Метеорологична станция с микроконтролер Atmega328P-PU: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Наскоро взех безплатен онлайн курс с edx (Основан от Харвардския университет и Масачузетския технологичен институт през 2012 г., edX е дестинация за онлайн обучение и доставчик на MOOC, предлагащ висококачествени курсове от най-добрите университети и институции в света за учащи навсякъде), със заглавието: Метеорология в задния двор: Наука за времето и беше много информативна и я препоръчвам на всички хора, които се интересуват от аматьорска метеорология, в първата или втората лекция професор Джон Едуард Хут- инструкторът- препоръча закупуването на метеорологична станция, която може да измерва надморската височина на географското местоположение и барометричното въздушно налягане мислех, че вместо да купувам барометър или метеорологична станция, най -добрата идея е да направя такъв с най -евтините компоненти, налични около мен и в моята кутия за боклуци, имах търсене в мрежата и намерих няколко проекта, някои в сайта с инструкции, проблемът ми беше, че използвах гол микроконтролер, а не Arduino или Raspberry pi, които бяха и са по-скъпи, цената на AtmegaP-PU, Arduino Uno и Reaspberry Pi нула- най-евтините Pi- са: $ 4, $ 12 и $ 21, така че AtmegaP-PU е най-евтиният. Сензорите, които съм използвал в този проект, са DHT22 (цифров сензор за измерване на температура и влажност), който е близо 8 долара - това е по -точно от сензора DHT11, използвал съм и BMP180 Температурно барометрично налягане, сензор за модул на надморската височина, който е 6 долара и аз използвах Nokia 5110 LCD дисплей модул зелена подсветка с PCB адаптер за Arduino, който е само $ 5, така че с бюджета от $ 23 и някои проводници и други части от моята кутия за боклуци бих могъл да направя тази фантастична метеорологична станция, която Ще ви обясня в следващите параграфи.

Стъпка 1: СТЪПКА 1: ДИЗАЙН И СХЕМА

Тъй като моята цел беше измерване на температура и относителна влажност и барометрично налягане и надморска височина, така че сензорите, които трябва да използвам, са DHT22 и BMP180, използвам DHT22 за измерване на температура и относителна влажност и BMP180, за барометрично налягане и надморска височина BMP180 също може да измерва температурата, но температурата, измерена чрез DHT22, е по -точна от сензора BMP180. и Nokia 5110 за показване на измерените стойности и както обясних във въведението, Atmega328P-PU като микроконтролер, можете да видите дизайна на системата и електрическата схема на горната фигура.

Стъпка 2: СТЪПКА 2: Необходими инструменти

Необходимите инструменти са показани на горните фигури и са както следва:

1- Механични инструменти:

1-1- ръчен трион

1-2- малка бормашина

1-3- резачка

1-4-жилен стриптизьор

1-5 отвертка

1-6-поялник

2-електроника инструменти:

2-1-мултицет

2-2 захранване, вижте инструкциите ми за направата на малък:

2-3 дъски за хляб

2-4-Arduino Uno

Стъпка 3: Стъпка 3: Необходими компоненти и материали

1-Механичен материал:

1-1-корпус в този проект Използвах случай, показан по-горе, който направих за предишните си проекти (моля, вижте:

2-Електронни компоненти:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Графичен LCD 84x48-Nokia 5110:

2-3- 16 MHz кристал + 20pF кондензатори:

2-4- BMP180 сензор за барометрично налягане, температура и надморска височина:

2-5- DHT22/AM2302 Цифров сензор за температура и влажност:

2-6- Джъмперна жица:

2-7- Акумулаторна 9-волтова батерия:

2-8-LM317 линеен регулатор с променливо изходно напрежение:

Стъпка 4: Стъпка 4: Програмиране на ATMEGA328P-PU

Първо, скицата на Arduino трябва да бъде написана, използвал съм ги в различни сайтове и я модифицирах с моя проект, така че можете да я изтеглите, ако искате да я използвате, за съответните библиотеки можете да използвате съответните сайтове, особено github.com, някои от адресите на библиотеките са както следва:

Nokia 5110:

BMP180:

Второ, горната програма трябва да бъде качена в ATMEGA328P-PU, ако този микроконтролер е закупен с буутлоудър, няма нужда да качвате програма за зареждане в него, но ако микроконтролерът ATMEGAP-PU не е зареден с буутлоудър, трябва направете го своевременно, има много инструкции, които да използвате за такава процедура, можете също да използвате сайта на Arduino: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, и инструкции като: https:// www.instructables.com/id/Burning-atmega328…

Трето, след като сте приключили с качването на буутлоудъра в ATMEGA328P-PU, трябва да започнете да качвате основната скица в микроконтролера, методът е написан на сайта Arduino, както е споменато по-горе, трябва да използвате 16 Mhz кристал, както е показано на това сайт, моята схема е показана по -горе.

Стъпка 5: Стъпка 5: Изработване на проекта

За да направите проекта, трябва да тествате веригата на макет, така че използвайте макет и проводници, както е показано на фигурата и тествайте проекта, за да видите дисплея, ако видите какво искате да измерите на NOKIA 5110 дисплей, тогава е подходящият момент да следвате останалата част от процедурата за направата на метеорологичната станция, ако не, трябва да разберете проблема, който е или софтуерен, или хардуерен, обикновено се дължи на лоши или неправилни връзки на кабелите на джъмпера, следвайте електрическата схема възможно най -близо.

Следващата стъпка е да направите проекта, така че за да направите постоянна връзка за микроконтролера, трябва да използвате IC гнездо и да го запоите към малко парче perf. дъска и две парчета женски щифтове, както е показано на горните снимки, поради многото IC контакти, които са 28 и края на щифтовете, които са 14+14, така че трябва да запоите 56 спойки и трябва да тествате всички тези спойки точки за правилна свързаност и за несвързаност на съседни точки, преди да се уверите в правилното функциониране на това парче, не се впускайте, след като го използвате за поставяне на микроконтролера. ако всичко върви добре, сега трябва да продължите да свързвате следващите части.

Друго важно нещо, което трябва да имате предвид, е фактът, че компонентите се нуждаят от 5V за работа, но задната светлина на дисплея NOKIA 5110 се нуждае от 3,3 V, ако използвате 5 V за задна светлина, това може да повлияе зле на продължителността на живота на дисплея, така че съм използвал два линейни регулатора LM317 с променливо изходно напрежение и съм настроил един за 5V изход и друг за 3.3 V изход, всъщност сам съм направил този с 5V изход и си купих друг с 3.3V изход. Сега е моментът за фиксиране на компонентите в корпуса, можете да видите снимките, сензорът DHT22 трябва да бъде фиксиран по начин, че входната му страна да е извън корпуса, за да усети температурата и относителната влажност, но барометричното налягане BMP180, Сензор за температура и надморска височина може да е вътре в корпуса, но трябва да се пробият достатъчно дупки върху корпуса, за да може той да влезе в контакт с външния въздух, както можете да видите на снимките по -горе. Друг важен момент е осигуряването на малка перф. платка, която можете да видите на снимките, и направете два реда женски щифтове за заземяване или отрицателни връзки и един за положителни 5V изходи.

Сега е време за свързване на компонентите и възлите, свържете всички проводници според електрическата схема и се уверете, че нищо не е пропуснато, в противен случай ще има проблем с крайния резултат.