תחנת מזג אוויר לא מקוונת Arduino: 18 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

סיכום

בפעמים האחרונות כשאני קונה מדחום ראיתי שכמעט תמיד יש הבדל בערכים. המשימה שלי הייתה לעקוב אחר הטמפרטורה והלחות בתוך חדר התינוק שלי. כמו כן, הייתה בעיה בקריאת הערכים מטווח של 2-3 מטרים במרבית המדחומים והייתי צריך לעמוד כדי לראות את ערך הטמפ ', הבעיה שיש לי עם הכי הרבה מדחומים הייתה האור. בעיה אחרת הייתה שאני לא יכול לראות את ערך הטמפרטורה מכיוון שהוא ללא תאורה אחורית על מנת לחסוך באנרגיה. אני לא רוצה לחסוך באנרגיה, אני רק צריך כמה שעות אחסון אנרגיה כדי שהמכשיר הזה יפעל אם קו האנרגיה הראשי יכבה.

אז באתי עם רעיון:

- כדי ליצור מד חום עם אפשרות לשנות את ערך הטמפרטורה.

- מה שיכול להיות עם תאורה אחורית וצבעים.- כדי לשלב את כל החומרים שיש במדחומים רגילים: (RTC, סוללה, מינימום מקסימום t וכו ')- וכדי שיהיו לך תכונות נוספות כמו עונות וחגים.

אז התחלתי את הפרויקט לפני שנה. חלק התוכנה לקח לי מספר חודשים להשלים. יצרתי מספר גרסאות של התוכנה ובשבועיים האחרונים אני מסיים את הפרויקט.

מידע על תוכנת המכשיר

קוד ארדואינו וספריות:

הקוד מועלה גם בשלב קוד.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

https://github.com/stlevkov/Arduino-Libraries

תכונות מכשיר

• דף אתחול - מציג את התאריך והשעה של העלאת הקושחה האחרונה.
• דף הבית - מראה שעה, תאריך, סמל סוללה, סמל טמפרטורה, ערך טמפרטורה, ערך לחות, Tmax, Tmin, עונות השנה, חגים, מחוון USB כאשר הוא מחובר לחשמל.
• תפריט דף - עם טמפ ', שעון, סוללה, אודות, תפריטים אחוריים
• Temp Page - מאפשר כיול של חיישן DHT
• דף שעון - מאפשר לערוך את השעה והתאריך
• דף סוללה - מציג פרטי סוללה, אחוזים אחוזים, מתח mV, מצב טעינה
• אודות עמוד - הצגת מידע עבור המחבר
• פונקציית גב ליציאה מהתפריט
• לוחות שקופים
• חיים ארוכים ב- RTC
• סוללת ליתיום - עד ~ 9 שעות (450mAh)
• מחוון סוללה חלשה - מראה את הסמל באדום ~ נותרו 5 דקות.
• צבעים שונים עבור - נמוכה, בינונית, טמפרטורה גבוהה
• הודעות חגים ועונות
• שקע לתכנות - בצד האחורי
• ממשק משתמש - באמצעות מקודד רוטרי

הצד האחורי עם הלוח לא יהיה מכוסה, כי אני רוצה שהתינוק יראה את הלוח וייגע בו, כשהמכשיר לא מופעל. אתה יכול ליצור סוג של כיסוי עבור הצד האחורי של הלוח.

שלב 1: צייר את המכשיר, צייר את הרעיון הראשוני

החליטו מה יש לכם - כמה דפים, תפריטים, כיצד לשנות את התפריטים והדפים.

אם יש לך רעיונות נוספים, אתה יכול לשנות אותו באמצעות קוד הארדואינו.

החליטו באיזו צורה אתם רוצים ומה אפשר לעשות בקלות. אני קודם כל בוחר בהדפסה תלת מימדית, אבל אחרי זה מחליט להשתמש בחומר פשוט.

הרעיון הוא שיהיו קירות שקופים בחלק העליון והתחתון, גם אתה יכול ליצור קופסה עדינה יותר.

אז החלקים העיקריים של הקופסה הם:

1. קדמי - עם הצג והמקודד הרוטרי
2. מימין - עם מודול RTC
3. משמאל - עם מודול DHT
4. גב - עם הצד הפוך של הלוח
5. למעלה - שקוף עם סוללת 3.7V ומתג ON/OFF שקופית
6. תחתון - שקוף

שלב 2: בחר את הרכיבים הנכונים

1. לוח מטען מיקרו USB TP4056 5V 1A 18650 סוללת ליתיום - Ebay
2. 1.44 אינץ '128x128 SPI מודול צג LCD 65K TFT בצבע מלא ST7735 - Ebay
3. מודול מקודד סיבובי KY -040 עבור Arduino - Ebay
4. חיישן טמפרטורה ולחות דיגיטלי DHT22 AM2302 - eBay
5. מודולי RTC I2C זעירים 24C32 זיכרון DS1307 לוח מודול RTC בזמן אמת - Ebay
6. מודול בקר בקר מיקרו פרו ATmega328P 16MHz Arduino Pro Mini - Ebay
7. 3.7V 450mAh סוללה נטענת ליפו - Ebay
8. 6 פינים 2 מצבים DPDT On/On Mini Slide Switch - Ebay
9. סוללת CR2032 CR 2032 3V כפתור תאים - eBay

10. 10x22 סנטימטר הלחמה אב טיפוס נחושת לוח PCB צד אחד אוניברסלי - eBay

11. זכר ונקבה 40 פינים 2.54 מ"מ שקע כותרת רצועה בשורה אחת - eBay

שלב 3: הכינו תרשים חיווט

התרשים מציג קישוריות של החיישנים הדומים, בעוד שהתצוגה כמעט זהה.

לקבלת שימוש נכון בסיכה, עיין בקוד הארדואינו בשלב הקוד.

הורד את קובץ ה- fritzing לפרטים נוספים על pinout. העבר את הנקודות מהתרשים כדי לראות את הסיכות המדויקות של המודולים.

שלב 4: מידע נוסף לפני התחלה - צריכת חשמל

הפרויקט משתמש בסוללה של 450mAh, אך תוכל להשתמש בהרבה יותר. רק תסתכל על צריכת החשמל כדי לבחור ולחשב את הסוללה הנכונה לשימוש שעות ספציפיות. בעת שימוש ב- 450mAh המכשיר יכול לפעול בערך. 9 שעות.

במצב לא פעיל המכשיר פועל בסביבות 0.102A - אין לבצע אופטימיזציה לחיסכון באנרגיה כאן

כאשר לוחצים על הכפתור, הזרם הגבוה מופעל והוא סביב 0.177A.

שלב 5: חבר את המסך

התצוגה משתמשת ב- SPI לחיבור.

יש ספריית adafruit עבור נהג זה ST7735.

שלב 6: חבר מודול RTC

צור שינוי PCB על מנת להשתמש בסוללת CR2032.

• הסר את D1
• הסר את R4
• הסר את R5
• הסר את R6
• R6 קצר

מידע נוסף על שינוי זה נמצא כאן.

שלב 7: חבר את הקיר הקדמי עם הצג, RTC, סוללה, מקודד סיבובי

אם ברצונך לאתחל את המכשיר, פשוט העלה את הקוד משלב הקוד ופעל בשלבים האחרים תוך שינוי והצמדת החלקים החדשים.

שלב 8: הכינו קירות שקופים

אני משתמש במקשי 3 מ מ. אתה יכול להשתמש בחומר שקוף דומה. אני משתמש רק באחד בצד התחתון.

שלב 9: צור קיר ימין

צור את הקיר בצד ימין. השתמש בגודל CR2032 עבור החור.

שלב 10: צור קיר צד שמאלי

צור את דופן הצד השמאלית. השתמש בגודל מודול DHT עבור החור.

שלב 11: צור את השקע באמצעות הלוח האוניברסלי והמסילות, חבר RTC, מקודד, תצוגה ותצוגה

חבר והלחם את כל הסיכות בעקבות תרשים החוט. אתה יכול להשתמש ב- Arduino UNO עם סקיצה ריקה המותקנת על מנת לתכנת את Arduino Mini. סיכות דרושות:

• VCC 5V
• GND
• RX
• TX
• אִתחוּל

אל תשכח לנתק את הסוללה 3.7V בשלבים אלה אם אתה מעלה את הסקיצה לפני שתסיים עם החלקים.

שלב 12: הפעל אותו לפני שתמשיך

בשלב זה תוכל להפעיל את המכשיר ולהשתמש בכל הפונקציות.

השתמש בתצוגה המקדימה של הווידאו כדי לראות מה הייתה התוכנה בגרסה 1.1. יש גם קישור github בשלב הסיכום לעיון בעדכון האחרון.

הפעל את המכשיר לפני שתמשיך בשלבים האחרים לפני סגירת המכסה העליון, וודא שהוא פועל כרגיל.

שלב 13: הוסף TP4056 והסוללה, הלחם את מתג השקופיות, הוסף חוט טעינה לפין 5, הלחם את שקע התכנות האחורי

לאחר כל הלחמה, בדוק את המערכת, ודא שהחלקים פועלים כשורה לפני שתמשיך.

שלב 14: צור את הכריכה העליונה

אני משתמש בגליון פרספסי 0.5 מ מ מתיבת בנק החשמל.

שלב 15: קוד

השתמש בפרמטרים בקטע init כדי להגדיר את ההעדפות שלך.

בחגים אני משתמש בבולגרית. אתה יכול לערוך את המערך באמצעות החגים במדינה שלך.

המכשיר מציג 4 עונות, ערוך אותן בקוד העדיף את המיקום שלך.

אם החיישנים שלך שונים, עקוב אחר הגדרות הפינים וערוך אותם בקוד. השארתי כמעט את כל הערות השורות להבנה טובה יותר של הקוד.

פלטפורמות שנבדקו:

• ארדואינו UNO
• Arduino Pro Mini

קח את הספריות שאתה צריך מהמאגר, השתמש באותן, המוגדרות בסקיצה.

שלב 16: בדוק את המכשיר לפני נגיעות אחרונות

המכשיר מושלם, שלי מכויל -4*C, השתמשתי במזגן Toshiba שלי, 2 מדחומים פשוטים עם קירות ושני מדחומים דיגיטליים לכיולו. אם החיישן שלך מודד ערכים שונים, כעת תוכל לשנות אותו.

שלב 17: תצוגה מקדימה של ממשק

אל תשכח לערוך את פרטי הקושחה בחלק init של הקוד כדי להציג את האישורים שלך או להשאיר אותו כפי שהוא.