JAWS: Просто още една метеорологична станция: 6 стъпки

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Създаването на такъв JAWS е съвсем просто.

Получавате сензорите си, хвърляте ги заедно на дъски и започвате да използвате библиотеките, които се доставят със сензорите.

Нека започнем с настройката на програмата.

Тъй като говоря холандски (роден говорител), всички данни и голяма част от променливите, които използвам, са на холандски. Така че сега имате възможност да научите друг език …

Какво искаме от JAWS?

Лесно: искаме да гледаме екран, който да ни показва действителното време, дата, ефемериди (изгрев слънце, залез слънце, продължителност на деня и астрономически обед).

Освен това би било хубаво да се видят вътрешната и външната температура, относителната влажност и точка на оросяване и въздушното налягане.

За да улесня нещата, използвам стоградуси за температура и hPa (= mBar) за налягане. Така че никой не трябва да изчислява обратно от Фаренхайт или лири на квадратни разстояния …

Понастоящем са налични само тези данни …

В бъдеще ще добавя скорост на въздуха, посока на вятъра и валежи.

Идеята е, че ще имам външна метеорологична хижа и всички данни ще бъдат изпращани през 2.4GHz до вътрешното тяло.

Стъпка 3: JAWS: Софтуер

За да стигнем до нашия софтуер, повечето могат да бъдат намерени със съществуващи библиотеки.

В JAWS използвам следните:

1. SPI.h: Оригиналната библиотека от Arduino за 4 -жичен протокол. Тя се използва за TFT-щит
2. Adafruit_GFX.h и MCUfriend_kbv.h: и двете се използват за графиката и екрана. Те правят много лесно писането на текст, изчертаване на линии и полета на TFT екрана.
3. dht.h: за нашите DHT: тази библиотека може да се използва за DHT11 (синята) и DHT22.
4. Wire.h: библиотеката Arduino за улесняване на серийната комуникация. Използва се за часовника и SD картата.
5. SD.h: Отново оригинал на Arduino, за писане и четене от SD картата.
6. TimeLord.h: този, който използвам за запазване на времето, изчисляване на залеза или изгрева на слънцето от всяка географска позиция. Той също така настройва часовника за лятно или зимно време.

Нека започнем с часовника.

Когато четете часовник, имате нужда от променливите, които получавате от различните регистри в модула на часовника. Когато ги правим повече от просто числа, можем да използваме следните редове:

const int DS1307 = 0x68; const char* дни = {"Zo.", "Ma.", "Di.", "Wo.", "Do.", "Vr.", "Za."};

const char* месеца = {"01", "02", "03", "04", "05", "06", "07", "08", "09", "10", "11 ", "12"};

н

С TimeLord получаваме това като данни за моето място: (Локерен, Белгия)

ТаймЛорд Локерен; настройка на Lokeren. Position (51.096, 3.99); дължина и ширина

Lokeren. TimeZone (+1*60); GMT +1 = +1 x 60 минути

Lokeren. DstRules (3, 4, 10, 4, 60); DST от 3 -ти месец, 4 -та седмица до 10 -ти месец, 4 -та седмица, +60 минути

int jaar = година +2000;

байт sunRise = {0, 0, 12, ден от месец, месец, година}; започнете да изчислявате всеки ден от 00 часа

байт sunSet = {0, 0, 12, ден от месец, месец, година}; същото като по -горе

байт maan = {0, 0, 12, ден от месец, месец, година}; същото като по -горе

поплавъчна фаза;

Оттук се правят изчисленията.

фаза = Lokeren. MoonPhase (maan);

Lokeren. SunRise (sunRise);

Lokeren. SunSet (sunSet);

Lokeren. DST (sunRise);

Lokeren. DST (sunSet);

int ZonOpUur = sunRise [tl_hour];

int ZonOpMin = sunRise [tl_minute];

int ZonOnUur = sunSet [tl_hour];

int ZonOnMin = sunSet [tl_minute];

Това е примерът за това как нещата се изчисляват във TimeLord. С тази библиотека получавате (доста) точни времена на залез и изгрев.

В края ще сложа цялата програма с този Instructable. Това е доста директно.

Стъпка 4: Още софтуер …

Повече за софтуера …

Имаме три големи части в софтуера.

1) Получаваме някои необработени данни от нашите различни сензори: от нашия часовник, DHT и BMP180. Това е нашият принос.

2) Трябва да преведем данните на (1 и 0) в нещо, което има смисъл. За това използваме нашите библиотеки и променливи.

3) Искаме да четем и съхраняваме нашите данни. Това е нашият изход. За незабавна употреба разполагаме с LCD-TFT, за по-късна употреба имаме запазени данни на нашата SD карта.

В нашия цикъл () получаваме много „GOTO“: прескачаме до различните библиотеки. Ние получаваме нашите данни от един от сензорите, получаваме данните и ги съхраняваме в (най -вече) плаваща променлива от данни. Избираме имената на променливите си разумно, не с x или y, а с имена като „tempOutside“или „pressure“или подобни неща. За да бъдат по -четливи. Добре, това го прави малко по-тежък при използването на променливи и отнема повече памет.

Тук идва трикът: когато правим променливите си видими на екрана, просто ги поставяме на правилната позиция.

Двете библиотеки, използвани тук, Adafruit_GFX.h и MCUfriend_kbv.h имат хубав набор за използване на цветове, шрифтове и възможност за чертане на линии. На първо място използвах 12864-екран с тези библиотеки, по-късно го промених в tft-екрана. Всичко, което трябваше да направя, е да поставя кутии, правоъгълници и линии и да се уверя, че данните са излезли на правилното място. За това можете да използвате setCursor и tft. Write като команда. Лесно го прави. Цветовете също могат да бъдат зададени като променливи, в тези библиотеки има много примери как да ги изберете.

За писане на SD картата се нуждаем и от няколко прости трика.

Например четем нашите данни от часовника като отделни часове, минути и секунди. Температурите са DHT.температура и DHTT.температура, за да се прави разлика между вътрешна или външна.

Когато искаме да ги поставим на SD картата, използваме низ: започваме всеки цикъл като празен низ:

variablestring = ""; След това можем да го попълним с всички наши данни:

variablestring = variablestring + hours + ":" + minutes + ":" + seconds. Това дава низ като 12:00:00.

Тъй като го пишем като TXT-файл (вижте SD.h на Arduino.cc), за следващите променливи добавяме раздел, така че е по-лесно да го импортирате в Excel.

Така стигаме до: variablestring = variablestring + "\ t" + DHT.temperature + "\ t" + DHTT. Temperature.

И така нататък.

Стъпка 5: Някои екранни снимки …

За да сме сигурни, че не „претоварваме“нашите набори от данни, писах данни само веднъж на всеки 10 минути. Дава ни 144 записи на ден. Мисля, че не е лошо.

И разбира се, можете да продължите да обработвате тези данни: можете да правите средни стойности, можете да търсите максимуми и минимуми, можете да сравнявате с последните години …

Службите за срещи обикновено правят средни стойности за деня и нощта, за температури: денят започва в 8 сутринта и продължава до 20:00.

За вятъра, налягането и валежите средните стойности се вземат от полунощ до полунощ.

Стъпка 6: Готово?

Всъщност не … Както казах, бих искал най-накрая да накарам сензора за скорост и посока на вятъра да работи с останалата част от JAWS.

Малката конструкция, която направих, е с височина около 4 м. Метеоролозите получават скорост на вятъра от 10 м височина. Малко прекалено високо за мен …

Надявам се да ви е харесало да прочетете това!

Adafruit-GFX е обяснено тук:

MCUFRIEND_kbv.h можете да намерите тук:

Повече за BMP 120 (същото като BMP085):

За DHT22: