Графикалық ауа райы станциясы: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Сіз әрқашан графикалық метеостанцияға ие болғыңыз келе ме? Және дәл сенсорлармен? Мүмкін бұл жоба сіз үшін бірдеңе шығар. Бұл метеостанция арқылы ауа райының «не істеп жатқанын» көруге болады. Мысалы, температура көтерілуі немесе төмендеуі мүмкін. Кәдімгі термометрден температура тарихын көру мүмкін емес. Бұл метеостанцияның көмегімен сізде 26 сағат тарихы бар, 320 пиксельден астам TFT дисплейі көрсетіледі. Графикке әр 5 минут сайын пиксель қосылады, бұл оның өсу немесе төмендеу тенденциясын білуге мүмкіндік береді. Бұл температура, ылғалдылық, ауа қысымы және әр түрлі түстердегі СО2 үшін жасалады. Сыртқы температура сымсыз қосылады. Осылайша сіз ауа қысымын жасай отырып, ауа райын «болжай» аласыз.

Қалыпты ауа райы станцияларында сенсорлар бар, олар дәл емес. Мысалы, температура үшін олар +/- 2 градус дәлдікке ие. Бұл метеостанция үшін дәлірек датчиктер қолданылады. HDC1080 температура сенсорының дәлдігі +/- 0,2 градус, бұл әлдеқайда жақсы. Ылғалдылық пен ауа қысымы үшін де солай.

TFT дисплейінің жоғарғы жағында сенсорлардың өлшемдері көрсетіледі және әр 5 секунд сайын жаңартылып отырады. Бұл өлшеулер RS232 арқылы да қол жетімді.

Негізгі ерекшеліктері:

• Трендтерді тануға арналған түрлі түсті графиктер
• Температура, ылғалдылық және ауа қысымының дәл сенсорлары.
• Зауыттық калибрлеу деректері мен сенсор температурасы мүмкіндігінше сенсорлардан оқылады және дәл өлшеуді алу үшін кодқа қолданылады.
• Температура Цельсий бойынша (әдепкі) немесе Фаренгейт бойынша қол жетімді.
• Сымсыз модуль арқылы сыртқы температура (міндетті емес)
• RS232 интерфейсі қашықтан бақылауға арналған.
• Кішкене әдемі дизайн (тіпті әйелім біздің қонақ бөлмемізге шыдайды;-)

Мен сияқты ауа райы жағдайын зерттеу сізге ұнайды деп сенемін!

1 -қадам: бөлшектер

1 x TFT модулі 2,8 дюйм сенсорлық тақтасыз ILI9341 Drive IC 240 (RGB)*320 SPI интерфейсі

1 x Microchip 18f26k22 28-PIN PDIP микроконтроллері

1 x HDC1080 модулі, GY-213V-HDC1080 жоғары дәлдіктегі сандық ылғалдылық сенсоры, температура сенсоры

1 x GY-63 MS5611 жоғары ажыратымдылықтағы атмосфералық биіктік датчигі IIC / SPI модулі

Co2 монитор үшін 1 x MH-Z19 инфрақызыл co2 сенсоры

1 x (міндетті емес) NRF24L01+PA+LNA сымсыз модульдері (антеннасы бар)

1 x 5 В-тан 3,3 В-қа дейін DC-DC төмен түсетін қуат модулі AMS1117 800MA

1 х керамикалық конденсатор 100nF

2 х акрил тақтасы 6*12 см қалыңдығы 5 мм немесе 100*100 мм қалыңдығы 2 мм

1 x Micro USB қосқышы 5 істікшелі ұясы Micro usb DIP4 аяқтары Төрт аяқ

Android телефондары үшін 1 x қара әмбебап Android телефон Micro USB EU Plug Travel AC қабырға зарядтау адаптері

1 x ПХД екі жақты.

Кейбір M3 нейлон аралықтар/бұрандалар

-

Сыртқы температура үшін (міндетті емес)

1 x Microchip 16f886 микроконтроллері 28 істікшелі PDIP

1 x Су өткізбейтін DS18b20 температура датчигінің температура датчигі Тот баспайтын болаттан жасалған қаптама -100 см

1 x 4k7 резистор

1 x NRF24L01+ сымсыз модуль

1 х керамикалық конденсатор 100nF

1 x ПХД прототипі

1 x 85x58x33 мм су өткізбейтін мөлдір қақпақ пластикалық электронды кабель жобалық қорап корпусы

2 x AA 3.0V 2AA сымдары бар 1 x пластикалық батарея қорапшасы

2 x AA батареясы

2 -қадам: ПХД

Мен бұл жоба үшін екі жақты ПХД қолдандым. Gerber файлдары қол жетімді. Бұл ПХД TFT дисплейінің артына сәйкес келеді. Температура сенсоры тізбектен жылуды болдырмау үшін артқы жағына орнатылады. NRF24L01+ микроконтроллерге келесі жолмен қосыңыз:

PIN 2 - NRF24L01+ CSN

пин 8 - NRF24L01+ GND

түйреуіш 9 - CE NRF24L01+

түйреуіш 22 - SCR NRF24L01+

түйреуіш 23 - NRF24L01+ MISO

пин 24 - NRF24L01+ MOSI

түйреуіш 20 - VRC NRF24L01+

nc - NRF24L01+ IRQ

3 -қадам: Сыртқы температура

16f886 микроконтроллері DS18B20 температура сенсорын әр 5 минут сайын оқу үшін қолданылады. Бұл температура NRF24L01+ сымсыз модулі арқылы беріледі. ПХД тақтасының прототипі мұнда жеткілікті. Келесі микроконтроллер түйреуішінің конфигурациясын қолданыңыз:

PIN 2 - NRF24L01+ CSN

түйреуіш 8 - GND

түйреуіш 9 - CE NRF24L01+

түйреуіш 14 - SCR NRF24L01+

түйреуіш 15 - NRF24L01+ MISO

пин 16 - NRF24L01+ MOSI

түйреуіш 20 - +3 вольтты АА батареялары

түйреуіш 21 - IRR NRF24L01+

түйреуіш 22 - DS18B20 деректері (4к7 резисторды тарту үшін қолданыңыз)

4 -қадам: RS232 шығысы

Әр 5 секунд сайын өлшеулер RS232 арқылы 27 -штырьде (9600 байд) беріледі. Сіз бұл интерфейсті компьютерге қосып, деректерді алу үшін терминалды бағдарламаны (мысалы, Putty) пайдалана аласыз. Ол өлшемдерді басқа мақсаттарда қолдануға мүмкіндік береді.

5 -қадам: код

Бұл жобада қолданылатын датчиктер 18f26k22 микроконтроллерінің әр түрлі интерфейстерін қолданады. MH-Z19 CO2 сенсорымен қолданылатын бірінші сериялық интерфейс. Бұл интерфейс 9600 бодқа орнатылған. Бұл микроконтроллердің екінші сериялық интерфейсі сенсордың өлшеуін 5 -секунд сайын 27 -істікшеде қамтамасыз ету үшін пайдаланылады, осылайша оны компьютерге қосуға болады (сонымен қатар 9600 байт). HDC1080 температура/ылғалдылық сенсоры мен MS5611 ауа қысымы сенсоры i2c интерфейсінде жұмыс істейді. TFT дисплейі мен NRF24L01+ сымсыз модулі 8 МГц -те конфигурацияланған SPI интерфейсінде жұмыс істейді. 18f26k22 микроконтроллерінің өзі 64 МГц -ке орнатылған. Әдепкі бойынша, температура Цельсий бойынша. 21 түйреуішті жерге қосу арқылы сіз Фаренгейт температурасын аласыз. ΜGUI графикалық кітапханасы үшін Ахим Доблерге және 64 биттік шешім үшін Гарри В (1 және 0) арқасында.

Сыртқы температураны өлшеу үшін 16f886 микроконтроллері қолданылады. DS18B20 температура сенсоры әр 5 минут сайын оқылады (мұнда бір сымды протокол қолданылады) және NRF24L01+ сымсыз модулі арқылы SPI интерфейсімен жіберіледі. Көбінесе бұл микроконтроллер батареяларды үнемдеу үшін төмен қуат режимінде болады. Әрине, теріс температура да қолдау көрсетеді. Егер бұл сыртқы температура функциясы қолданылмаса, ол TFT экранында көрінбейді, сондықтан ол міндетті емес.

18f26k22 және 16f886 микроконтроллерлерін бағдарламалау үшін сізге pickit3 бағдарламашысы қажет. Сіз ақысыз Microchip IPE бағдарламалық жасақтамасын қолдана аласыз (VDD -ді 3,0 вольтқа орнатуды ұмытпаңыз және «Қуат» мәзіріндегі «ICSP параметрлері» бөліміндегі «Құралдың мақсатты схемасы» құсбелгісін қойыңыз).

6 -қадам: уақытша әсерлер

15 сағаттық ауа райы мониторингі қалай көрінетіні туралы уақытша әсер. Дисплейдегі ақ тұман іс жүзінде жоқ.

• Қызыл түсте ішкі температура
• Қызғылт сары түсте сыртқы температура
• Көк түсте ылғалдылық
• Жасыл түсте ауа қысымы
• Сары түсті CO2

7 -қадам: ләззат алыңыз

Бұл жобадан ләззат алыңыз !!

Бірақ принцип бойынша, тек бақыланатын шамалар туралы теория құруға тырысу дұрыс емес. Іс жүзінде керісінше болады. Бұл біз байқай алатын нәрсені шешетін теория.

~ Альберт Эйнштейн физикада және Вернер Гейзенбергтен тыс б. 63