Graafiline ilmajaam: 7 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Kas olete alati tahtnud omada graafilist ilmajaama? Ja täpsete anduritega? Võib -olla on see projekt teile midagi. Selle ilmajaamaga näete, mida ilm "teeb". Näiteks võib temperatuur tõusta või langeda. Tavalise termomeetri abil pole võimalik temperatuuri ajalugu näha. Selle ilmajaama ajalugu on 26 tundi, seda kuvatakse üle 320 piksli TFT -ekraanil. Iga 5 minuti järel lisatakse graafikule piksel, mis võimaldab teil näha, kas sellel on tõusutrend või langustrend. Seda tehakse temperatuuri, niiskuse, õhurõhu ja erinevat värvi CO2 jaoks. Välistemperatuur on ka traadita. Nii saate õhku rõhu tegemise põhjal ilma ette ennustada.

Tavalistel ilmajaamadel on andurid, mis on mõned ebatäpsed. Näiteks temperatuuri puhul on nende täpsus tavaliselt +/- 2 kraadi. Selle ilmajaama jaoks kasutatakse täpsemaid andureid. HDC1080 temperatuurianduri täpsus on +/- 0,2 kraadi, mis on palju parem. Sama kehtib ka õhuniiskuse ja õhurõhu kohta.

TFT -ekraani ülaosas kuvatakse andurite mõõtmised ja neid värskendatakse iga 5 sekundi järel. Need mõõtmised on saadaval ka RS232 kaudu.

Põhijooned:

• Erinevate värvidega graafikud trendide äratundmiseks
• Täpsed temperatuuri, niiskuse ja õhurõhu andurid.
• Tehase kalibreerimisandmed ja anduri temperatuur loetakse võimaluse korral anduritelt ja rakendatakse koodile, et saada kõige täpsemaid mõõtmisi.
• Temperatuurid on saadaval Celsiuse järgi (vaikimisi) või Fahrenheiti järgi.
• Välistemperatuur traadita mooduli kaudu (valikuline)
• RS232 liides kaugseireks.
• Kena väike disain (isegi mu naine talub seda meie elutoas;-)

Loodan, et teile meeldib sama ilmaolude uurimine nagu minulgi!

Samm: osad

1 x 2,8 -tolline TFT -moodul ilma puutepaneelita ILI9341 Drive IC 240 (RGB)*320 SPI -liides

1 x mikrokiip 18f26k22 28-PIN PDIP mikrokontroller

1 x HDC1080 moodul, GY-213V-HDC1080 suure täpsusega digitaalne niiskusandur koos temperatuurianduriga

1 x GY-63 MS5611 kõrge resolutsiooniga atmosfääri kõrguse anduri moodul IIC / SPI

1 x MH-Z19 infrapuna co2 andur co2 monitori jaoks

1 x (valikuline) NRF24L01+PA+LNA traadita moodulid (antenniga)

1 x 5V kuni 3,3 V alalisvoolu alalisvoolu toiteploki moodul AMS1117 800MA

1 x keraamiline kondensaator 100 nF

2 x akrüülplaat 6*12 cm paksus 5 mm või 100*100 mm paksus 2 mm

1 x mikro -USB -pistik 5 -osaline pesa Jack Micro usb DIP4 jalad Neli jalga Plaatistme paigaldamine mini -USB -pistik

1 x must universaalne Android -telefoni mikro -USB EU -pistiku reisivõrgu vahelduvvoolu laadija adapter Android -telefonidele

1 x PCB kahepoolne.

Mõned M3 nailonist vahetükid/kruvid

-

Välistemperatuuri jaoks (valikuline)

1 x mikrokiip 16f886 mikrokontroller 28-pin PDIP

1 x veekindel temperatuurianduri DS18b20 temperatuuriandur roostevabast terasest pakend -100 cm traat

1 x 4k7 takisti

1 x NRF24L01+ traadita moodul

1 x keraamiline kondensaator 100 nF

1 x PCB leivaplaadi prototüüp

1 x 85x58x33mm veekindel läbipaistev kate plastikust elektroonilise kaabli projektikarbi ümbris

1 x plastikust akuümbrise hoiukasti hoidik traatjuhtmetega 2 x AA 3.0V 2AA jaoks

2 x AA patareid

2. samm: PCB

Selle projekti jaoks kasutasin kahepoolset trükkplaati. Gerberi failid on saadaval. See trükkplaat sobib TFT -ekraani tagaküljele. Temperatuuri andur on paigaldatud tagaküljele, et vältida vooluringi kuumutamist. Ühendage NRF24L01+ mikrokontrolleriga järgmiselt.

tihvt 2 - NRF24L01+ CSN

tihvt 8 - NRF24L01+ GND

tihvt 9 - NRF24L01+ CE

tihvt 22 - NKF24L01+ SCK

tihvt 23 - NRF24L01+ MISO

tihvt 24 - NRF24L01+ MOSI

tihvt 20 - NRF24L01+ VCC

nc - NRF24L01+ IRQ

3. samm: Välistemperatuur

16f886 mikrokontrollerit kasutatakse DS18B20 temperatuurianduri lugemiseks iga 5 minuti järel. Seda temperatuuri edastatakse juhtmevaba mooduli NRF24L01+ kaudu. Siin piisab PCB leivaplaadi prototüübist. Kasutage järgmist mikrokontrolleri tihvti konfiguratsiooni:

tihvt 2 - NRF24L01+ CSN

tihvt 8 - GND

tihvt 9 - NRF24L01+ CE

tihvt 14 - NKF24L01+ SCK

tihvt 15 - NRF24L01+ MISO

tihvt 16 - NRF24L01+ MOSI

pin 20 - +3 volti AA patareisid

tihvt 21 - NRF24L01+ IRQ

tihvt 22 - DS18B20 andmed (kasutage tõmbamiseks 4k7 takistit)

4. samm: RS232 väljund

Iga 5 sekundi tagant tehakse mõõtmised RS232 kaudu tihvtiga 27 (9600 baud). Saate selle liidese arvutiga ühendada ja andmete hankimiseks kasutada terminaliprogrammi (nt Putty). See võimaldab mõõtmisi kasutada muudel eesmärkidel.

Samm: kood

Selles projektis kasutatavad andurid kasutavad mikrokontrolleri 18f26k22 erinevaid liideseid. Nii on ka esimene jadaliides, mida kasutab MH-Z19 CO2 andur. See liides on seadistatud 9600 baudile. Selle mikrokontrolleri teist jadaliidest kasutatakse anduri mõõtmiseks nööpnõelal 27 iga 5 sekundi tagant, et saaksite selle arvutiga ühendada (samuti 9600 baud). Temperatuuri/niiskuse andur HDC1080 ja õhurõhu andur MS5611 töötavad i2c liidesel. TFT -ekraan ja juhtmevaba moodul NRF24L01+ töötavad samal SPI -liidesel, mille konfiguratsioon on 8 Mhz. 18f26k22 mikrokontroller ise on seadistatud 64 Mhz. Vaikimisi on temperatuurid Celsiuse järgi. Ühendades tihvti 21 maapinnaga, saate temperatuuri Fahrenheiti järgi. Täname Achim Döblerit µGUI graafikakogu eest ja Harry W -d (1 ja 0) 64 -bitise lahenduse eest.

Välistemperatuuri mõõtmiseks kasutatakse mikrokontrollerit 16f886. DS18B20 temperatuuriandurit loetakse iga 5 minuti järel (siin kasutatakse ühe juhtmega protokolli) ja see edastatakse koos SPI liidesega juhtmevaba mooduli NRF24L01+ kaudu. Enamasti on see mikrokontroller patareide säästmiseks vähese energiatarbega režiimis. Loomulikult toetatakse ka negatiivseid temperatuure. Kui seda välistemperatuuri funktsiooni ei kasutata, ei kuvata seda TFT -ekraanil, seega on see valikuline.

18f26k22 ja 16f886 mikrokontrollerite programmeerimiseks vajate programmeerijat pickit3. Võite kasutada tasuta Microchip IPE programmeerimistarkvara (ärge unustage seadistada VDD väärtuseks 3,0 volti ja märkige ruut "Toite sihtmärgi ahel tööriistast" menüüs "Toide" "ICSP valikud").

6. samm: Timelapside kuvamine

Ajakava mulje sellest, kuidas umbes 15 tundi ilmaseiret välja näeb. Valge udusus kuvaril pole tegelikkuses olemas.

• Punase sisetemperatuuriga
• Oranži värvi välistemperatuur
• Sinise värviga niiskus
• Roheliselt õhurõhk
• Kollase värviga CO2

7. samm: naudi

Nautige seda projekti !!

Kuid põhimõtteliselt on üsna vale proovida luua teooria ainult jälgitava suuruse kohta. Tegelikkuses juhtub hoopis vastupidi. See on teooria, mis otsustab, mida me saame jälgida.

~ Albert Einstein füüsikas ja väljaspool Werner Heisenbergi lk. 63