Σας παρουσιάζουμε μια μέθοδο δημιουργίας μετεωρολογικού σταθμού για ένα σπίτι ή καλοκαιρινό εξοχικό σπίτι. Θα λάβουμε ως βάση την πλακέτα Arduino και ένα σύνολο αισθητήρων: θερμοκρασία, υγρασία, πίεση και έναν αισθητήρα διοξειδίου του άνθρακα. Τα δεδομένα θα εμφανίζονται στην οθόνη LCD και θα τροφοδοτείται από τροφοδοτικό για κινητό τηλέφωνο ή μπαταρίες.
Απαραίτητη
- - Πίνακας Arduino ή αναλογικό.
- - αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας DHT11.
- - αισθητήρας πίεσης BMP085.
- - αισθητήρας διοξειδίου του άνθρακα MQ135,
- - Οθόνη LCD 1602.
- ποτενσιόμετρο 10 kOhm
- - κτίριο για τον μετεωρολογικό σταθμό ·
- - ένα κομμάτι από φίλμ γυαλιού
- - βίδες στερέωσης εξαρτημάτων.
- - υπολογιστή;
- - καλώδια σύνδεσης.
- - σύνδεσμος για τροφοδοσία ·
- - κολλητήρι.
Οδηγίες
Βήμα 1
Πρώτα πρέπει να βρείτε μια κατάλληλη θήκη. Όλα τα στοιχεία του μελλοντικού μετεωρολογικού σταθμού θα πρέπει να ταιριάζουν εκεί. Αυτά τα περιβλήματα πωλούνται σε πολλά καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών. Ή χρησιμοποιήστε οποιοδήποτε άλλο σώμα μπορείτε να βρείτε.
Σκεφτείτε πώς θα χωρέσουν όλα τα εξαρτήματα στο εσωτερικό. Περάστε το παράθυρο για να ασφαλίσετε την οθόνη LCD εάν δεν είναι διαθέσιμη. Εάν τοποθετήσετε έναν αισθητήρα διοξειδίου του άνθρακα μέσα, ο οποίος θερμαίνεται αρκετά έντονα, τότε τοποθετήστε τον στην αντίθετη πλευρά από τους άλλους αισθητήρες ή τον απομακρύνετε. Παρέχετε μια οπή για το βύσμα τροφοδοσίας.
Βήμα 2
Λίγα λόγια για τα συστατικά που χρησιμοποιούνται.
Η οθόνη LCD 1602 χρησιμοποιεί 6 καρφίτσες Arduino + 4 για ισχύ (οπίσθιος φωτισμός και συνθεσάιζερ).
Ο αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας DHT11 είναι συνδεδεμένος με οποιονδήποτε ψηφιακό πείρο. Για να διαβάσετε τις τιμές, θα χρησιμοποιήσουμε τη βιβλιοθήκη DHT11.rar, την οποία μπορείτε να κατεβάσετε, για παράδειγμα, εδώ:
Ο αισθητήρας πίεσης BMP085 συνδέεται μέσω της διασύνδεσης I2C σε δύο ακίδες του Arduino: SDA - στον αναλογικό πείρο A4 και SCL - στον αναλογικό πείρο A5. Σημειώστε ότι στον αισθητήρα παρέχεται τάση +3, 3 V.
Ο αισθητήρας διοξειδίου του άνθρακα MQ135 είναι συνδεδεμένος σε έναν αναλογικό πείρο.
Κατ 'αρχήν, για να εκτιμηθεί η μετεωρολογική κατάσταση, αρκεί να υπάρχουν δεδομένα για τη θερμοκρασία, την υγρασία και την ατμοσφαιρική πίεση και δεν απαιτείται αισθητήρας διοξειδίου του άνθρακα.
Αλλά χρησιμοποιώντας και τους 3 αισθητήρες, θα έχουμε 7 ψηφιακές και 3 αναλογικές ακίδες του Arduino. Φυσικά, φαγητό.
Βήμα 3
Το διάγραμμα του μετεωρολογικού σταθμού φαίνεται στο σχήμα. Όλα είναι ξεκάθαρα εδώ.
Βήμα 4
Ας γράψουμε ένα σκίτσο για τον Arduino. Το κείμενο του προγράμματος, λόγω του μεγάλου μεγέθους του, δίνεται ως σύνδεσμος στο προσάρτημα του άρθρου στην ενότητα "Πηγές". Όλος ο κώδικας παρέχεται με λεπτομερή και κατανοητά σχόλια.
Τοποθετήστε το σκίτσο στη μνήμη του ελεγκτή πλακέτας Arduino.
Βήμα 5
Θα φτιάξουμε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για την τοποθέτηση εξαρτημάτων μέσα στη θήκη - αυτή είναι η πιο βολική λύση για τη διάταξη και τη σύνδεση αισθητήρων. Για να φτιάξω μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος στο σπίτι, χρησιμοποιώ τεχνολογία "σιδερώματος λέιζερ" (την περιγράψαμε λεπτομερώς σε προηγούμενα άρθρα) και χάραξη με κιτρικό οξύ. Θα παρέχουμε θέσεις στο ταμπλό για άλτες ("jumpers") για να μπορέσουμε να απενεργοποιήσουμε τους αισθητήρες. Αυτό θα είναι χρήσιμο εάν πρέπει να επαναπρογραμματίσετε τον μικροελεγκτή όταν θέλετε να τροποποιήσετε το πρόγραμμα.
Χρησιμοποιώντας συγκολλήσεις, θα εγκαταστήσουμε αισθητήρες πίεσης και αερίου.
Για να εγκαταστήσετε την πλακέτα Arduino Nano, είναι βολικό να χρησιμοποιείτε ειδικούς προσαρμογείς ή πρίζες με βήμα 2, 54. Αλλά απουσία αυτών των εξαρτημάτων και λόγω εξοικονόμησης χώρου μέσα στη θήκη, θα εγκαταστήσω επίσης το Arduino με συγκόλληση.
Ο θερμικός αισθητήρας θα βρίσκεται σε κάποια απόσταση από την πλακέτα και θα θερμομονωθεί από το εσωτερικό του μετεωρολογικού σταθμού χρησιμοποιώντας ένα ειδικό μονωτικό ταμπόν.
Θα παρέχουμε μέρη για τη σύνδεση εξωτερικής τροφοδοσίας με τον σπιτικό μας πίνακα. Θα χρησιμοποιώ έναν κανονικό φορτιστή 5V από έναν παλιό σπασμένο δρομολογητή. Επιπλέον 5 βολτ από το φορτιστή θα τροφοδοτηθούν στον πείρο Vin της πλακέτας Arduino.
Η οθόνη LCD θα βιδωθεί απευθείας στη θήκη στο μπροστινό μέρος. Θα συνδεθεί με καλώδια με βύσματα τύπου "Dupont".
Βήμα 6
Τοποθετήστε το PCB μέσα στη θήκη και ασφαλίστε το με βίδες. Θα συνδέσουμε την οθόνη LCD με τα πόδια Arduino σύμφωνα με το διάγραμμα.
Κλείστε προσεκτικά το σώμα του μετεωρολογικού σταθμού.
Βήμα 7
Έχοντας ελέγξει ξανά ότι όλα ήταν σωστά συνδεδεμένα, παρέχουμε ρεύμα στον μετεωρολογικό μας σταθμό. Η οθόνη LCD θα ανάψει και μετά από λίγα δευτερόλεπτα θα εμφανίσει δεδομένα πίεσης, μια μικρή πρόβλεψη με βάση τις ενδείξεις πίεσης και τις θερμοκρασίες, την υγρασία και τις μετρήσεις διοξειδίου του άνθρακα.
