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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Zdravo!

Ovdje su već predstavljene meteo stanice sa instrukcijama. Oni prikazuju trenutni tlak zraka, temperaturu i vlažnost. Ono što im je do sada nedostajalo je prezentacija kursa u posljednja 1-2 dana. Ovaj proces bi 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 s porastom temperature zraka. To je zato što topli zrak može apsorbirati više vlage od hladnog. Ako je relativna vlažnost oko 60% na 20 ° C, tada bi na 25 ° C zrak mogao apsorbirati više vlage u apsolutnim iznosima. Stoga relativna vlažnost 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 tokom kiše. Idealno za hobi meteorologa. Bilo bi mi jako drago ako 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

* Ekran od 320x480 piksela za Arduino Mega: ebay ekran 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 traku konektora na arduino mega.

Evo veza za arduino biblioteke koje će vam trebati:

BME280-biblioteka:

zajednička biblioteka senzora:

Srce ove meteorološke stanice 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 ovaj način se mogu zabilježiti posljednjih 1,5 dana. Naravno, ovo se može promijeniti u bilo kojem trenutku. Tek tada se vrijednost 360000 ms (= 6 minuta) i naravno vremenska osa u satima moraju promijeniti. Evo linija koje ćete morati promijeniti:

time_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 nepromijenjenim, jer vam omogućuju da s vremenom brzo procijenite je li tlak zraka visok, srednji ili nizak, na osnovu lokacije trenutnih očitanja. Kad bih skalu uvijek iznova prilagođavao, ne bih to prepoznao na prvi pogled. Vremenska osa se nalazi na poziciji 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:

Prvo postavite opću jednadžbu y = k * x + d. Sada koristite ta 2 para vrijednosti (x = 940, y = 290) i (x = 950, y = 245). Ovo daje 2 jednadžbe s dvije nepoznate 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 nestaje na ovaj način 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 zračni tlak, na primjer, predstavlja samo 955 mbar do 985 mbar, stavljate parove vrijednosti (955, 290) i (960, 245) u jednadžbu prave linije. Zatim se dobiju 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 ++)

{

if (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 * pritisak + 4520);

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

}

}

Korak 3: Rezultati

Jedna riječ za video: Da 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. Poređenje sa službenim mjernim stanicama (npr. Univerzitet u Grazu/austrija) pokazuje upotrebljivost mjernih krivulja.

Nadalje, bilo bi mi drago da možete glasati za mene na takmičenju senzora i za moje ostale instrukcije na takmičenju u učionici iz nauke:

• 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 oblasti fizike, evo mog YouTube kanala:

više projekata iz oblasti fizike:

U tom smislu, Eureka …