7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Погодная станция для дома: как собрать настольную домашнюю метеостанцию на Ардуино с дисплеем своими руками

Погодная станция для дома: как собрать настольную домашнюю метеостанцию на Ардуино с дисплеем своими руками

Недавно мой коллега устраивал небольшую научную выставку.
Мой учитель попросил меня представить какой-нибудь проект по электронике студентам в колледже. У меня было два дня, чтобы придумать что-то интересное и достаточно простое.

Так как погодные условия здесь достаточно переменчивы, а температура колеблется в диапазоне 30-40°С, я решил сделать домашнюю метеостанцию.

В чем заключаются функции погодной станции для дома?
Метеостанция на Ардуино с дисплеем – устройство, собирающее данные о погоде и условиях окружающей среды с помощью множества датчиков.

Обычно это следующие датчики:

  • ветра
  • влажности
  • дождя
  • температуры
  • давления
  • высоты

Моя цель – сделать портативную настольную метеостанцию своими руками.

Она должна уметь определять следующие параметры:

  • температуру
  • влажность
  • давление
  • высоту

ПОДРОБНОЕ ВИДЕО ПО ПРОЕКТУ

В данном видео показан полный и максимально подробный процесс разработки и изготовления устройства, а также обзор его возможностей и функций.

Понятные схемы, OpenSource прошивки с комментариями и подробные инструкции это очень большая работа. Буду рад, если вы поддержите такой подход к созданию Ардуино проектов! Основная страница пожертвовать – здесь.

Шаг 2: Датчик температуры и влажности DHT22

Для измерения температуры используются разные датчики. Популярностью пользуются DHT22, DHT11, SHT1x

Я объясню, чем они отличаются друг от друга, и почему я использовал именно DHT22.

Датчик AM2302 использует цифровой сигнал. Этот датчик работает на уникальной системе кодировки и сенсорной технологии, поэтому его данные надежны. Его сенсорный элемент соединен с 8-битным однокристальным компьютером.

Каждый сенсор этой модели термокомпенсированный и точно откалиброванный, коэффициент калибровки находится в однократно программируемой памяти (ОТР-память). При чтении показаний сенсор будет вызывать коэффициент из памяти.

Маленький размер, низкое потребление энергии, большое расстояние передачи (100 м) позволяют AM2302 подходить почти ко всем приложениям, а 4 выхода в один ряд делают монтаж очень простым.

Давайте рассмотрим плюсы и минусы трех моделей датчиков.

DHT11

Плюсы: не требует пайки, самый дешевый из трех моделей, быстрый стабильный сигнал, дальность свыше 20 м, сильная интерференция.
Минусы: Библиотека! Нет вариантов разрешения, погрешность измерений температуры +/- 2°С, погрешность измерений уровня относительной влажности +/- 5%, неадекватный диапазон измеряемых температур (0-50°С).
Области применения: садоводство, сельское хозяйство.

DHT22

Плюсы: не требует пайки, невысокая стоимость, сглаженные кривые, малые погрешности измерений, большой диапазон измерений, дальность больше 20 м, сильная интерференция.
Минусы: чувствительность могла быть выше, медленное отслеживание температурных изменений, нужна библиотека.
Области применения: изучение окружающей среды.

SHT1x

Плюсы: не требует пайки, сглаженные кривые, малые погрешности измерений, быстрое срабатывание, низкое потребление энергии, автоматический режим сна, высокая стабильность и согласованность данных.
Минусы: два цифровых интерфейса, погрешность в измерении уровня влажности, диапазон измеряемых температур 0-50°С, нужна библиотека.
Области применения: эксплуатация в суровых условиях и в долгосрочных установках. Все три датчика относительно недорогие.

  • Vcc – 5В или 3,3В
  • Gnd – с Gnd
  • Data – на второй вывод Arduino
Читать еще:  Сирень и цветок из лент своими руками. Украшение для волос

Устройства MySensors на батарейном питании

Эта музыка будет вечной если я заменю батарейки ©

Это опус посвящен моим изысканиям по питанию автономными беспроводными устройствами, входящими в систему умного дома MySensors/MajorDoMo.

Сперва был литий…

Вернее литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы.

Долгое время эти аккумуляторы от старых гаджетов копились в ящике. Думал — вот оно, универсальное питание для всех малогабаритных микроконтроллеров. Тем более, напряжение 3.3-4.2В отлично подходит как для AVR, так и для всяческих ESP и STM. Для надежности можно поставить LDO стабилизатор нужной мощности и получить стабильные 3.3 для МК и всей периферии.

ugra.ru

Summary:

Обзор:

Погодная станция «Паровоз» купить в интернет магазине alfagifts.ru в Москве Большие скидки Розница и опт доставка по Москве и области +7 (495) 642-24-98

Погодная станция имеют такую энергетику, что, если Ваш бизнес связан или с железной дорогой, или с производством, не купить это изделие невозможно. Впрочем, фотография говорит сама за себя.

This feature is not available right now. Please try again later.
Погодная станция «Паровоз» оптовые поставки vip подарков и эксклюзивной посуды. Заказать подарки оптом.

Китайская погодная станция с барометром ОБЗОР (TS-76) REVIEW

Комментарии 15

Мне нравится, и актуальнo и интереснo!

Согласен, замечательное сообщение

Где я могу это найти?

Я извиняюсь, но, по-моему, Вы допускаете ошибку. Давайте обсудим это. Пишите мне в PM, поговорим.

Вы допускаете ошибку. Пишите мне в PM, поговорим.

Абсолютно с Вами согласен. В этом что-то есть и мне кажется это очень хорошая идея. Полностью с Вами соглашусь.

Сайт хороший, но чувствую, что чего-то не хватает.

Молодец парень. Отвертелся.

Жаль, что сейчас не могу высказаться — вынужден уйти. Вернусь — обязательно выскажу своё мнение.

Согласен, весьма полезная информация

Какие нужные слова. супер, великолепная идея

Я извиняюсь, но, по-моему, Вы ошибаетесь. Могу это доказать. Пишите мне в PM, поговорим.

А почему вот только так? Размышляю, как нам прояснить этот обзор.

Добавить комментарий Отменить ответ

  • &
  • (черный)
  • 100
  • 1000
  • 2.0
  • 200
  • 300
  • 500
  • ABS
  • ASUS
  • Audio
  • Benro
  • Blue
  • Bluetooth
  • Bosch
  • Box
  • Brother
  • Bulros
  • Canon
  • Case
  • Cisco
  • Classic
  • Digital
  • DVD-плеер
  • Electric
  • Electrolux
  • Epson
  • Falcon Eyes
  • Galaxy
  • Garmin
  • HAMA
  • HUAWEI
  • IPhone
  • Kit
  • LED
  • Levenhuk
  • Light
  • Master
  • Mini
  • Nikon
  • Office
  • Panasonic
  • Philips
  • Pioneer
  • PLA
  • Plus
  • Power
  • Premium
  • Pro
  • Pro sKit
  • REXANT
  • Samsung
  • Series
  • Silver
  • Smart
  • Sony
  • Style
  • SUPRA
  • TV-тюнер
  • Ultra
  • VoIP-телефон
  • White
  • Wi-Fi роутер
  • Xiaomi
  • А4,
  • Автомобильный
  • Адаптер
  • Аккумулятор
  • Аксессуары
  • Акустическая система
  • Антенна
  • Арт.
  • Аудиокабель
  • Белый
  • Беспроводная
  • Бинокль
  • Блок
  • Браслет
  • Брелок
  • Бумага
  • Варочная панель
  • Веб-камера
  • Вентилятор
  • Видеокамера
  • Виниловый
  • Винный
  • Внешний
  • Воды
  • Врезная кухонная мойка
  • Вспышка
  • Встраиваемый
  • Геймпад
  • Гриль
  • Дверь
  • Двойное
  • Держатель
  • Детский
  • Дома
  • Домашний
  • Доска
  • Жесткий диск
  • Замок
  • Зарядка
  • Зарядное
  • Зеленый
  • Игровая
  • Интегральный усилитель
  • Интерактивная
  • Инфракрасный обогреватель
  • Кабель
  • Кабель USB
  • Кабель аудио балансный
  • Кабель коаксиальный
  • Кабель микрофонный
  • Камера
  • Каминная вытяжка
  • Кармана
  • Карта
  • Картридж
  • Книга
  • Кольцо
  • Коммутатор
  • Комплекс
  • Комплект
  • Компьютерный
  • Компьютерный корпус Black
  • Конверт
  • Контроллер
  • Коньки
  • Коробка
  • Красный
  • Крепление
  • Кронштейн стену
  • Ламинатор
  • Лампа
  • Лента
  • Лицензия
  • Лупа
  • Магнитный
  • Маркер
  • Материнская плата
  • Машина
  • Машинка
  • Медиаплеер
  • Металлический
  • Метеостанция
  • Микроволновая печь
  • Микроскоп
  • Микросхема
  • Микрофон
  • Мм)
  • Мм,
  • Мобильного
  • Модель
  • Модуль
  • Монопод
  • Музыкальный центр
  • Мышь
  • Набор
  • Навигатор
  • Накопитель
  • Накопительный водонагреватель
  • Напольная
  • Наручные часы
  • Насадка
  • Настенный
  • Настольная игра
  • Наушники
  • Нож
  • Ноутбуков
  • Объектив
  • Оптический привод Black
  • Офисный
  • Очиститель воздуха
  • Очки
  • Пакет
  • Панель
  • Переходник
  • Печатающая
  • Питания
  • Планшет
  • Пластик
  • Пластиковый
  • Плеер
  • Подарочный
  • Подсветкой
  • Подставка
  • Подушка
  • Полка
  • Поляризационный
  • Портативная
  • Принтер
  • Проектор
  • Процессора
  • Пульт
  • Размер
  • Разъем
  • Рамка
  • Рация
  • Репитер
  • Розетка
  • Ручка
  • Ручная
  • Рюкзак
  • Салфетка
  • Самогонный аппарат
  • Светильник
  • Светодиодная
  • Селфи
  • Серый
  • Сетевая
  • Сигнала
  • Синий
  • Система охлаждения
  • Сканер
  • Складной
  • Словарь
  • См)
  • См,
  • Смартфон
  • Смеситель
  • Сплит-система
  • Стекло
  • Стенд
  • Стиральная машина
  • Стойка
  • Стол
  • Студийный
  • Сумка
  • Табличка
  • Телевизор
  • Телефон
  • Термометр
  • Триммер
  • Труба
  • Тумба
  • Увлажнитель воздуха
  • Универсальный
  • Уничтожитель
  • Усиления
  • Усилитель
  • Устройство
  • Утюг
  • Фильтр
  • Флешка
  • Фотоаппарат
  • Фотокамеры
  • Футболка
  • Холодильник
  • Цвет
  • Цвет:
  • Цветная
  • Цифровой
  • Чайник
  • Часы
  • Черный
  • Чехол
  • Швабра
  • Швейная машина
  • Шкаф
  • Шлюз
  • Шт.
  • Штатив
  • Штатив Manfrotto
  • Щетка
  • Щипцы
  • Экран
  • Электрическая
  • Электробритва
Читать еще:  Паук из бумаги своими руками. Мастер-класс

Версия 3.1

Поскольку идея с добавлением экрана понравилась единомышленникам, то требовалась её реализация. Вроде все гармонично, но что-то явно неправильно, вот только что? Возможно, со временем выгорающий экран, возможно то, что он постоянно работает, а для автономной погодной станции это не хорошо . Но поскольку есть потребность, было решено всё же реализовать эту идею.

В «отместку», я выложил эту версию проекта в открытый доступ на Github, вместе с исходниками с Еasyeda и gerber файлами, для всех желающих. С оформлением, конечно, пришлось повозиться, ну да ничего. Тут, как говорится, добро пожаловать в «добрый» мир open source hardware, я вас предупредил!

OLED дисплей является опцией, его можно просто не устанавливать, если он вам также, как и мне, пришёлся не по вкусу.

OLED экран не понравился мне с самого начала, а значит, его следует заменить на что-то более изящное и мало потребляющее. Выбор пал на 2,9 дюймовый дисплей E-Ink ( 296х128, SPI ), который также поддерживается прошивкой Tasmota.

50°C (согласно руководству пользователя), то возникла потребность отключать питание у экрана при температуре ниже 5°C, и без участия ESP8266 т.к. он будет в режиме сна с диапазоном 15 минут (для снижения энергопотребления).

МАТЕРИАЛЫ И КОМПОНЕНТЫ

Ссылки на магазины, с которых я закупаюсь уже не один год

Вам скорее всего пригодится:

Первые ссылки – в основном магазин Great Wall, вторые – WAVGAT. Покупая в одном магазине, вы экономите на доставке!

  • Светодиод RGB (пачка) искать, http://ali.ski/Jw5dW
  • RGB модуль (ему резистор НЕ НУЖЕН)
    • http://ali.ski/MHuR9
    • http://ali.ski/VCKQy
    • https://ali.ski/eU2oUH
  • Ещё модуль 1 светодиод http://ali.ski/cNjGt
  • Резисторы (220 R) https://ali.ski/TAN2C
  • Проводочки https://ali.ski/rto9T5
  • Корпус (Чип и Дип) https://www.chipdip.ru/product/g909g
  • Модуль USB – искать
    • https://ali.ski/ZL-G-
    • https://ali.ski/OLeKc
    • https://ali.ski/F7wuc
  • Фоторезисторы https://ali.ski/CVGerw
  • Резисторы 10k https://ali.ski/HHBvY

Метеостанция на Arduino со сверхнизким энергопотреблением

Одним из недостатков плат Arduino является то, что они содержат различные компоненты, которые могут и не понадобиться для конкретного приложения. Такая периферия потребляет большое количество энергии, и это влияет на суммарное энергопотребление создаваемого устройства и на расход заряда батареи.

Вследствие этого платы Arduino не подходят для проектов, в которых необходима длительная работа от батареи, таких как станция слежения за погодой, так как из‑за высокого энергопотребления придётся всё время менять батареи.

Читать еще:  Бормашина своими руками на аккумуляторе (20 000 оборотов)

Одним из способов решения этой проблемы является непосредственное использование микроконтроллера ATmega328P, который входит в состав платы Arduino Uno. При этом сохраняется «простота использования», присущая платформе Arduino.

Применяя эту микросхему, мы исключаем трату энергии на различные компоненты, входящие в состав платы Arduino, и увеличиваем время работы от одного заряда батареи.

Микроконтроллер ATmega328P можно запрограммировать двумя основными способами, при условии, что начальный загрузчик (bootloader) платформы Arduino уже загружен в микросхему.

  • Посредством платы Arduino Uno.
  • Посредством преобразователя из USB в последовательный интерфейс (ТТЛ).

Первый — самый простой, поскольку нам будет необходимо только вставить микроконтроллер в плату Arduino Uno, загрузить код и затем установить микроконтроллер в своё устройство.

Второй способ понадобится, если у вас нет платы Arduino. Преобразователь из USB в последовательный интерфейс (пример на рисунке ниже) подключается напрямую к микроконтроллеру для загрузки программы посредством среды Arduino IDE.

Для обоих вышеназванных методов важно, чтобы начальный загрузчик платформы Arduino уже был в памяти микроконтроллера. Начальный загрузчик — это код, который упрощает загрузку программ в микросхему ATmega328P посредством среды Arduino IDE.

Чтобы продемонстрировать, как можно использовать микроконтроллер ATmega328P для достижения низкого энергопотребления, мы усовершенствуем один из наших проектов, в котором метеостанция на платформе Arduino должна была продержаться на батарейках типоразмера AA один месяц. Теперь же с помощью ATmega328P мы увеличим время автономной работы до года.

Метеостанция содержит датчики BH1750, BMP180, DHT22 и ЖК‑дисплей от телефона Nokia 5110. Датчик BH1750 служит для измерения интенсивность света, BMP180 — атмосферного давления, DHT22 — температуры и влажности. Все измеряемые параметры будут отображаться на дисплее Nokia 5110.

Для проекта нам понадобятся следующие компоненты:

Для проекта понадобятся следующие компоненты:

Схема погодной станции на Arduino

Соедините элементы, как показано на нижеследующей схеме, созданной с помощью программы Fritzing (полный обзор программы по ссылке).

Прежде всего подключается кварцевый генератор к выводам x1 и x2 микроконтроллера, затем подключаются остальные компоненты. Схемы соединения выводов различных компонентов и микросхемы ATmega328P показаны ниже.

LCD Nokia 5110Atmega328p
Pin 1(RST)D13
Pin 2(CE)D12
Pin 3(DC)D11
Pin 4(DIN)D10
Pin 5(CLK)D9
Pin 6(VCC)VCC
Pin 7(LIGHT)GND
Pin 8(GND)GND
DHT22Atmega328p
VCC5 В
GNDGND
SignalD4
DH1750Atmega328p
SDAA4
SCLA5
GNDGND
VCC5 В
BMP180Atmega328p
VCC5 В
GNDGND
SDAA4
SCLA5

BH 1750 и BMP 180 — датчики с интерфейсом I²C, поэтому они оба подключаются к одной линии.

После соединения на макетной плате всех компонентов устройство должно выглядеть, как на рисунке ниже.

Код программы для работы погодной станция со сверхнизким энергопотреблением

При проектировании устройств определённый уровень энергопотребления достигают за счёт как аппаратного обеспечения (выбирая компоненты с низким потреблением), так и программного (отключая внутренние периферийные модули микроконтроллера, когда они не нужны). Кроме того, регулируют напряжение питания и частоту, чтобы они соответствовали стандартным требованиям.

Для снижения энергопотребления за счёт ПО мы будем использовать библиотеку платформы Arduino, подключаемую заголовочным файлом low-power.h. Эта библиотека позволяет отключать внутреннюю периферию микроконтроллера, используя время или прерывания.

Также будут использоваться библиотеки для упрощения работы с датчиками BMP180, BH1750 и DHT22 и дисплеем от Nokia 5110.

Приступим к краткому описанию кода. Сначала включаем необходимые библиотеки, упомянутые выше.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector