Időjárás állomás Arduino, BME280 és kijelzővel az elmúlt 1-2 nap trendjének megtekintéséhez: 3 lépés (képekkel)

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

Helló!

Itt az oktatható időjárási állomásokat már bevezették. Mutatják az aktuális légnyomást, hőmérsékletet és páratartalmat. Ami eddig hiányzott nekik, az a tanfolyam bemutatása az elmúlt 1-2 napon belül. Ennek a folyamatnak az az előnye lenne, hogy nemcsak grafikusan olvashatja le az aktuális értékeket, hanem egy pillanat alatt is láthatja, hogyan változtak az elmúlt 1-2 napban. Ennek eredményeként az ember felismeri például az időjárás lehetséges változását, mivel a légnyomás nagymértékben változik. Azonban az ember általános összefüggéseket is felismer a mért mennyiségek között.

Például a páratartalom csökken, amikor a levegő hőmérséklete emelkedik. Ez azért van, mert a meleg levegő több nedvességet képes elnyelni, mint a hideg levegő. Ha a relatív páratartalom körülbelül 60% 20 ° C -on, akkor 25 ° C -on a levegő abszolút értékben több nedvességet tud elnyelni. Ezért a relatív páratartalom már nem 60%, hanem például csak 50%.

Azt is jól láthatja, hogy melyik napszakban várható a legmagasabb vagy legalacsonyabb hőmérséklet. Vagy hogy a páratartalom meredeken emelkedik, amikor esik. Ideális hobbi meteorológusnak. Nagyon örülnék, ha kommentben leírná tapasztalatait.

1. lépés: Alkatrészek

Ehhez az időjárási állomáshoz mindössze 5 alkatrészre van szüksége:

* Arduino mega: ebay arduino mega

* Időjárás érzékelő BME280: ebay BME280

* 320x480 képpontos kijelző az Arduino Mega: ebay 320x480 kijelzőhöz

* + 9V tápegység: ebay tápegység

* Elektromos vezeték

A teljes költség kevesebb, mint 25 dollár.

2. lépés: Az Arduino kód

Az áramkör nagyon egyszerű. Csak az érzékelőt kell csatlakoztatnia az arduino mega -hoz a következő módon:

Vin +5V

GND GND

SDA csap 20

SCL csap 21

A kijelző csak az arduino mega csatlakozócsíkjába van bedugva.

Itt vannak a szükséges arduino-könyvtárak linkjei:

BME280-könyvtár:

közös érzékelő-könyvtár:

Ennek az időjárásállomásnak a szíve, mint mondtam, az időjárási adatok grafikus ábrázolása. Jelenleg az értékek 6 percenként frissülnek, és a grafikonok 1 képponttal balra tolódnak. Ily módon rögzíthető az utolsó 1,5 nap. Természetesen ez bármikor megváltoztatható. Csak akkor kell megváltoztatni a 360000 ms (= 6 perc) értéket és természetesen az időtengelyt órában. Íme a sorok, amelyeket módosítania kell:

time_neu = millis ();

if (time_neu <time_alt) // a millis-overflow utáni problémák elkerülése érdekében

{

time_next = 0 + 360000;

}

if (time_neu> time_next && time_next> = 360000) // új mérés 6 perc elteltével

{

Úgy döntöttem, hogy a hőmérséklet-, légnyomás- és páratartalom -skálákat változatlanul tartom, mivel ez lehetővé teszi, hogy idővel gyorsan felmérje, hogy a légnyomás magas, közepes vagy alacsony -e, az aktuális leolvasások helye alapján. Ha újra és újra beállítanám a skálát, ezt első ránézésre nem ismerném fel. Az időtengely az y = 290 pixel pozícióban található. Az y tengelyeken lévő jelek 45 képpont távolságra vannak egymástól. Ha a légnyomást 940 mbar és 1000 mbar között szeretné megjeleníteni 10 mbar lépésekben, akkor tegye a következőket:

Először állítsa be az y = k * x + d általános egyenletet. Most ezt a 2 értékpárt használja (x = 940, y = 290) és (x = 950, y = 245). Ez két egyenletet ad a két ismeretlen k és d ismeretlennel: 290 = k * 940 + d és 245 = k * 950 + d. Mindkét egyenletet kivonva kapjuk: 290 - 245 = k * 940 - k * 950 + d - d. Az ismeretlen d így eltűnik, és k = - 45/10 = -4,5 -re kapjuk. Ez az k érték a két kezdőegyenlet egyikébe kerül: 290 = -4,5 * 940 + d. Ily módon megkapjuk d értékét, konkrétan d = 4520.

Ha azt szeretné, hogy a légnyomás például csak 955 mbar-985 mbar legyen, akkor a (955, 290) és a (960, 245) értékpárokat az egyenes egyenletbe írja be. Ekkor k = -9 és d = 8885 értékeket kapunk. Hasonlóképpen, kiszámítjuk az egyenes egyenleteket a hőmérsékletre és a levegő páratartalmára. Ez a 3 egyenlet itt jelenik meg a programban:

mert (i = 0; i <= 348; i ++)

{

ha (páratartalom ! = -66)

{

myGLCD.setColor (255, 0, 0);

//myGLCD.drawPixel (81 + i, -4,5 * hőmérséklet + 200);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * hőmérséklet + 200,81 + i + 1, -4,5 * hőmérséklet [i + 1] + 200);

myGLCD.setColor (0, 255, 0);

//myGLCD.drawPixel (81 + i, -4,5 * páratartalom + 380);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * páratartalom + 380,81 + i + 1, -4,5 * páratartalom [i + 1] + 380);

myGLCD.setColor (0, 0, 255);

//myGLCD.drawPixel (81 + i, -4,5 * nyomás + 4520);

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

}

}

3. lépés: Az eredmények

Egy szó a videóhoz: A grafikon bővítésének láthatóvá tétele érdekében 1 másodpercre csökkentettem az időlépéseket. Ezért a kijelző erősen villog. Valójában az időlépések 6 perc. Tehát nem látsz villogást…

Örülnék, ha egyik vagy másik hobbi meteorológus megpróbálná elcsempészni az időjárás -állomást. A hivatalos mérőállomásokkal (pl. Grazi Egyetem/Ausztria) való összehasonlítás megmutatja a mérési görbék használhatóságát.

Továbbá örülnék, ha szavazhatna rám a szenzorversenyen, és a többi oktatható anyagomra az osztálytermi tudományos versenyen:

• https://www.instructables.com/id/DIY-LED-photomete…
• www.instructables.com/id/DIY-Wind-Tunnel-a…
• www.instructables.com/id/Simple-Autorange-…

Köszönöm szépen ezt.

Ha több fizikai projekt érdekel, itt a youtube csatornám:

további fizikai projektek:

Ebben az értelemben Eureka…