Meteorološka stanica sa mikrokontrolerom Atmega328P-PU: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

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 kurseve s najboljih svjetskih univerziteta i institucija), pod 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 kupovinu meteorološke stanice koja bi mogla mjeriti Nadmorska visina zemljopisnog položaja i barometarski tlak zraka, mislio sam da je umjesto kupnje barometra ili meteorološke stanice 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, 12 i 21 USD, pa je AtmegaP-PU najjeftiniji. Senzori koje sam koristio u ovom projektu su DHT22 (digitalni senzor za mjerenje temperature i vlažnosti) koji košta skoro 8 USD - to je točnije od DHT11 senzora, također sam koristio BMP180 temperaturni barometarski tlak, senzor modula nadmorske visine, koji iznosi 6 USD i iskoristio sam Nokiu 5110 LCD ekran modul sa zelenim pozadinskim osvjetljenjem sa PCB adapterom za Arduino, koji košta samo 5 USD, pa sam s budžetom od 23 USD i nekim žicama i drugim dijelovima iz svoje kutije za otpad mogao napraviti ovu fantastičnu meteorološku stanicu koja Objasniću vam u sledećim pasusima.

Korak 1: KORAK 1: DIZAJN 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 mogao mjeriti i temperaturu, ali je temperatura izmjerena pomoću DHT22 preciznija od BMP180 senzora. i Nokia 5110 za prikaz izmjerenih vrijednosti, a kao što sam objasnio u uvodu, Atmega328P-PU kao mikrokontroler, možete vidjeti dizajn sistema i shemu kola na gornjoj slici.

Korak 2: KORAK 2: Potrebni alati

Potrebni alati prikazani su na gornjim slikama, i to kako slijedi:

1- Mehanički alati:

1-1- ručna pila

1-2- mala bušilica

1-3- rezač

Skidač 1-4 žice

Odvijač 1-5

1-6 lemilica

2-elektronički alati:

2-1-multimetar

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

Daska za 2-3 hljeba

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-elektronske komponente:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Grafički LCD 84x48-Nokia 5110:

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

2-4- Senzor barometarskog pritiska, temperature i nadmorske visine BMP180:

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

2-6- Premosna žica:

2-7- Punjiva 9-voltna baterija:

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

Korak 4: Korak 4: Programiranje ATMEGA328P-PU

Prvo, Arduino skicu treba napisati, koristio sam je na različitim web lokacijama i izmijenio je sa svojim projektom, tako da je možete preuzeti ako želite koristiti, za relevantne biblioteke možete koristiti relevantne web stranice, posebno github.com, neke od adresa biblioteka 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 takvu proceduru, možete koristiti i Arduino web lokaciju: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, i 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 stranici, kao što je gore spomenuto, trebali biste koristiti kristal od 16 Mhz kao što je prikazano na slici web mjesto, moje kolo je prikazano gore.

Korak 5: Korak 5: Izrada projekta

Da biste napravili projekt, morate testirati krug na matičnoj ploči, pa upotrijebite ploču s oplatom i kratkospojnike kao što je prikazano na slici i testirajte projekt kako biste vidjeli zaslon, ako vidite što želite mjeriti na NOKIA 5110 prikazati, tada je pravo vrijeme da slijedite ostatak postupka izrade meteorološke stanice, 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 trajno povezivanje 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 koji su 14+14, pa morate lemiti 56 lemova i trebali biste testirati sve te lemljenje tačke za ispravno povezivanje i za nekonektivnost susednih tačaka, pre nego što se uverite u ispravno funkcionisanje tog dela, nemojte se upuštati u njegovo korišćenje 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 5V, ali pozadinsko osvjetljenje zaslona NOKIA 5110 treba 3,3 V, ako koristite 5 V za pozadinsko osvjetljenje, to može loše utjecati na vijek trajanja ekrana, tako da sam koristio dva linearna regulatora LM317 sa promjenjivim izlaznim naponom, i prilagodio sam jedan za 5V izlaz, a drugi za 3.3 V izlaz, u stvari sam sam napravio onaj sa 5V izlazom i kupio drugi sa 3.3V izlazom. Sada je vrijeme za pričvršćivanje komponenti u kućište, možete vidjeti fotografije, DHT22 senzor bi trebao biti fiksiran na način da njegova ulazna strana bude izvan kućišta radi osjećanja temperature i relativne vlažnosti, 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 kontakt s vanjskim zrakom, kao što ste mogli vidjeti na gornjim fotografijama. Druga važna tačka 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.

Sada je vrijeme za ožičenje komponenti i sklopova, spojite sve žice prema shemi kola i provjerite da ništa nije izostavljeno, inače će doći do problema s konačnim rezultatom.