Grafikus időjárás állomás: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Mindig is szeretett volna grafikus időjárás állomást? És pontos érzékelőkkel? Talán ez a projekt az Ön számára valami. Ezzel az időjárás állomással láthatja, hogy mit csinál az időjárás. Például a hőmérséklet emelkedhet vagy csökkenhet. Egy normál hőmérőből nem lehet látni a hőmérsékleti előzményeket. Ezzel az időjárás állomással 26 órás előzményei vannak, több mint 320 pixeles TFT kijelzővel. 5 percenként egy képpont kerül hozzáadásra a grafikonhoz, amely lehetővé teszi, hogy megnézze, emelkedő vagy csökkenő tendenciát mutat -e. Ez a hőmérséklet, a páratartalom, a légnyomás és a CO2 különböző színeiben történik. A külső hőmérséklet szintén vezeték nélküli. Ily módon "megjósolhatja" az időjárást az alapján, amit a légnyomás tesz.

A normál időjárás -állomásokon vannak pontatlan érzékelők. Például a hőmérséklet esetében általában +/- 2 fok pontossággal rendelkeznek. Ehhez az időjárás -állomáshoz pontosabb érzékelőket használnak. A HDC1080 hőmérséklet-érzékelő pontossága +/- 0,2 fok, ami sokkal jobb. Ugyanez vonatkozik a páratartalomra és a légnyomásra.

A TFT kijelző tetején az érzékelők mérései jelennek meg és 5 másodpercenként frissülnek. Ezek a mérések RS232 -n keresztül is elérhetők.

Főbb jellemzői:

• Különböző színű grafikonok a trendek felismeréséhez
• Pontos érzékelők a hőmérséklethez, a páratartalomhoz és a légnyomáshoz.
• A gyári kalibrálási adatokat és az érzékelő hőmérsékletét lehetőség szerint kiolvassák az érzékelőkből, és a kódra alkalmazzák a legpontosabb mérések érdekében.
• A hőmérséklet Celsius (alapértelmezett) vagy Fahrenheit -fokban áll rendelkezésre.
• Külső hőmérséklet vezeték nélküli modulon keresztül (opcionális)
• RS232 interfész távfelügyelethez.
• Szép kis dizájn (még a feleségem is tolerálja a nappalinkban;-)

Remélem, Ön is élvezni fogja az időjárási körülmények vizsgálatát, mint én!

1. lépés: Alkatrészek

1 x 2,8 hüvelykes TFT modul érintőpanel nélkül ILI9341 meghajtó IC 240 (RGB)*320 SPI interfész

1 x Microchip 18f26k22 mikrovezérlő 28-PIN PDIP

1 x HDC1080 modul, GY-213V-HDC1080 Nagy pontosságú digitális páratartalom-érzékelő hőmérséklet-érzékelővel

1 x GY-63 MS5611 Nagy felbontású légköri magasság érzékelő modul IIC / SPI

1 db MH-Z19 infravörös co2 érzékelő a co2 monitorhoz

1 x (opcionális) NRF24L01+PA+LNA vezeték nélküli modul (antennával)

1 x 5V-3,3 V DC-DC leállított tápegység Buck modul AMS1117 800MA

1 x 100nF kerámia kondenzátor

2 x akrillap 6*12 cm vastagság 5 mm vagy 100*100 mm vastagság 2 mm

1 x Micro USB csatlakozó 5 tűs csatlakozó Jack Micro usb DIP4 láb Négy láb Behelyezhető lemez ülés mini usb csatlakozó

1 x Fekete univerzális Android telefon Micro USB EU csatlakozóval ellátott hálózati fali töltő adapter Android telefonokhoz

1 x kétoldalas NYÁK.

Néhány M3 nylon távtartó/csavar

-

Külső hőmérséklethez (opcionális)

1 x Microchip 16f886 mikrovezérlő 28 tűs PDIP

1 x vízálló DS18b20 hőmérséklet szonda hőmérséklet érzékelő rozsdamentes acél csomag -100cm huzal

1 x 4k7 ellenállás

1 db NRF24L01+ vezeték nélküli modul

1 x 100nF kerámia kondenzátor

1 x prototípus NYÁK kenyérlap

1 x 85x58x33mm vízálló átlátszó fedél műanyag elektronikus kábel projekt doboz szekrény

1 x műanyag elemtartó tároló doboz tartó vezeték huzalokkal 2 x AA 3.0V 2AA

2 x AA elem

2. lépés: PCB

Ehhez a projekthez kétoldalas NYÁK -ot használtam. A Gerber fájlok elérhetők. Ez a NYÁK a TFT kijelző hátulján helyezkedik el. A hőmérséklet -érzékelő hátul van felszerelve, hogy megakadályozza a kör felmelegedését. Csatlakoztassa az NRF24L01+ készüléket a következő módon a mikrokontrollerhez:

2. tű - NRF24L01+ CSN

8. tüske - NRF24L01+ GND

9. csap - NRF24L01+ CE

22. láb - NKF24L01+ SCK

23. tű - NRF24L01+ MISO

24. tű - NRF24L01+ MOSI

20. tű - NRF24L01+ VCC

nc - NRF24L01+ IRQ

3. lépés: Külső hőmérséklet

A 16f886 mikrovezérlővel 5 percenként olvasható a DS18B20 hőmérséklet -érzékelő. Ezt a hőmérsékletet az NRF24L01+ vezeték nélküli modul továbbítja. Itt elegendő egy PCB kenyértábla prototípusa. Használja a következő mikrovezérlő tüskekonfigurációt:

2. tű - NRF24L01+ CSN

8. tüske - GND

9. csap - NRF24L01+ CE

14. láb - NKF24L01+ SCK

15. tű - NRF24L01+ MISO

16. tű - NRF24L01+ MOSI

20–3 voltos AA elem

21. tű - NRF24L01+ IRQ

22. tű - DS18B20 adatok (4k7 ellenállást használjon felhúzásként)

4. lépés: RS232 kimenet

5 másodpercenként a méréseket RS232 -n keresztül, a 27 -es tűn (9600 baud) végezzük. Csatlakoztathatja ezt a kezelőfelületet a számítógépéhez, és terminálprogram (pl. Putty) segítségével szerezheti be az adatokat. Lehetővé teszi a mérések más célokra történő felhasználását.

5. lépés: Kód

A projektben használt érzékelők a 18f26k22 mikrokontroller különböző interfészeit használják. Így az első soros interfész, amelyet az MH-Z19 CO2 érzékelő használ. Ez az interfész 9600 baudra van állítva. Ennek a mikrovezérlőnek a második soros interfésze biztosítja az érzékelő mérését a 27 -es tűn 5 másodpercenként, így csatlakoztathatja azt a számítógéphez (szintén 9600 baudra állítva). A HDC1080 hőmérséklet/páratartalom érzékelő és az MS5611 légnyomás -érzékelő az i2c interfészen működik. A TFT kijelző és az NRF24L01+ vezeték nélküli modul ugyanazon az 8 Mhz -en konfigurált SPI interfészen működik. Maga a 18f26k22 mikrokontroller 64 Mhz -re van állítva. Alapértelmezés szerint a hőmérséklet Celsius -ban van megadva. Ha a 21 -es tüskét a földhöz csatlakoztatja, akkor Fahrenheit hőmérsékletet kap. Köszönet Achim Döblernek µGUI grafikus könyvtáráért és Harry W -nek (1and0) 64 bites megoldásáért.

A 16f886 mikrokontroller a külső hőmérséklet mérésére szolgál. A DS18B20 hőmérséklet-érzékelőt 5 percenként leolvassák (itt egyvezetékes protokollt használnak), és továbbítják az SPI interfésszel az NRF24L01+ vezeték nélküli modulon keresztül. Ez a mikrokontroller legtöbbször alacsony energiafogyasztású üzemmódban van az akkumulátorok kímélése érdekében. Természetesen a negatív hőmérsékletek is támogatottak. Ha ezt a külső hőmérséklet funkciót nem használja, akkor nem jelenik meg a TFT képernyőn, tehát opcionális.

A 18f26k22 és 16f886 mikrovezérlők programozásához pickit3 programozóra van szükség. Használhatja az ingyenes Microchip IPE programozó szoftvert (ne felejtse el beállítani a VDD -t 3,0 voltra, és jelölje be a "Power Target Circuit from Tool" jelölőnégyzetet az "ICSP Options" menüben a "Power" menüben).

6. lépés: Timelaps megjelenítés

Időzített benyomás arról, hogy körülbelül 15 óra időjárás -megfigyelés hogyan néz ki. A kijelzőn megjelenő fehér köd a valóságban nem létezik.

• Pirosan a belső hőmérséklet
• Narancs színben a külső hőmérséklet
• Kék színben a páratartalom
• Zöld színben a légnyomás
• Sárgában a co2

7. lépés: Élvezze

Élvezze ezt a projektet !!

De elvileg teljesen helytelen megpróbálni elméletet alapítani csak a megfigyelhető nagyságrendekről. A valóságban ennek éppen az ellenkezője történik. Az elmélet határozza meg, hogy mit figyelhetünk meg.

~ Albert Einstein in Physics and Beyond of Werner Heisenberg p. 63