Időjárás állomás az Atmega328P-PU mikrokontrollerrel: 5 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Nemrég vettem egy ingyenes online tanfolyamot az edx-szel (a Harvard Egyetem és az MIT alapította 2012-ben, az edX egy online tanulási célpont és MOOC-szolgáltató, amely kiváló minőségű tanfolyamokat kínál a világ legjobb egyetemeitől és intézményeitől a tanulóknak mindenhol), a következő címmel: Háztáji meteorológia: Az időjárás tudománya, és nagyon informatív volt, és ajánlom mindenkinek, aki érdeklődik az amatőr meteorológia iránt, az első vagy második előadáson John Edward Huth professzor- az oktató- azt javasolta, hogy vásároljanak egy időjárásjelző állomást, amely mérni tudja a földrajzi elhelyezkedés magasságától és a légköri légnyomástól, azt hittem, ahelyett, hogy barométert vagy meteorológiai állomást vásárolnék, a legjobb ötlet az lenne, ha a legolcsóbb alkatrészeket készítenék körülöttem és a szemétdobozomban, kerestem a weben, és találtam néhány projekt, néhány az oktatható oldalakon, a problémám egy puszta mikrovezérlő használata volt, nem pedig Arduino vagy Raspberry pi, amelyek drágábbak voltak és vannak, az AtmegaP-PU ára, Az Arduino Uno és a Reaspberry Pi zero- a legolcsóbb Pi-: 4, 12 és 21 dollár, tehát az AtmegaP-PU a legolcsóbb. A projektben használt érzékelők a DHT22 (digitális hőmérséklet- és páratartalom -mérési érzékelő), amely közel 8 dollár - ez pontosabb, mint a DHT11 -es szenzor, valamint használtam BMP180 hőmérséklet -légnyomás, magasságmodul -érzékelőt, ami 6 dollár és használtam a Nokia 5110 LCD kijelző modul zöld háttérvilágítását PCB adapterrel az Arduino számára, ami mindössze 5 dollár, így a 23 dolláros költségvetéssel és néhány dróttal és egyéb alkatrészekkel a szemétdobozomból elkészíthetem ezt a fantasztikus időjárásállomást A következő bekezdésekben elmagyarázom neked.

1. lépés: 1. LÉPÉS: TERVEZÉS ÉS ÁRAMKÖR DIAGRAM

Mivel a célom a hőmérséklet és a relatív páratartalom, valamint a légköri nyomás és a magasság mérése volt, ezért a DHT22 és BMP180 szenzorokat kell használnom, a DHT22 -et, a hőmérséklet és relatív páratartalom mérésére, a BMP180 -at pedig a légnyomás és magasság mérésére. a BMP180 is képes hőmérsékletet mérni, de a DHT22 által mért hőmérséklet pontosabb, mint a BMP180 érzékelő. és a Nokia 5110-et a mért értékek megjelenítésére, és amint azt a bevezetőben kifejtettem, az Atmega328P-PU mint mikrokontroller, a fenti ábrán láthatja a rendszer kialakítását és kapcsolási rajzát.

2. lépés: 2. LÉPÉS: Szükséges eszközök

A szükséges eszközök a fenti ábrákon láthatók, és a következők:

1- Mechanikus szerszámok:

1-1 kézi fűrész

1-2- kis fúró

1-3- vágó

1-4 vezetékes sztripper

1-5 csavarhúzó

1-6 forrasztópáka

2-Elektronikai eszközök:

2-1 multiméter

2-2-es tápegység, nézze meg az utasításomat egy kicsi elkészítéséhez:

2-3 kenyér deszka

2-4-Arduino Uno

3. lépés: 3. lépés: Szükséges alkatrészek és anyagok

1-Mechanikus anyag:

1-1 burkolat ebben a projektben A fent bemutatott esetet használtam, amelyet a korábbi projektjeimhez készítettem (lásd:

2-Elektronikus alkatrészek:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Grafikus LCD 84x48-Nokia 5110:

2-3-16 MHz-es Crystal + 20pF kondenzátorok:

2-4- BMP180 Barometrikus nyomás-, hőmérséklet- és magasságérzékelő: https://www.amazon.com/JBtek-Barometric- Pressure-T…

2-5- DHT22/AM2302 Digitális hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő:

2-6- Jumper vezeték:

2-7- Újratölthető 9 voltos akkumulátor:

2-8-LM317 lineáris szabályozó, változó kimeneti feszültséggel: https://www.amazon.com/Feszültségszabályozó- Állítható

4. lépés: 4. lépés: ATMEGA328P-PU programozása

Először is meg kell írni az Arduino vázlatot, különböző webhelyeken használtam és módosítottam a projektemmel, így letöltheti, ha használni szeretné, a releváns könyvtárakhoz használhatja a megfelelő webhelyeket, különösen a github.com webhelyet, a könyvtárak néhány címe a következő:

Nokia 5110:

BMP180:

Másodszor, a fenti programot fel kell tölteni az ATMEGA328P-PU-ba, ha ezt a mikrokontrollert bootloaderrel vásárolják, akkor nincs szükség bootbetöltő program feltöltésére, de ha az ATMEGAP-PU mikrokontroller nincs betöltve, akkor tegye meg kellő időben, rengeteg utasítást használhat az ilyen eljárásokhoz, használhatja az Arduino webhelyét is: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, és olyan utasításokat, mint: https:// www.instructables.com/id/burn-atmega328…

Harmadszor, miután befejezte a rendszerbetöltő ATMEGA328P-PU-ba történő feltöltését, el kell kezdenie a fővázlat feltöltését a mikrokontrollerbe, a módszer az Arduino webhelyen van megírva, amint fentebb említettük, 16 Mhz kristályt kell használnia, amint az látható oldalon, az áramköröm fent látható.

5. lépés: 5. lépés: A projekt elkészítése

A projekt végrehajtásához tesztelni kell az áramkört egy kenyérsütő táblán, ezért használjon kenyérsütő deszkát és áthidaló vezetékeket az ábrán látható módon, és tesztelje a projektet, hogy lássa a kijelzőt, ha látja, hogy mit szeretne mérni a NOKIA 5110 készüléken a kijelzőn, akkor itt az ideje, hogy kövesse az időjárásjelző állomás többi folyamatát, ha nem, akkor ki kell találnia a szoftvert vagy a hardvert, általában az áthidaló vezetékek rossz vagy nem megfelelő csatlakozása miatt, kövesse a kapcsolási rajzot a lehető legközelebb.

A következő lépés a projekt elkészítése, így a mikrokontroller állandó kapcsolatának létrehozásához használnia kell egy IC aljzatot, és forrasztania kell egy kis darabra. tábla és két darab női tűfejfej, amint a fenti képeken látható, a sok IC -foglalat 28 -as csapja és a 14 -es és 14 -es tűs fejrészek miatt 56 forrasztást kell forrasztani, és meg kell vizsgálnia az összes forrasztást pontokat a megfelelő csatlakoztatásért és a szomszédos pontok nem összekapcsolhatóságáért, mielőtt meggyőződnénk az adott darab megfelelő működéséről, ne kezdje el használni a mikrovezérlő behelyezéséhez. ha minden jól megy, akkor most folytassa a következő részek összekapcsolását.

Egy másik fontos szempont, amelyet figyelembe kell venni, az a tény, hogy az alkatrészek működéséhez 5 V szükséges, de a NOKIA 5110 kijelző háttérvilágításához 3,3 V szükséges, ha 5 V -ot használ a háttérvilágításhoz, az rossz hatással lehet a kijelző élettartamára, szóval két LM317 lineáris szabályozót használtam, változó kimeneti feszültséggel, és az egyiket az 5V -os kimenetre, a másikat pedig a 3,3 V -os kimenetre állítottam be, valójában magam készítettem el az 5V -os kimenetet, és vettem egy másikat 3,3V -os kimenettel. Itt az ideje, hogy rögzítse az alkatrészeket a burkolatba, láthatja a fényképeket, a DHT22 érzékelőt úgy kell rögzíteni, hogy a bemeneti oldala ne legyen a tokban, hogy érzékelje a hőmérsékletet és a relatív páratartalmat, de a BMP180 barometrikus nyomás, Hőmérséklet- és magasságérzékelő lehet a burkolat belsejében, de elegendő lyukat kell fúrni a burkolaton, hogy érintkezésbe kerüljön a külső levegővel, amint az a fenti képeken látható. Egy másik fontos pont a kis teljesítmény biztosítása. tábla, amelyet a fényképeken láthat, és készítsen két sor női érintkezős fejlécet, az egyik a földeléshez vagy a negatív csatlakozásokhoz, a másik pedig a pozitív 5 V -os kimenetekhez.

Itt az ideje az alkatrészek és szerelvények bekötésének, csatlakoztassa az összes vezetéket az áramköri rajz szerint, és győződjön meg arról, hogy semmi sem marad ki, különben probléma lesz a végeredménnyel.