Ilmajaam: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kas olete kunagi tundnud end väikeste vestluste ajal ebamugavalt? Kas vajate lahedaid asju, millest rääkida (okei, kiidelda)? Noh, meil on see asi teie jaoks! See õpetus võimaldab teil ehitada ja kasutada omaenda ilmajaama. Nüüd saate iga ebamugava vaikuse enesekindlalt täita temperatuuri, rõhu, niiskuse, kõrguse ja tuule kiiruse värskendustega. Kui te selle ilusa projekti lõpule viite, ei kasuta te enam kunagi mahedat, "ilm on olnud ilus".

Meie ilmajaam on täielikult varustatud veekindlas kastis, millel on erinevad andurid, mis salvestavad erinevaid looduslikke mõõtmisi ja salvestavad need kõik samale SD -kaardile. Arduino Unot kasutatakse ilmajaama hõlpsaks kodeerimiseks, et see saaks kaugtööd teha. Lisaks saab süsteemi lisada või integreerida suvalise arvu andureid, et anda sellele mitmesuguseid funktsioone. Otsustasime kasutada erinevaid Adafruit andureid: kasutasime temperatuuri ja niiskuse andurit DHT22, õhurõhu ja kõrguse andurit BMP280 ning tuulekiiruse andurit. Lisaks erinevate koodide kokku panemisele pidime alla laadima mitu kooditeeki, et kõik meie andurid saaksid koos töötada ja andmeid SD -kaardile logida. Lingid raamatukogudele on meie koodis kommenteeritud.

Samm: koguge materjalid

• Arduino Uno
• Protoboard
• 9V aku
• Adafruit anemomeetri tuulekiiruse andur
• Veekindel korpus
• Adafruit BMP280 õhurõhu ja kõrguse andur
• Adafruit DHT22 temperatuuri ja niiskuse andur
• Adafruiti kokkupandud andmete logimise kilp
• Kuum liim

Selles etapis on oluline lihtsalt veenduda, et teie Arduino töötab ja seda saab arvutist programmeerida. Lõpuks jootsime kõik meie komponendid protoboardile, kuid anduri ühendamiseks Arduinoga saab kasutada ka leivaplaati. Meie protoplaat muutis kõik meie ühendused püsivaks ja hõlbustas komponentide paigutamist, muretsemata nende paigast tõukamise pärast.

Samm: lisage andmekoguja

See samm on lihtne. Selle sammu täitmiseks piisab, kui klõpsate andmesalvesti oma kohale. See sobib otse Arduino Uno peale.

Andmelogi tegelikuks logimiseks andmed vajavad teatavat kodeerimist. Logija salvestab andmed SD -kaardile, mis sobib kilbiga ja mida saab eemaldada ja arvutiga ühendada. Koodi üks kasulik omadus on ajatempli kasutamine. Kellaaeg salvestab päeva, kuu ja aasta lisaks teisele, minutile ja tunnile (kui see on aku külge ühendatud). Alustades pidime selle aja koodis määrama, kuid andmekoguja hoiab aega nii kaua, kuni selle plaadil olev aku on ühendatud. See tähendab, et kella ei lähtestata!

Samm: seadistage temperatuuri ja niiskuse andur

1. Ühendage anduri esimene tihvt (punane) Arduino 5 V kontaktiga
2. Ühendage teine tihvt (sinine) Arduino digitaalse tihvtiga (me paneme oma tihvti 6)
3. Ühendage neljas tihvt (roheline) Arduino maapinnaga

Meie kasutatav Adafruit'i andur vajab andmete kogumiseks Arduinole ainult ühte digitaalset tihvti. See andur on mahtuvuslik niiskusandur. See tähendab, et see mõõdab suhtelist õhuniiskust kahe metallielektroodiga, mis on nende vahel poorse dielektrilise materjaliga eraldatud. Kui vesi siseneb pooridesse, muutub mahtuvus. Anduri temperatuuritundlik osa on lihtne takisti: takistus muutub temperatuuri muutudes (nimetatakse termistoriks). Kuigi muutus ei ole lineaarne, saab selle teisendada temperatuurinäiduks, mille registreerib meie andmekoguja kilp.

Samm: seadistage rõhu- ja kõrguseandur

1. Viini tihvt (punane) ühendatakse Arduino 5V pistikuga
2. Teine tihvt pole millegagi ühendatud
3. GND tihvt (must) on Arduino maapinnaga ühendatud
4. SCK tihvt (kollane) jookseb Arduino SCL -tihvti juurde
5. Viies tihvt pole ühendatud
6. SDI tihvt (sinine) on ühendatud Arduino SDA tihvtiga
7. Seitsmes tihvt pole ühendatud ja seda pole diagrammil kujutatud

Viini tihvt reguleerib anduri enda pinget ja võtab selle 5 V sisendilt 3 V alla. SCK tihvt või SPI kella tihvt on anduri sisendnõel. SDI -tihvt on seeriaandmed tihvtis ja kannab teavet Arduino andurilt. Arduino ja leivaplaadi seadistamise skeemil ei olnud pildil olev rõhu- ja kõrguseandur täpne mudel, mida kasutasime. Siiski on üks tihvt vähem, kuid selle juhtmestik on täpselt sama, mis tegeliku anduri juhtmestik. Tihvtide ühendamise viis peegeldab anduri tihvte ja peaks andma anduri seadistamiseks sobiva mudeli.

Samm: seadistage anemomeeter

1. Anemomeetri punane toiteliin tuleb ühendada Arduino Vini tihvtiga
2. Must maandusjoon tuleks Arduino maapinnaga ühendada
3. Sinine juhe (meie vooluringis) oli ühendatud A2 tihvtiga

Üks oluline asi, mida tuleb arvestada, on see, et anemomeeter vajab töötamiseks 7–24 V võimsust. Arduino 5V pin ei kavatse seda lihtsalt lõigata. Seega tuleb Arduinoga ühendada 9 V aku. See ühendub otse Vini tihvtiga ja võimaldab anemomeetril kasutada suuremat toiteallikat. Anemomeeter mõõdab tuule kiirust, tekitades elektrivoolu. Mida kiiremini see pöörleb, seda rohkem energiat ja seega ka rohkem voolu anemomeetri allikad. Arduino suudab teisendada saadud signaali tuule kiiruseks. Meie kodeeritud programm teeb ka vajaliku teisenduse, et tuule kiirus saada miili tunnis.

Samm: kontrollige vooluringi ja tehke mõned testid

Ülaltoodud pildil on meie lõpetatud vooluahela skeem. Temperatuuriandur on valge, nelja nööpnõelaga andur plaadi keskel. Rõhuandurit tähistab punane andur paremal. Kuigi see ei vasta täpselt meie kasutatavale andurile, sobivad tihvtid/ühendused kokku, kui joondate need vasakult paremale (kasutusel oleval anduril on üks tihvt rohkem kui skeemil). Anemomeetri juhtmed vastasid värvidele, mille me neile skeemil määrasime. Lisaks lisasime Arduino skeemi vasakus alanurgas mustale akupordile 9V aku.

Ilmajaama testimiseks proovige sisse hingata temperatuuri- ja niiskusandurit, keerake anemomeeter ja võtke kõrge hoone/mäe üla- ja alaosast andmed, et näha, kas temperatuuriandur, anemomeeter ja rõhu-/kõrguseandur koguvad andmeid. Proovige SD -kaart välja võtta ja ühendada seadmega, et veenduda, et mõõtmised on õigesti salvestatud. Loodetavasti sujub kõik tõrgeteta. Kui ei, siis kontrollige kõiki oma ühendusi. Varuplaanina proovige kontrollida koodi ja vaadata, kas on tehtud vigu.

Samm: sisestage kõik komponendid

Nüüd on õige aeg see välja näha nagu tõeline ilmajaam. Kasutasime oma vooluringi ja enamiku komponentide majutamiseks Outdoor Products veekindlat kasti. Meie kasti küljel oli juba auk läbiviija ja kummitihendiga. See võimaldas meil juhtida temperatuuriandurit ja anemomeetri juhtmeid väljaspool kasti läbi läbivajajasse puuritud ja epoksüga suletud augu. Rõhuanduri kasti sisse paigutamise probleemi lahendamiseks puurisime karbi põhja põhja väikesed augud ja panime põhja mõlema nurga alla tõusutoru, et see istuks maapinnast kõrgemal.

Anemomeetri ja temperatuurianduri peamise trükkplaadiga ühendavate juhtmete veekindluseks kasutasime kõikide ühenduste tihendamiseks termokahanevat linti. Panime temperatuurianduri kasti alla ja kinnitasime selle (me lihtsalt ei tahtnud, et toonitud plastik soojust kinni hoiaks ja meile vale temperatuurinäitu annaks).

See pole ainus eluasemevõimalus, kuid kindlasti saab selle töö lõbusa projekti jaoks tehtud.

8. samm: nautige oma isiklikku väikest ilmajaama

Nüüd on lõbus osa! Võtke ilmajaam endaga kaasa, seadke see oma akna taha või tehke kõike muud, mida soovite. Kas soovite selle ilmaõhupalliga üles saata? Tutvuge meie järgmise juhendiga!