Nädalapäev, kalender, aeg, niiskus/temperatuur akusäästjaga: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Energiasäästurežiim eristab selle juhendi teistest näidetest, mis näitavad nädalapäeva, kuud, kuupäeva, aega, niiskust ja temperatuuri. Just see võimalus võimaldab seda projekti akust käivitada ilma "seina tüüka" nõudeta.

Olin postitanud varasema juhitava, niiskuse ja temperatuuri LCD -ekraani koos energiasäästurežiimiga: minimaalsed osad, lõbus, kiire ja väga odav ning selle juhendi lõpus esitasin pildi valikulisest modifikatsioonist. See muudatus hõlmas samal ekraanil kuvatavat nädalapäeva, kalendrit ja kellaaega. Sain mitmeid sõnumeid, mis palusid selle laiendatud ekraani kohta teavet. Seega postitan selle juhendi selle varasema muudatuse ja laiendusena.

Et säästa lugejatelt probleemi, et pean leidma varem mainitud Instructable'i, olen ma siin selles juhendis esitatud teabe dubleerinud ja loomulikult lisan lisateabe, et võimaldada ka nädalapäeva, kalendrit ja aega esitatakse lisaks suhtelisele niiskusele ja temperatuurile. Mõnel lugejal ei pruugi aga olla vaja nädalapäeva, kalendrit ja kellaaega ning on vaja ainult kuvatavat niiskust ja temperatuuri. Nende lugejate jaoks töötab see varasem Instructable hästi.

Nagu ma varasemas Instructable'is mainisin, ei olnud minu uuring alati parimal temperatuuril, mistõttu otsustasin, et oleks kasulik kuvada ümbritseval temperatuuril oma töölaud. Niiskust andva anduri maksumus lisaks temperatuurile ei olnud ülemäärane; seetõttu lisati sellesse projekti ka niiskuse näidik.

Täiendav nõue tekkis, kuna mu abikaasa küsis minult sageli nädalapäeva ja/või kuupäeva, mistõttu otsustasin need ka ekraanile lisada. Tegin siin näidatud projektist kaks koopiat. Üks minu töötoa jaoks ja teine meie maja toa jaoks, kus mu abikaasat sageli leitakse. Kasutasin nii (1) reaalajas kella (RTC) kui (2) niiskuse ja temperatuuri andurit.

Nii DHT11 kui ka DHT22 niiskuse/temperatuuri andurid, mida ma pidasin, annavad temperatuuri tulemusi Celsiuse järgi. Õnneks on see lihtne teisendada Fahrenheiti (vorming, mida kasutatakse USA -s, mis on minu asukoht). Alloleval visandil on kood, mida saab hõlpsasti muuta, et kuvada temperatuuri Celsiuse järgi, kui seda kasutatakse teie asukohas.

Kaalusin nii DHT22 kui ka DTH11 andureid ja otsustasin DHT22 peale, ehkki pisut kallimalt. DHT11 saab sageli osta vähem kui 2 dollari eest, samas kui DHT22 on sageli saadaval vähem kui 5 dollari eest. Kui ostate otse Hiinast, võib hind olla veelgi väiksem. Kui ma oleksin tahtnud kuvada ainult temperatuuri, oleksin võinud DHT22 asemel kasutada TMP36 andurit ja saavutada mõningaid sääste ning tõepoolest ehitasin ma oma varasema isetegemisprojekti. Siiski otsustasin lisada selles projektis kuvatavate objektide hulka ka suhtelise niiskuse kuvamise.

DHT22 on pisut täpsem kui DHT11. Seega tundus DHT22 pisut kõrgem hind mõistlik. Mõlemad DHT -seadmed sisaldavad mahtuvuslikke niiskuseandureid. Neid niiskusandureid kasutatakse laialdaselt tööstus- ja kaubandusprojektides. Kuigi need pole eriti täpsed, on nad võimelised toimima suhteliselt kõrgetel temperatuuridel ja neil on mõistlik vastupidavus ümbritsevate kemikaalide suhtes. Nad mõõdavad dielektriku muutusi, mis tekivad nende ümbruse suhtelise niiskuse tõttu. Õnneks on mahtuvuse muutused niiskuse suhtes sisuliselt lineaarsed. Nende andurite suhtelist täpsust on lihtne näha, asetades kaks neist kõrvuti. Kui seda tehakse, on näha, et suhtelise niiskuse korral erinevad need maksimaalselt 1 või 2 protsendipunkti võrra.

Andureid DHT11/22 saab hõlpsasti üksteisega asendada. Sõltuvalt kulupiirangutest, kui neid on, saab valida kummagi anduri. Mõlemad on saadaval sarnastes 4-kontaktilistes pakettides, mis on vahetatavad, ja nagu näeme varsti, on siin esitatud töölaua niiskuse ja temperatuuri kuvamiseks vaja ainult 3 kummagi paketi 4 tihvti. Kuigi kasutamiseks on vaja ainult kolme tihvti, tagavad need neli tihvti täiendavat stabiilsust, kui need DHT -andurid pannakse/paigaldatakse leivaplaadile.

Sarnasel viisil kaalusin nii DS1307 kui ka DS3231 RTC -sid. Kuna ümbritseva õhu temperatuur võib DS1307 mõjutada, otsustasin ma DS3231. Kuigi DS1307 saab soovi korral kasutada. Mitmetes testides, milles võrreldi RTC -sid triivimisega (st aja vale määramisega), tuli DS3231 välja täpsem, kuid erinevus kummagi anduri kasutamisel pole nii suur.

Muidugi, kui saate oma projektis hõlpsasti Interneti -ühenduse luua, saate aja otse alla laadida ja seega pole teil vaja reaalajas kella. See projekt eeldab aga, et lihtne Interneti -ühendus pole saadaval, ja see on loodud töötama ilma selleta.

Kui kasutate seintüügast, ei pruugi lisatarbimine olla ülekaalukas. Kui aga toidate ekraani toiteallikaga, pikendab vähendatud energiatarve aku eluiga. Seega annab käesolev juhend ja allolev visand LCD -ekraanil oleva vasakpoolse nupu abil võimaluse taustvalgustuse sisse- ja väljalülitamiseks, et vähendada energiatarbimist.

Nagu käesolevast juhendist näha, nõuab projekt suhteliselt vähe komponente, kuna suurema osa raskest tõstmisest teevad andurid ja visand.

Ma eelistan kasutada paljude oma projektide jaoks eksperimentaalset platvormi, eriti nende puhul, mis lõpuks kuvatakse, kuna see platvorm võimaldab projekte käsitleda ja kuvada ühe üksusena.

Samm: nõutavad üksused

Nõutavad esemed on:

- Katseplatvorm, kuigi projekti saaks ehitada ka ilma selleta, muudab see lõpliku konstruktsiooni kuvamise lihtsamaks.

- 400 sidumispunktiga leivalaud

- nuppudega LCD -ekraan

- DHT22 (AOSONG AM2302) digitaalne temperatuuri- ja niiskusandur.

- Valisin reaalajas kella, valisin DS3231 (DS1307 töötab aga siin esitatud koodiga, vaid veenduge, et GND, VCC, SDA ja SCL tihvtid on ühendatud sarnaselt DS3231 -ga. See tähendab, DS1307 saab asendada DS3231 -ga, veendudes lihtsalt, et DS1307RTC sobivad tihvtid vastavad leivaplaadil olevatele pistikupesadele, Duponti ühendamisjuhtmeid ei pea liigutama.) Nende kahe RTC peamine erinevus on nende täpsus, kuna DS1307 võib mõjutada ümbritseva õhu temperatuurist, mis võib muuta selle pardal oleva ostsillaatori sagedust. Mõlemad RTC -d kasutavad I2C -ühendust.

- Naissoost päised tuleb joota LCD -ekraanile. Kasutasin 5- ja 6-kontaktilisi naissoost päiseid (kuigi kui valite ka siin näidatud alternatiivse kilbi, pole päiseid vaja). Pistikupesad võib asendada isasega tihvtidega ja kui seda kasutatakse, tuleb muuta ainult mõne Duponti haaketraadi ühe külje sugu.

- Duponti ühendamisjuhtmed

- Arduino UNO R3 (UNO asemel võib kasutada ka teisi Arduinosid, kuid need peaksid suutma 5v välja anda ja käsitseda)

- USB -kaabel eskiisi arvutist UNO -sse üleslaadimiseks

Seade, näiteks „seintüügas” või aku UNO toiteks pärast selle programmeerimist. Töölaual võib olla palju vajalikke esemeid, ehkki peate mõned neist ostma. Kui teil on esimesed paar, on võimalik alustada teiste ootamise ajal. Kõik need üksused on veebis hõlpsasti saadaval, näiteks Amazon.com, eBay.com, Banggood.com ja palju muud

2. etapp: katseplatvormi ettevalmistamine

Eksperimentaalne platvorm on saadaval vinüülkotis, mis sisaldab 120 mm x 83 mm pleksiklaasist lehte, ja väikeses kilekotis, mis sisaldab 5 kruvi, 5 plastikust eraldusriba (vahekaugust), 5 mutrit ja nelja kaitserauaga lehte, isekleepuvad jalad. Vaja on kõiki nelja kaitserauad, nagu ka neli muud üksust. Seal on lisakruvi, eraldusvõti ja mutter, mida pole vaja. Kott aga ei sisalda juhiseid.

Algselt lõigatakse vinüülkott lahti, et eemaldada pleksiklaasist leht ja väike kott. Pleksiklaasist leht on mõlemal küljel kaetud paberiga, et kaitsta seda käitlemisel ja transportimisel.

Esimene samm on koorida paber platvormi mõlemalt küljelt tagasi ja eemaldada kaks lehte. Kui paber on mõlemalt poolt eemaldatud, on neli auku Arduino platvormile kinnitamiseks hõlpsasti näha. See on kõige lihtsam, kui pärast paberi koorimist asetatakse akrüülleht nii, et paremal asuvad neli auku ja augud kõige lähemal ja akrüülplaadi ühe serva lähedal, teie poole (nagu on näha lisatud pildil).

3. samm: Arduino UNO või klooni paigaldamine katseplatvormile

Arduino UNO R3 plaadil on neli kinnitusava. Läbipaistvad vahetükid asetatakse UNO R3 alumise külje ja akrüülplaadi ülemise külje vahele. Oma esimese katselaua kallal tegin vea, kui eeldasin, et vahetükid on seibid, mis tuleks asetada pleksiklaasplaadi alla, et mutrid paigal hoida. Vahepaelad on paigutatud Arduino UNO plaadi alla, kruvide ümber pärast seda, kui kruvid läbivad UNO kinnitusavad. Pärast tahvli läbimist läbivad kruvid vaheseinad ja seejärel akrüülplexiglas plaadi augud. Kruvid lõpetatakse väikepakendis olevate mutritega. Kruvid ja mutrid tuleb pingutada, et Arduino kasutamise ajal ei liiguks.

Leidsin, et kõige lihtsam on alustada avaga, mis on lähim lähtestamisnupule (vt fotosid), ja liikuda Arduino ümber päripäeva. UNO kinnitatakse plaadi külge, nagu võib arvata, kasutades ühte kruvi korraga.

Kruvide keeramiseks vajate väikest Phillipsi kruvikeerajat. Leidsin, et pistikupesa pähklite hoidmiseks oli üsna kasulik, kuigi mitte vajalik. Kasutasin Wiha tehtud ja Amazonis saadaval olevaid draivereid [Wiha (261) PHO x 50 ja Wiha (265) 4,0 x 60]. Iga väike ristpeaga kruvikeeraja peaks aga probleemideta töötama ja nagu varem märgitud, pole mutrivõtit tegelikult vaja (kuigi see muudab paigaldamise kiiremaks, lihtsamaks ja turvalisemaks).

4. samm: pooliku suurusega 400 sidumispunkti ja leivaplaadi paigaldamine katseplatvormile

Pooliku leivaplaadi alumine külg on kaetud paberiga, mis on pressitud kleepuvale alusele. Eemaldage see paber ja vajutage leivaplaat, millel on nüüd avatud liimiga alus, katseplatvormile. Peaksite proovima panna ühe leivalaua külje paralleelselt selle Arduino küljega, millele see kõige lähemal on. Lihtsalt suruge leivaplaadi isekleepuv külg akrüülplaadile.

Seejärel pöörake platvorm ümber ja paigaldage neli kaasasolevat plastikust jalga platvormi alumise külje neljale nurgale.

Ükskõik, millist eksperimentaalset platvormi kasutate, peaksite lõpetamise ajal olema paigaldatud nii Arduino UNO R3 kui ka poolesuurune leivaplaat ning neli jalga alumisel küljel, et platvorm ja leivaplaat saaks asetada mis tahes tasasele pinnale ilma seda pinda kahjustamata, pakkudes samas sõlmele kindlat tuge

Samm: LCD -ekraan

Võite kasutada kaitsekilpi, nagu näiteks varem näidatud, tihvtidega, mis on juba joodetud. Kuid sellisel kilbil on pigem tihvtid kui pistikupesad, seega tuleb vastavalt valida Duponti leivaplaadi kaablid. Kui jah, siis peate selle ainult UNO külge kinnitama. Paigaldamisel veenduge, et paigaldate kaitsekilbi õigesse asendisse, nii et mõlemal küljel olevad tihvtid asetseksid UNO pistikupesadega.

Kui kasutate kilpi, näiteks seda, mida ma siin kasutan, ilma tihvtideta, mis on juba joodetud. Eemaldage naissoost päised vastavalt 5 ja 6 pistikupesaga, et joota kilbi külge. Nende päiste pistikupesad peaksid nende jootmisel olema kilbi komponendi poolel (vt fotod). Kui päised on oma kohale joodetud, saate jätkata sarnaselt kilbi puhul, mis on ostetud juba joodetud tihvtidega. Valisin M-D-kaablite asemel M-F-kaablid, kuna üldiselt eelistan M-M-kaableid. Siiski saate valida, kas kasutada LCD -ekraanil olevaid tihvte, mitte naissoost päiseid, sel juhul peate soo muutma ainult ühel pool Duponti ühenduskaableid.

Ükskõik, millise kilbiga alustamiseks valite, peaks teil lõpetamisel olema kilp, mis on paigaldatud Arduino UNO peale. Kilp, see, millel on eelnevalt joodetud tihvtid, või see, mille te jootsite naissoost päistega (või meessoost päistega, kui valite), kasutab üsna palju digitaalseid tihvte. Kilp ei kasuta digitaalseid tihvte D0 kuni D3 ja D11 kuni D13, kuid neid siin ei kasutata. Kilp kasutab analoogpesa A0 nupuvajutuste tulemuste hoidmiseks. Seega on analoogpoldid A1 kuni A5 vabalt kasutatavad. Selles projektis kasutasin LCD -ekraani takistusteta jätmiseks ainult analoogpesasid ja ei kasutanud ühtegi digitaalset sisendit.

Leidsin, et kõige lihtsam on kasutada isaste päistega leivaplaati, et hoida naissoost päiseid jootmiseks (vt fotod).

Digitaalset tihvti 10 kasutatakse vedelkristallekraani taustvalgustuse kuva jaoks ja me kasutame seda oma visandis LCD -toite juhtimiseks, kui ekraani ei kasutata. Täpsemalt, kasutame kilbil olevat „VASAK” nuppu taustvalgustuse sisse- ja väljalülitamiseks, et säästa energiat, kui ekraani pole vaja.

6. samm: DHT22 niiskus- ja temperatuurianduri kasutamine

Sisestage DHT22 neli tihvti poolenisti leivaplaadile, kinnitades seeläbi anduri leivaplaadile.

Ma nummerdasin DHT22 tihvtid 1 kuni 4, nagu on näidatud kaasasoleval fotol. Andurile antakse toide tihvtide 1 ja 4 kaudu. Täpsemalt annab tihvt 1 +5v toite ja tihvti 4 kasutatakse maandamiseks. Tihvti 3 ei kasutata ja tihvti 2 kasutatakse meie kuva jaoks vajaliku teabe edastamiseks.

Ühendage kilbiga ühendamiseks kolm DHT22 -l kasutatavat tihvti, kasutades leivaplaadil olevaid pistikupesasid, ja seega Arduino UNO:

1) Anduri tihvt 1 läheb kilbi 5 V pistikupessa, 2) Anduri tihvt 4 läheb ühele kilbi GND -pistikule, 3) Anduri tihvt 2, andmeväljundi tihvt, läheb analoogpesasse A1 (võrrelge seda minu varasema Instructable'iga, kus see läks kilbi digitaalpesasse 2). Kasutasin siin analoogpistikut, mitte digitaalset, et jätta LCD -ekraan täiesti takistusteta. Kasulik on meeles pidada, et kõiki analoognõelu saab kasutada ka digitaalsete tihvtidena. Kuigi siin on A0 reserveeritud kilpnuppudele.

DHT22 andur suudab värskendada teavet ainult iga 2 sekundi järel. Seega, kui andurit poleerite rohkem kui üks kord iga kahe sekundi tagant, nagu siin võib juhtuda, võite saada veidi aegunud tulemusi. Kodude ja kontorite puhul pole see probleem, eriti kuna suhteline niiskus ja temperatuur kuvatakse täisarvudena ilma kümnendkohtadeta.

7. toiming: reaalajas kella (RTC) lisamine

Kasutasin DS3231 kuue kontaktiga külge, kuigi vaja on vaid nelja tihvti. See pidi tagama selle RTC -le veelgi suurema stabiilsuse, kui see on ühendatud leivaplaadiga. Lisatud pildil on kujutatud aku CR2032, mis tuleb ühendada DS3231 RTC -ga, et see säilitaks teavet isegi siis, kui see on teisest toiteallikast lahti ühendatud. Nii DS1307 kui ka DS3231 aktsepteerivad sama stiili CR2031 nuppaku.

DS3231 ühendused on järgmised:

- GND mudelitel DS3231 kuni GND LCD -ekraanil

- VCC seadmel DS3231 kuni 5V LCD -ekraanil

- SDA mudelitel DS3231 kuni A4 LCD -ekraanil

- SCL mudelitel DS3231 kuni A5 LCD -ekraanil

Kui olete lõpetanud, ühendate Duponti kaablid A1 (DHT22 jaoks) ja A4 ja A5 RTC SDA- ja SCL -kontaktide jaoks.

Lisasin ka pildi valikulisest DS1307 -st, mis näitab ühendamist vajavaid kontakte. Kuigi fotolt ei saa seda välja lugeda, on väike IC, mis on kõige lähemal jootmata "aukudele", DS1307Z, mis on RTC. Teine väike IC, mida saab näha, on EEPROM, mida saab kasutada salvestamiseks; seda ei kasutata alltoodud visandis.

Mõlemad RTC -d tarbivad nanoamplite vahemikus väga vähe energiat, nii et reaalajas kellad säilitavad teavet ja ei hakka tühjaks saama, kui need töötavad ainult sisemistest patareidest. Tõenäoliselt on kõige parem vahetada nuppude patareisid igal aastal, kuigi praegune tühjenemine on mõlema RTC puhul nii madal, et need võivad laetust mitu aastat hoida.

8. samm: visand

See sait eemaldab vähem ja rohkem kui sümbolid ja nende sümbolite vaheline tekst. Seega pole ma väsinud visandit siia teksti lisama. Visandi nägemiseks kirjutatud kujul laadige palun alla lisatud tekstifail. Sekundeid ei ole visandil näidatud, vaid need saadetakse 1602 LCD -ekraanile peidetud puhvritesse, mis asuvad kuvaripuhvrite taga. Seega, kui sekundid on midagi, mida soovite kuvada, kerige ekraani pidevalt vasakule ja seejärel paremale.

Visandisse lisasin DS3231 päisefaili ja määratlen DS3231 tüüpi objekti. Seda objekti kasutatakse visandis perioodiliselt nõutava nädalapäeva, kuu, päeva ja aja teabe hankimiseks. See nädalapäeva, kuu ja kuu päeva teave määratakse sümbolmuutujatele ja seejärel trükitakse nende muutujate salvestatud tulemused LCD -le. Aeg prinditakse täielikult välja, kuid sekundite osa, nagu varem arutatud, saadetakse ekraanile mittekuuluvatele 24 tähemärgi puhvritele 1602 vedelkristallekraanil, vahetult pärast kuvatud märke. Nagu eespool märgitud, kuvatakse nende 24 tähemärgipuhvri algusosas ainult tunnid ja minutid ning sekundid on peidetud.

LCD -taustvalgustust saab vajadusel sisse lülitada ja muul juhul välja lülitada. Kuna ekraan on endiselt aktiivne isegi taustvalgustuse väljalülitamisel, saab seda tugeva valgusega lugeda ka siis, kui see on välja lülitatud. See tähendab, et taustvalgustus ei pea olema sisse lülitatud, et lugeda LCD -ekraanil kuvatavat teavet, mida värskendatakse ka siis, kui see on välja lülitatud.

Joonisel näete rida:

RTC.adjust (DateTime (2016, 07, 31, 19, 20, 00));

See kasutab objekti tüüpi RTC_DS1307 ja võimaldab meil hõlpsasti määrata praeguse kuupäeva ja kellaaja. Sisestage visandi käivitamisel sellele reale sobiv kuupäev ja kellaaeg. Leidsin, et minu arvutis näidatud hetkest viimase minuti sisestamine andis tegelikule ajale üsna ligilähedase tulemuse (visandi töötlemiseks kulub IDE -l veidi aega ja umbes 10 sekundit)..

9. samm: kokkupandud projekti kuvamine

Paigaldasin oma kokkupandud projekti visiitkaardihoidjale (vt fotot). Visiitkaardi hoidja oli saadaval minu "koefitsientide ja lõppude" kollektsioonis. Kuna mul on neid hoidikuid palju, kasutasin siin ühte. Kuid kokkupandud projekti saab sama hõlpsalt kuvada mobiiltelefonihoidikus jne. Samuti peaks töötama iga hoidik, mis viib kokkupandud projekti tasasest asendist 30–60-kraadise nurga alla.

Samm: pärast seda

Õnnitleme! Kui järgisite ülaltoodud samme, on teil nüüd oma ekraan, mis näitab nädalapäeva, kalendrit, kellaaega, suhtelist õhuniiskust ja temperatuuri.

Kui leiate, et see juhend on väärtuslik, ja eriti kui teil on ettepanekuid selle valdkonna parandamiseks või minu teadmiste täiendamiseks, oleks mul hea meel teid kuulda. Minuga saate ühendust võtta aadressil [email protected]. (palun minuga ühenduse võtmiseks asendage teine „i” tähega „e”.