Vanmrežna meteorološka stanica Arduino: 18 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Sažetak

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

Pa sam došao na ideju:

- Za stvaranje termometra s dopuštenjem za promjenu vrijednosti temperature.

- Što može biti sa pozadinskim osvjetljenjem i bojama.- Za kombiniranje svih materijala koje imaju obični termometri: (RTC, Baterija, Min Max t, itd.)- I za dodatne funkcije 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 posljednje 2 sedmice dovršio sam projekt.

Informacije o softveru uređaja

Arduino kod i biblioteke:

Kôd se takođe učitava na Code code.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

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

Karakteristike uređaja

• Stranica za pokretanje - prikazuje datum i vrijeme zadnjeg otpremanja firmvera.
• Početna stranica - prikazuje vrijeme, datum, ikonu baterije, ikonu temperature, temperaturnu vrijednost, vrijednost vlažnosti, Tmax, Tmin, godišnja doba, praznike, USB indikator kada je priključen.
• Stranica menija - sa menijima Temp, Clock, Battery, About, Back
• Temp stranica - omogućava kalibraciju DHT senzora
• Stranica sa satom - omogućava 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 menija
• Prozirne ploče
• RTC dug život
• Litijumska 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 - sa zadnje strane
• Korisničko sučelje - pomoću rotacijskog kodera

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

Korak 1: Skicirajte uređaj, nacrtajte Init ideju

Odlučite šta ćete imati - koliko stranica, menija, kako promijeniti menije i stranice.

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

Odlučite koji oblik želite i šta se lako može učiniti. Prvo odabirem 3D štampanje, ali nakon toga odlučujem se za jednostavan materijal.

Ideja je imati prozirne zidove na vrhu i na dnu, a možete stvoriti i finiju kutiju.

Dakle, glavni dijelovi kutije su:

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

Korak 2: Odaberite prave komponente

1. TP4056 Mikro USB punjač 5V 1A 18650 Litijumska ploča za punjenje baterije - Ebay
2. 1,44 "128x128 SPI 65K TFT LCD ekran u boji, modul ST7735 - Ebay
3. KY -040 Modul rotacijskog kodera za Arduino - Ebay
4. DHT22 AM2302 Digitalni osjetnik temperature i vlažnosti - Ebay
5. Mali RTC I2C moduli 24C32 memorija DS1307 Sat u realnom vremenu RTC Modul ploča - Ebay
6. Pro Micro Controller ploča 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 Baterija sa dugmadima od 3 V na dugmetu - Ebay
10. 10x22cm Prototip lemljenja Bakrena PCB ploča Jednostrana univerzalna - Ebay
11. Muški i ženski 40pin 2,54 mm utičnica sa zaglavljem jednoredna traka - Ebay

Korak 3: Pripremite shemu ožičenja

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

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

Preuzmite datoteku fritzing za više detalja o isticanju. Zadržite pokazivače na dijagramu da vidite tačne igle 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.

Uređaj radi u stanju mirovanja sa približno 0,102A - Ovdje se ne vrši optimizacija uštede energije

Kada se pritisne tipka, primjenjuje se velika struja i iznosi oko 0,177A.

Korak 5: Povežite ekran

Ekran koristi SPI za povezivanje.

Postoji adafruit biblioteka za ovaj upravljački program ST7735.

Korak 6: Povežite RTC modul

Kreirajte 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 prednji zid 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 jednu.

Korak 9: Stvorite desni zid

Napravite desni bočni zid. Za rupu koristite veličinu CR2032.

Korak 10: Stvorite lijevi bočni zid

Napravite lijevi bočni zid. Za rupu upotrijebite veličinu DHT modula.

Korak 11: Stvorite utičnicu s univerzalnom pločom i šinama, povežite RTC, davač, zaslon i zaslon

Spojite i zalemite sve pinove slijedeći dijagram žice. Možete koristiti Arduino UNO sa instaliranom praznom skicom za programiranje Arduino Mini. Potrebne iglice:

• VCC 5V
• GND
• RX
• TX
• RESETOVATI

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

Korak 12: Uključite ga prije nego nastavite

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

Koristite Video preview 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 sistem, provjerite rade li dijelovi u redu prije nego nastavite.

Korak 14: Kreirajte gornji poklopac

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

Korak 15: Šifra

Koristite parametre u odjeljku init da biste definirali svoje postavke.

Za praznike koristim bugarski. Niz možete urediti koristeći praznike u vašoj 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 redove 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 na -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 informacije o firmware -u u odjeljku init koda kako biste prikazali svoje vjerodajnice ili ih ostavite onakvima kakvi jesu.