Grafinė orų stotis: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Visada norėjote turėti grafinę oro stotį? Ir su tiksliais jutikliais? Galbūt šis projektas yra kažkas jums. Naudodami šią oro stotį galite pamatyti, ką oras „daro“. Pavyzdžiui, temperatūra gali pakilti arba nukristi. Iš įprasto termometro neįmanoma pamatyti temperatūros istorijos. Naudodami šią oro stotį turite 26 valandų istoriją, rodomą daugiau nei 320 pikselių TFT ekrane. Kas 5 minutes prie diagramos pridedamas pikselis, leidžiantis pamatyti, ar jis kyla, ar mažėja. Tai daroma atsižvelgiant į temperatūrą, drėgmę, oro slėgį ir skirtingų spalvų CO2. Į lauko temperatūrą taip pat įtrauktas belaidis ryšys. Tokiu būdu galite „nuspėti“orą pagal tai, ką daro oro slėgis.

Įprastose oro stotyse yra netikslių jutiklių. Pavyzdžiui, temperatūrai jie paprastai yra +/- 2 laipsniai. Šiai oro stotiui naudojami tikslesni jutikliai. HDC1080 temperatūros jutiklio tikslumas yra +/- 0,2 laipsniai, o tai yra daug geriau. Tas pats pasakytina apie drėgmę ir oro slėgį.

TFT ekrano viršuje rodomi ir kas 5 sekundes atnaujinami jutiklių matavimai. Šie matavimai taip pat galimi per RS232.

Pagrindinės funkcijos:

• Skirtingų spalvų grafikai, skirti tendencijoms atpažinti
• Tikslūs temperatūros, drėgmės ir oro slėgio jutikliai.
• Gamyklos kalibravimo duomenys ir jutiklio temperatūra, kai įmanoma, nuskaitomi iš jutiklių ir pritaikomi kodui, kad būtų gauti tiksliausi matavimai.
• Temperatūra yra Celsijaus (numatytoji) arba Farenheito.
• Išorinė temperatūra per belaidį modulį (pasirenkama)
• RS232 sąsaja nuotoliniam stebėjimui.
• Gražus mažas dizainas (net mano žmona toleruoja tai mūsų svetainėje;-)

Tikiuosi, kad jums patiks ištirti oro sąlygas taip pat, kaip ir aš!

1 žingsnis: dalys

1 x 2,8 colio TFT modulis be jutiklinio skydelio ILI9341 pavaros IC 240 (RGB)*320 SPI sąsaja

1 x „Microchip 18f26k22“mikrovaldiklis 28 PIN kodų

1 x HDC1080 modulis, GY-213V-HDC1080 didelio tikslumo skaitmeninis drėgmės jutiklis su temperatūros jutikliu

1 x GY-63 MS5611 didelės skiriamosios gebos atmosferos aukščio jutiklio modulis IIC / SPI

1 x MH-Z19 infraraudonųjų spindulių CO2 jutiklis, skirtas CO2 monitoriui

1 x (pasirinktinai) NRF24L01+PA+LNA belaidžiai moduliai (su antena)

1 x 5V iki 3.3V DC-DC sumažintas maitinimo šaltinio modulis AMS1117 800MA

1 x 100nF keraminis kondensatorius

2 x akrilo plokštė 6*12 cm storio 5 mm arba 100*100 mm storio 2 mm

1 x „Micro USB“jungtis 5 kontaktų lizdas „Micro USB“DIP4 kojelės Keturios kojos Įkišamos plokštės sėdynės mini USB jungtis

1 x juodas universalus „Android“telefonas „Micro USB EU Plug Travel“kintamosios srovės įkroviklio adapteris, skirtas „Android“telefonams

1 x PCB dvipusis.

Kai kurie M3 nailoniniai tarpikliai/varžtai

-

Lauko temperatūrai (neprivaloma)

1 x „Microchip 16f886“mikrovaldiklis 28 kontaktų PDIP

1 x vandeniui atsparus DS18b20 temperatūros zondo temperatūros jutiklis Nerūdijančio plieno pakuotė -100 cm viela

1 x 4k7 rezistorius

1 x NRF24L01+ belaidis modulis

1 x 100nF keraminis kondensatorius

1 x plokštės prototipas

1 x 85x58x33mm vandeniui atsparus skaidrus dangtelis Plastikinis elektroninio kabelio projekto dėžutės gaubtas

1 x plastikinis akumuliatoriaus dėklo laikymo dėžės laikiklis su vielos laidais 2 x AA 3.0V 2AA

2 x AA baterija

2 žingsnis: PCB

Šiam projektui naudojau dvipusę PCB. Galimi „Gerber“failai. Ši PCB tinka TFT ekrano gale. Temperatūros jutiklis yra sumontuotas gale, kad būtų išvengta šildymo iš kontūro. Prijunkite NRF24L01+ prie mikrovaldiklio taip:

2 kaištis - NRF24L01+ CSN

8 kaištis - NRF24L01+ GND

9 kaištis - NRF24L01+ CE

22 kaištis - SCR iš NRF24L01+

23 kaištis - NRF24L01+ MISO

24 kaištis - NRF24L01+ MOSI

20 kaištis - NRF24L01+ VCC

nc - NRF24L01+ IRQ

3 žingsnis: išorinė temperatūra

16f886 mikrovaldiklis naudojamas skaityti DS18B20 temperatūros jutiklį kas 5 minutes. Ši temperatūra perduodama per belaidį modulį NRF24L01+. Čia pakanka PCB plokštės prototipo. Naudokite šią mikrovaldiklio kaiščio konfigūraciją:

2 kaištis - NRF24L01+ CSN

8 kaištis - GND

9 kaištis - NRF24L01+ CE

kaištis 14 - SCR iš NRF24L01+

15 kaištis - NRF24L01+ MISO

16 kaištis - NRF24L01+ MOSI

kištukas 20 - +3 voltai AA baterijų

21 kaištis - NRF24L01+ IRQ

22 kaištis - DS18B20 duomenys (naudokite 4k7 rezistorių kaip pakeliamą)

4 žingsnis: RS232 išvestis

Kas 5 sekundes matavimai pateikiami per RS232, esant 27 kaiščiui (9600 baudų). Galite prijungti šią sąsają prie kompiuterio ir naudoti terminalo programą (pvz., „Putty“) duomenims gauti. Tai leidžia naudoti matavimus kitiems tikslams.

5 žingsnis: kodas

Šiame projekte naudojami jutikliai naudoja skirtingas 18f26k22 mikrovaldiklio sąsajas. Taip yra ir pirmoji MH-Z19 CO2 jutiklio naudojama serijinė sąsaja. Ši sąsaja nustatyta į 9600 baudų. Antroji šio mikrovaldiklio nuoseklioji sąsaja naudojama jutikliui matuoti 27 kaiščiu kas 5 sekundes, kad galėtumėte jį prijungti prie kompiuterio (taip pat nustatytas 9600 baudų). HDC1080 temperatūros/drėgmės jutiklis ir MS5611 oro slėgio jutiklis veikia i2c sąsajoje. TFT ekranas ir NRF24L01+ belaidis modulis veikia toje pačioje 8 Mhz sukonfigūruotoje SPI sąsajoje. Pats 18f26k22 mikrovaldiklis nustatytas į 64 Mhz. Pagal numatytuosius nustatymus temperatūra yra Celsijaus. Prijungę 21 kaištį prie žemės, gausite Farenheito temperatūrą. Ačiū Achimui Döbleriui už „µGUI“grafinę biblioteką ir Harry W (1 ir 0) už 64 bitų sprendimą.

16f886 mikrovaldiklis naudojamas lauko temperatūrai matuoti. DS18B20 temperatūros jutiklis nuskaitomas kas 5 minutes (čia naudojamas vieno laido protokolas) ir perduodamas su SPI sąsaja per NRF24L01+ belaidį modulį. Dažniausiai šis mikrovaldiklis veikia mažos galios režimu, kad taupytų baterijas. Žinoma, palaikoma ir neigiama temperatūra. Jei ši lauko temperatūros funkcija nenaudojama, ji nebus rodoma TFT ekrane, todėl ji neprivaloma.

Norėdami užprogramuoti 18f26k22 ir 16f886 mikrovaldiklius, jums reikia programuotojo „pickit3“. Galite naudoti nemokamą „Microchip IPE“programavimo programinę įrangą (nepamirškite nustatyti VDD į 3,0 voltų ir pažymėkite žymės langelį „Power Target Circuit from Tool“, esantį „ICSP Options“meniu „Power“).

6 žingsnis: „Timelaps“parodymas

„Timelaps“įspūdis, kaip atrodo maždaug 15 valandų orų stebėjimo. Balta migla ekrane iš tikrųjų nėra.

• Raudona vidinė temperatūra
• Oranžine spalva lauko temperatūra
• Mėlyna drėgmė
• Žalia spalva oro slėgis
• Geltona spalva - co2

7 žingsnis: mėgaukitės

Mėgaukitės šiuo projektu !!

Tačiau iš principo yra visiškai neteisinga bandyti sukurti teoriją tik apie stebimus dydžius. Realybėje vyksta visiškai priešingai. Teorija lemia, ką galime stebėti.

~ Albertas Einšteinas fizikoje ir už Wernerio Heisenbergo p. 63