korak 1: KORAK 1: PROJEKTIRANJE I DIJAGRAM KOLA

Budući da mi je cilj bio mjerenje temperature i relativne vlažnosti zraka i barometarskog tlaka i nadmorske visine, pa su senzori koje moram koristiti, DHT22 i BMP180, koristim DHT22 za mjerenje temperature i relativne vlažnosti, a BMP180, za barometarski tlak i nadmorsku visinu BMP180 je također mogao mjeriti temperaturu, ali temperatura izmjerena pomoću DHT22 točnija je od senzora BMP180. i Nokiu 5110 za prikaz izmjerenih vrijednosti, a kao što sam već objasnio, Atmega328P-PU kao mikrokontroler, možete vidjeti dizajn sustava i dijagram sklopa na gornjoj slici.

Korak 2: KORAK 2: Potrebni alati

Potrebni alati prikazani su na gornjim slikama, a sljedeći su:

1- Mehanički alati:

1-1- ručna pila

1-2- mala bušilica

1-3- rezač

Skidač 1-4 žice

Odvijač 1-5

Lemilica 1-6

2-elektronički alati:

2-1-multimetar

2-2-napajanje, pogledajte moje upute za izradu malog:

Daska za 2-3 kruha

2-4-Arduino Uno

Korak 3: Korak 3: Potrebne komponente i materijal

1-mehanički materijal:

1-1-kućište u ovom projektu Koristio sam gore prikazan slučaj, koji sam napravio za svoje prethodne projekte (pogledajte:

2-elektroničke komponente:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Grafički LCD 84x48-Nokia 5110:

2-3-16 MHz Crystal + 20pF kondenzatori:

2-4- BMP180 Barometrijski osjetnik tlaka, temperature i nadmorske visine:

2-5- DHT22/AM2302 Digitalni osjetnik temperature i vlažnosti:

2-6- Premosna žica:

2-7- Punjiva 9-voltna baterija:

Linearni regulator 2-8-LM317 s promjenjivim izlaznim naponom:

Korak 4: Korak 4: Programiranje ATMEGA328P-PU

Prvo, Arduino skicu treba napisati, koristio sam je na različitim web mjestima i izmijenio je sa svojim projektom, pa je možete preuzeti ako je želite koristiti, za relevantne knjižnice možete koristiti relevantne web stranice, osobito github.com, neke od adresa knjižnica su sljedeće:

Nokia 5110:

BMP180:

Drugo, gornji program treba učitati u ATMEGA328P-PU, ako se ovaj mikrokontroler kupuje s pokretačkim programom, nema potrebe za učitavanjem programa za učitavanje u njega, ali ako mikrokontroler ATMEGAP-PU nije učitan s pokretačkim programom, trebali bismo učinite to u dogledno vrijeme, postoji mnogo instrukcija koje možete koristiti za takav postupak, možete koristiti i web mjesto Arduino: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, te instrukcije poput: https:// www.instructables.com/id/burning-atmega328…

Treće, nakon što ste završili s učitavanjem pokretačkog programa u ATMEGA328P-PU, trebali biste početi učitavati glavnu skicu u mikrokontroler, metoda je napisana na Arduino web mjestu, kao što je gore spomenuto, trebali biste koristiti kristal od 16 Mhz kao što je prikazano na slici web mjesto, moj krug je prikazan gore.

Korak 5: Korak 5: Izrada projekta

Da biste izradili projekt, morate testirati krug na ploči, pa upotrijebite ploču za krug i kratkospojnike kao što je prikazano na slici te isprobajte projekt kako biste vidjeli zaslon ako vidite što želite mjeriti na NOKIA 5110 prikazati, tada je pravo vrijeme da slijedite ostatak postupka izrade vremenske postaje, ako ne, morate shvatiti problem koji je softverski ili hardverski, obično je to zbog loših ili pogrešnih veza žica kratkospojnika, slijedite dijagram kruga što je moguće bliže.

Sljedeći korak je izrada projekta, pa za trajnu vezu mikrokontrolera morate koristiti IC utičnicu i lemiti je na mali komad perfa. ploču i dva komada ženskog pin zaglavlja kao što je prikazano na gornjim fotografijama, zbog mnogih IC utičnica koje imaju 28 utičnica i kraja zaglavlja 14+14, pa morate lemiti 56 lemova i trebali biste testirati sve te lemljenje točke za pravo povezivanje i za nespojivost susjednih točaka, prije nego što se uvjerite u ispravno funkcioniranje tog dijela, ne upuštajte se u njegovu upotrebu za umetanje mikrokontrolera. ako sve prođe kako treba, sada biste trebali spojiti sljedeće dijelove.

Još jedna važna stvar koju treba uzeti u obzir je činjenica da je za rad komponenti potrebno 5 V, ali pozadinsko osvjetljenje zaslona NOKIA 5110 treba 3,3 V, ako koristite 5 V za pozadinsko osvjetljenje, to može loše utjecati na vijek trajanja zaslona, pa sam koristio dva linearna regulatora LM317 s promjenjivim izlaznim naponom, a jedan sam prilagodio za izlaz 5V, a drugi za izlaz 3.3 V, zapravo sam sam napravio onaj s izlazom od 5V i kupio drugi s izlazom 3.3V. Sada je vrijeme za pričvršćivanje komponenti u kućište, možete vidjeti fotografije, DHT22 osjetnik bi trebao biti fiksiran na način da njegova ulazna strana bude izvan kućišta kako bi se osjetila temperatura i relativna vlažnost, ali BMP180 barometarski tlak, Senzor temperature i nadmorske visine mogao bi biti unutar kućišta, ali treba izbušiti dovoljno rupa na kućištu kako bi došlo u dodir s vanjskim zrakom, kao što ste mogli vidjeti na gornjim fotografijama. Druga važna točka je pružanje male perf. ploču, koju ste mogli vidjeti na fotografijama, i napravite dva reda ženskih pin zaglavlja jedan za uzemljenje ili negativne veze i jedan za pozitivne 5V, izlaze.

Vrijeme je za ožičenje komponenti i sklopova, spojite sve žice prema dijagramu kruga i provjerite da ništa nije izostavljeno, inače će doći do problema s konačnim rezultatom.