תחנת מזג אוויר עם Arduino, BME280 ותצוגה לצפייה במגמה במהלך 1-2 הימים האחרונים: 3 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

שלום!

כאן כבר הוצגו תחנות מזג אוויר ניתנות להדרכה. הם מראים את לחץ האוויר הנוכחי, הטמפרטורה והלחות. מה שהיה חסר להם עד כה היה הצגת הקורס במהלך 1-2 הימים האחרונים. לתהליך זה יהיה היתרון בכך שאתה לא יכול לקרוא באופן גרפי את הערכים הנוכחיים אלא גם במבט חטוף, לראות כיצד הם השתנו במהלך 1-2 הימים האחרונים. כתוצאה מכך, מזהים, למשל, שינוי אפשרי במזג האוויר, מכיוון שלחץ האוויר משתנה מאוד. עם זאת, מכירים גם קשרים כלליים בין הכמויות הנמדדות.

לדוגמה, הלחות יורדת כאשר טמפרטורת האוויר עולה. הסיבה לכך היא שאוויר חם יכול לספוג יותר לחות מאשר אוויר קר. אם הלחות היחסית היא כ 60% ב 20 ° C, אז ב 25 ° C האוויר יכול לספוג יותר לחות במונחים אבסולוטיים. לכן הלחות היחסית אינה עוד 60%, אלא למשל רק 50% הנחה.

כמו כן תוכלו לראות יפה באיזו שעה ביום יש לצפות לטמפרטורות הגבוהות או הנמוכות ביותר. או שהלחות עולה בחדות כאשר יורד גשם. אידיאלי עבור מטאורולוג התחביב. אשמח מאוד אם תוכל לפרסם את החוויות שלך בתגובות.

שלב 1: חלקים

לתחנת מזג אוויר זו אתה צריך רק 5 חלקים:

* Arduino mega: ebay arduino mega

* חיישן מזג אוויר BME280: ebay BME280

* תצוגת 320x480 פיקסלים לתצוגת Arduino Mega: ebay 320x480

* + 9V ספק כוח: ספק כוח ebay

* חוט חשמלי

העלויות הכוללות הן פחות מ -25 $ בלבד.

שלב 2: קוד הארדואינו

המעגל פשוט מאוד. אתה רק צריך לחבר את החיישן למגה הארדואינו בדרך זו:

וין +5V

GND GND

סיכת SDA 20

סיכת SCL 21

התצוגה מחוברת רק לרצועת המחברים במגה arduino.

להלן הקישורים לספריות הארדואינו הדרושות לך:

ספריית BME280:

ספריית חיישנים משותפת:

לב תחנת מזג האוויר הזו הוא, כפי שאמרתי, הייצוג הגרפי של נתוני מזג האוויר. כרגע, הערכים מתעדכנים כל 6 דקות והגרפים מועברים פיקסל אחד שמאלה. באופן זה ניתן לרשום את 1.5 הימים האחרונים. כמובן שניתן לשנות זאת בכל עת. רק אז יש לשנות את הערך 360000 ms (= 6 דקות) וכמובן את ציר הזמן בשעות. להלן השורות שתצטרך לשנות:

time_neu = מיליס ();

if (time_neu <time_alt) // כדי להימנע מבעיות לאחר הצפת המיליס

{

time_next = 0 + 360000;

}

אם (time_neu> time_next && time_next> = 360000) // מדידה חדשה לאחר 6 דקות

{

החלטתי לשמור על סולם הטמפרטורה, לחץ האוויר והלחות ללא שינוי, מכיוון שהוא מאפשר לך להעריך במהירות, לאורך זמן, אם לחץ האוויר גבוה, בינוני או נמוך, בהתבסס על מיקום הקריאות הנוכחיות. אם הייתי מתאים את הסולם שוב ושוב, לא הייתי מזהה זאת במבט ראשון. ציר הזמן ממוקם במיקום y = 290 פיקסלים. הסימנים בצירים y נמצאים במרחק של 45 פיקסלים זה מזה. אם ברצונך להציג את לחץ האוויר מ- 940 mbar ל- 1000 mbar בשלבים של 10 mbar, בצע את הפעולות הבאות:

ראשית, הגדר את המשוואה הכללית y = k * x + d. עכשיו אתה משתמש בשני זוגות הערך האלה (x = 940, y = 290) ו- (x = 950, y = 245). זה נותן 2 משוואות עם שני האלמונים k ו- d: 290 = k * 940 + d ו- 245 = k * 950 + d. על ידי הפחתת שתי המשוואות נקבל: 290 - 245 = k * 940 - k * 950 + d - d. האלמוני d נעלם בדרך זו ואנו מקבלים עבור k = - 45/10 = -4.5. ערך זה עבור k ממוקם באחת משתי המשוואות הראשוניות: 290 = -4.5 * 940 + d. בדרך זו ניתן להשיג את הערך עבור d, במיוחד d = 4520.

אם אתה רוצה את לחץ האוויר, למשל מייצג רק 955 mbar עד 985 mbar, אתה שם את זוגות הערכים (955, 290) ו- (960, 245) במשוואת הקו הישר. ואז משיגים עבור k = -9 ו- d = 8885. באופן דומה, מחשבים את המשוואות בקו ישר לטמפרטורה ולחות האוויר. שלוש המשוואות האלה מופיעות כאן בתוכנית:

עבור (i = 0; i <= 348; i ++)

{

אם (לחות ! = -66)

{

myGLCD.setColor (255, 0, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4.5 * טמפרטורה + 200);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4.5 * טמפרטורה + 200.81 + i + 1, -4.5 * טמפרטורה [i + 1] + 200);

myGLCD.setColor (0, 255, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4.5 * לחות + 380);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4.5 * לחות + 380.81 + i + 1, -4.5 * לחות [i + 1] + 380);

myGLCD.setColor (0, 0, 255);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4.5 * לחץ + 4520);

myGLCD.drawLine (81 + i, -9.0 * לחץ + 8885, 81 + i + 1, -9.0 * לחץ [i + 1] + 8885);

}

}

שלב 3: התוצאות

מילה אחת לסרטון: כדי להפוך את הרחבת הגרף לגלויה הורדתי את שלבי הזמן עד לשנייה אחת. לכן התצוגה מהבהבת מאוד. במציאות צעדים הזמן הם 6 דקות. אז אתה לא יכול לראות שום מהבהב…

אשמח אם מטאורולוג תחביב כזה או אחר ינסה להתעסק בתחנת מזג האוויר שלי. השוואה עם תחנות מדידה רשמיות (למשל אוניברסיטת גראץ/אוסטריה) מראה את השימושיות של עקומות המדידה.

יתר על כן, אשמח אם תוכל להצביע לי בתחרות החיישנים ולשאר ההוראות שלי בתחרות המדעים בכיתה:

• https://www.instructables.com/id/DIY-LED-photomete…
• www.instructables.com/id/DIY-Wind-Tunnel-a…
• www.instructables.com/id/Simple-Autorange-…

תודה רבה על זה.

אם אתה מתעניין בפרויקטים נוספים בפיזיקה, הנה ערוץ היוטיוב שלי:

פרויקטים נוספים בפיזיקה:

במובן זה, יוריקה…