תחנת מזג אוויר עם בקר מיקרו Atmega328P-PU: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

לאחרונה למדתי קורס מקוון חינם עם edx (נוסד על ידי אוניברסיטת הרווארד ו- MIT בשנת 2012, edX הוא יעד למידה מקוון וספק MOOC, המציע קורסים באיכות גבוהה מהאוניברסיטאות והמוסדות הטובים בעולם ללומדים בכל מקום), עם הכותרת: מטאורולוגיה בחצר האחורית: מדע מזג האוויר, וזה היה מאוד אינפורמטיבי ואני ממליץ על כך לכל האנשים המתעניינים במטאורולוגיה חובבנית, בהרצאה הראשונה או השנייה, המליץ פרופסור ג'ון אדוארד האת '- המדריך- לקנות תחנת מזג אוויר שיכולה למדוד גובה המיקום הגיאוגרפי ולחץ האוויר הברומטרי, חשבתי שבמקום לקנות ברומטר או תחנת מזג אוויר הרעיון הטוב ביותר הוא להכין אחד עם הרכיבים הזולים ביותר שיש מסביבי ובארגז הזבל שלי, חיפשתי באינטרנט ומצאתי כמה פרויקטים, חלקם באתר שניתן להדריך, הבעיה שלי הייתה באמצעות מיקרו-בקר עירום ולא פי-ארדואינו או פטל שהיו ויקרים יותר, המחיר של AtmegaP-PU, Arduino Uno ו- Reaspberry Pi zero- ה- Pi- הזולים ביותר: 4 $, 12 $ ו- 21 $ כך שה- AtmegaP-PU הוא הזול ביותר. חיישנים בהם השתמשתי בפרויקט זה הם DHT22 (חיישן מדידת טמפרטורה ולחות דיגיטלי) שעולה כמעט $ 8 - זה מדויק יותר מחיישן DHT11, כמו כן השתמשתי בלחץ ברומטרי טמפרטורה BMP180, חיישן מודול גובה, שהוא 6 $ ועשיתי שימוש במודול תצוגת LCD נוקיה 5110 עם תאורה אחורית ירוקה עם מתאם PCB עבור Arduino, שזה רק 5 $, כך שתוך תקציב של 23 $ וכמה חוטים וחלקים אחרים מתיבת הזבל שלי אוכל להכין תחנת מזג אוויר פנטסטית זו אשר אני הולך להסביר לך בפסקאות הבאות.

שלב 1: שלב 1: תרשים עיצוב ומעגל

מכיוון שהיעד שלי היה, מדידת טמפרטורה ולחות יחסית ולחץ ברומטרי וגובה, כך שחיישנים שעלי להשתמש בהם הם DHT22 ו- BMP180, אני משתמש ב- DHT22, למדידת טמפרטורה ולחות יחסית וה- BMP180, ללחץ וגובה ברומטרי, אם כי BMP180 יכול למדוד גם טמפרטורה, אך הטמפרטורה הנמדדת על ידי DHT22 מדויקת יותר מחיישן BMP180. וה- Nokia 5110 להצגת הערכים הנמדדים וכפי שהסברתי בהקדמה, Atmega328P-PU כמיקרו-בקר, ניתן לראות את עיצוב המערכת ואת תרשים המעגלים באיור לעיל.

שלב 2: שלב 2: כלים נחוצים

הכלים הדרושים מוצגים באיורים לעיל, והם כדלקמן:

1- כלים מכניים:

מסור יד 1-1

1-2- מקדחה קטנה

1-3- חותך

חשפן 1-4 חוטים

מברג 1-5

מגהץ 1-6

כלים 2-אלקטרוניקה:

2-1-מולטימטר

ספק כוח 2-2, עיין בהנחיות שלי להכנת אחת קטנה:

לוח 2-3 לחם

2-4-ארדואינו אונו

שלב 3: שלב 3: רכיבים וחומרים הדרושים

חומר מכני 1:

מעטפת 1-1 בפרויקט זה השתמשתי במקרה המוצג לעיל, אותו הכנתי לפרויקטים קודמים שלי (עיין ב:

2-רכיבים אלקטרוניים:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- LCD גרפי 84x48-נוקיה 5110:

2-3- 16 מגהרץ קבלים קריסטל + 20pF:

2-4- BMP180 לחץ ברומטרי, חיישן טמפרטורה וגובה:

2-5- DHT22/AM2302 חיישן טמפרטורה ולחות דיגיטלי:

2-6- חוט מגשר:

2-7- סוללה נטענת 9 וולט:

וסת לינארי 2-8-LM317 עם מתח יציאה משתנה:

שלב 4: שלב 4: תכנות ATMEGA328P-PU

ראשית, יש לכתוב את המערכון של Arduino, השתמשתי באתרים שונים ושיניתי אותו עם הפרויקט שלי, כך שתוכל להוריד אותו אם תרצה להשתמש בו, עבור ספריות רלוונטיות תוכל להשתמש באתרים הרלוונטיים במיוחד github.com, חלק מכתובות הספריות הן כדלקמן:

נוקיה 5110:

BMP180:

שנית, יש להעלות את התוכנית לעיל ל- ATMEGA328P-PU, אם מיקרו-בקר זה נקנה עם מטען אתחול, אין צורך להעלות אליו תוכנית מטעין אתחול, אך אם המיקרו-בקר ATMEGAP-PU אינו נטען במכשיר אתחול, עלינו לעשות את זה בבוא הזמן, יש הרבה הוראות לשימוש להליך כזה, אתה יכול גם להשתמש באתר Arduino: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, וכן הוראות כמו: https:// www.instructables.com/id/burning-atmega328 …

שלישית, לאחר שתסיים להעלות את מטען האתחול ל- ATMEGA328P-PU, עליך להתחיל להעלות את הסקיצה הראשית אל המיקרו-בקר, השיטה כתובה באתר Arduino, כפי שהוזכר לעיל, עליך להשתמש בגביש 16 מגה-הרץ כפי שמוצג בזה אתר, המעגל שלי מוצג למעלה.

שלב 5: שלב 5: ביצוע הפרויקט

על מנת לבצע את הפרויקט, עליך לבדוק את המעגל על לוח לחם, לכן השתמש בלוח לחם ובחוטי מגשר כפי שמוצג באיור ובדוק את הפרויקט כדי לראות את התצוגה, אם אתה רואה מה אתה רוצה למדוד ב- NOKIA 5110 התצוגה, אז זה הזמן הנכון לבצע את שאר ההליך של יצירת תחנת מזג האוויר, אם לא, עליך להבין את הבעיה שהיא תוכנה או חומרה, בדרך כלל זה נובע מחיבורים גרועים או לא נכונים של חוטי מגשר., עקוב אחר תרשים המעגלים קרוב ככל האפשר.

השלב הבא הוא יצירת הפרויקט, לכן כדי ליצור חיבור קבוע עבור המיקרו -בקר, עליך להשתמש בשקע IC ולהלחם אותו לחתיכת פרפ קטנה. לוח ושתי חתיכות כותרת סיכה נקבה כפי שמוצג בתמונות לעיל, בשל סיכות שקע IC רבות שהן 28 וקצה כותרות סיכות שהן 14+14, כך שעליך להלחם 56 סולרים ועליך לבדוק את כל הלחמים האלה. נקודות עבור קישוריות נכונה ואי -קישוריות של נקודות סמוכות, לפני שמובטח לך על תפקודו הנכון של היצירה אל תתחיל להשתמש בה להכנסת המיקרו -בקר. אם הכל מתנהל כשורה, כעת עליך להמשיך ולחבר את החלקים הבאים.

דבר חשוב נוסף שיש לקחת בחשבון הוא העובדה שהרכיבים זקוקים ל -5 וולט להפעלה אך התאורה האחורית של תצוגת NOKIA 5110 זקוקה ל -3.3 וולט, אם אתה משתמש ב -5 וולט לתאורה אחורית, הוא עשוי להשפיע קשות על אורך חיי התצוגה, אז השתמשתי בשני רגולטורים לינאריים LM317 עם מתח יציאה משתנה, והתאמתי אחד ליציאת 5V ושני ליציאה של 3.3V, למעשה הכנתי את אחד עם פלט 5V בעצמי וקניתי אחר עם פלט 3.3V. עכשיו הזמן לתקן את הרכיבים במעטפת, אתה יכול לראות את התמונות, חייבים לתקן את חיישן DHT22 כך שפני הקלט שלו יהיו מחוץ למארז כדי לחוש את הטמפרטורה והלחות היחסית, אך הלחץ הברומטרי BMP180, חיישן טמפרטורה וגובה, יכול להיות בתוך המעטפת אך יש לקדוח מספיק חורים על המעטפת כדי ליצור קשר עם האוויר החיצוני, כפי שניתן לראות בתמונות למעלה. נקודה חשובה נוספת היא מתן פרפקט קטן. לוח, שתוכל לראות בתמונות, ולייצר שתי שורות של כותרות סיכה נקבות, אחת לחיבורי אדמה או חיבורים שליליים ואחת עבור יציאות 5V חיוביות.

כעת, הגיע הזמן לחבר את הרכיבים והמכלולים, חבר את כל החוטים על פי תרשים המעגל וודא ששום דבר לא נשאר בחוץ, אחרת תהיה בעיה בתוצאה הסופית.