Grafiese weerstasie: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Wou u altyd 'n grafiese weerstasie hê? En met akkurate sensors? Miskien is hierdie projek iets vir jou. Met hierdie weerstasie kan u sien wat die weer doen. Temperature kan byvoorbeeld styg of daal. Met 'n normale termometer is dit nie moontlik om die temperatuurgeskiedenis te sien nie. Met hierdie weerstasie het u 'n geskiedenis van 26 uur, met meer as 320 pixels van 'n TFT -skerm. Elke 5 minute word 'n pixel by die grafiek gevoeg, waarmee u kan sien of dit 'n stygende of dalende neiging het. Dit word gedoen vir temperatuur, humiditeit, lugdruk en CO2 in verskillende kleure. Buitentemperatuur is ook draadloos ingesluit. Op hierdie manier kan u die weer "voorspel" op grond van wat die lugdruk doen.

Normale weerstasies het wel sensors wat soms onakkuraat is. Byvoorbeeld, vir temperatuur het hulle gewoonlik 'n akkuraatheid van +/- 2 grade. Vir hierdie weerstasie word meer akkurate sensors gebruik. Die HDC1080 temperatuursensor het wel 'n akkuraatheid van +/- 0,2 grade, wat baie beter is. Dieselfde geld vir humiditeit en lugdruk.

Bo -aan die TFT -skerm word die metings van die sensors elke 5 sekondes vertoon en verfris. Hierdie metings is ook beskikbaar via RS232.

Belangrikste kenmerke:

• Grafieke in verskillende kleure om tendense te herken
• Akkurate sensors vir temperatuur, humiditeit en lugdruk.
• Fabriek kalibrasie data en sensor temperatuur word waar moontlik van sensors gelees en op kode toegepas om die akkuraatste metings te kry.
• Temperature is beskikbaar in Celsius (standaard) of Fahrenheit.
• Buitentemperatuur via draadlose module (opsioneel)
• RS232 -koppelvlak vir monitering op afstand.
• Pragtige klein ontwerp (selfs my vrou verdra dit in ons sitkamer;-)

Ek hoop dat u die weerstoestande soos ek sal geniet!

Stap 1: Onderdele

1 x TFT -module 2,8 duim sonder aanraakpaneel ILI9341 Drive IC 240 (RGB)*320 SPI -koppelvlak

1 x Microchip 18f26k22 mikrokontroller 28-PIN PDIP

1 x HDC1080-module, GY-213V-HDC1080 Digitale humiditeitsensor met hoë akkuraatheid met temperatuursensor

1 x GY-63 MS5611 Atmosferiese hoogtesensormodule met hoë resolusie IIC / SPI

1 x MH-Z19 infrarooi CO2 sensor vir CO2 monitor

1 x (opsioneel) NRF24L01+PA+LNA draadlose modules (met antenna)

1 x 5V tot 3.3V DC-DC Step Down Power Supply Buck Module AMS1117 800MA

1 x keramiek kondensator 100nF

2 x akrielbord 6*12 cm dikte 5 mm of 100*100 mm dikte 2 mm

1 x Micro USB -aansluiting 5 -pins sitplek Jack Micro usb DIP4 bene Vier bene Plaats plaat sitplek mini usb connector

1 x swart universele Android -telefoon, mikro -USB -EU -aansluiting vir reis -muurlaaier, vir Android -telefone

1 x PCB dubbelzijdig.

Sommige M3 nylon afstandhouers/skroewe

-

Vir buitentemperatuur (opsioneel)

1 x Microchip 16f886 mikrokontroller 28-pins PDIP

1 x Waterdigte DS18b20 temperatuur sonde temperatuur sensor Roesvrye staal verpakking -100cm draad

1 x 4k7 weerstand

1 x NRF24L01+ draadlose module

1 x keramiek kondensator 100nF

1 x prototipe PCB -broodbord

1 x 85x58x33mm waterdigte deksel, deksel vir plastiek, elektroniese kabel, omhulselkas

1 x Houer vir plastiekbatteryhouer met draaddrade vir 2 x AA 3.0V 2AA

2 x AA battery

Stap 2: PCB

Ek het 'n dubbelzijdige PCB vir hierdie projek gebruik. Die Gerber -lêers is beskikbaar. Hierdie PCB pas agter in die TFT -skerm. Die temperatuursensor is aan die agterkant gemonteer om verhitting uit die stroombaan te voorkom. Koppel die NRF24L01+ op die volgende manier aan die mikrobeheerder:

pen 2 - CSN van NRF24L01+

pen 8 - GND van NRF24L01+

pen 9 - CE van NRF24L01+

pen 22 - SCK van NRF24L01+

pen 23 - MISO van NRF24L01+

pen 24 - MOSI van NRF24L01+

pen 20 - VCC van NRF24L01+

n.c - IRQ van NRF24L01+

Stap 3: Buitentemperatuur

Die 16f886 mikrokontroleerder word gebruik om die DS18B20 temperatuur sensor elke 5 minute te lees. Hierdie temperatuur word oorgedra via die NRF24L01+ draadlose module. 'N Prototipe PCB -broodbord is hier voldoende. Gebruik die volgende mikro -kontroleerder -pin -konfigurasie:

pen 2 - CSN van NRF24L01+

pen 8 - GND

pen 9 - CE van NRF24L01+

pen 14 - SCK van NRF24L01+

pen 15 - MISO van NRF24L01+

pen 16 - MOSI van NRF24L01+

pen 20 - +3 volt van die AA -batterye

pen 21 - IRQ van NRF24L01+

pen 22 - DS18B20 -data (gebruik 4k7 -weerstand as optrek)

Stap 4: RS232 -uitvoer

Elke 5 sekondes word die metings via RS232 op pen 27 (9600 baud) verskaf. U kan hierdie koppelvlak aan u rekenaar koppel en 'n terminale program (bv. Stopverf) gebruik om die data te kry. Dit laat u toe om die metings vir ander doeleindes te gebruik.

Stap 5: Kode

Die sensors wat in hierdie projek gebruik word, gebruik verskillende koppelvlakke van die 18f26k22 mikrobeheerder. So is die eerste seriële koppelvlak wat die MH-Z19 CO2-sensor gebruik. Hierdie koppelvlak is ingestel op 9600 baud. Die tweede seriële koppelvlak van hierdie mikrobeheerder word gebruik om die sensormetings elke 5 sekondes by pen 27 te verskaf, sodat u dit met u rekenaar kan koppel (ook ingestel op 9600 baud). Die HDC1080 temperatuur-/humiditeitsensor en MS5611 lugdruksensor werk op die i2c -koppelvlak. Die TFT -skerm en die draadlose NRF24L01+ -module werk op dieselfde SPI -koppelvlak wat op 8 Mhz gekonfigureer is. Die 18f26k22 -mikrobeheerder self is ingestel op 64 Mhz. Die temperature is standaard in Celsius. Deur pen 21 aan die grond te koppel, kry u die temperatuur in Fahrenheit. Dankie aan Achim Döbler vir sy µGUI grafiese biblioteek en Harry W (1and0) vir sy 64bit oplossing.

Die 16f886 mikrokontroleerder word gebruik om die buitentemperatuur te meet. Die DS18B20-temperatuursensor word elke 5 minute gelees (eendraadprotokol word hier gebruik) en met die SPI-koppelvlak oorgedra via die draadlose module NRF24L01+. Hierdie mikrobeheerder is meestal in 'n laekragmodus om batterye te bespaar. Natuurlik word ook negatiewe temperature ondersteun. As hierdie funksie van buitentemperatuur nie gebruik word nie, sal dit nie op die TFT -skerm verskyn nie, dus is dit opsioneel.

Vir die programmering van die 18f26k22 en 16f886 mikrobeheerders benodig u 'n pickit3 programmeerder. U kan die gratis Microchip IPE -programmeersagteware gebruik (moenie vergeet om VDD op 3,0 volt in te stel nie en merk die kassie "Power Target Circuit from Tool" by "ICSP Options" in die "Power" -kieslys).

Stap 6: Tydsverloop -indruk

'N Tydelike indruk van hoe ongeveer 15 uur weermonitering daar uitsien. Die wit waas op die skerm is in werklikheid nie daar nie.

• In rooi die binnetemperatuur
• In oranje die buitentemperatuur
• In blou die humiditeit
• In groen die lugdruk
• In geel die co2

Stap 7: Geniet dit

Geniet hierdie projek !!

Maar in beginsel is dit heeltemal verkeerd om 'n teorie alleen oor waarneembare groottes te probeer stig. In werklikheid gebeur die teenoorgestelde. Dit is die teorie wat bepaal wat ons kan waarneem.

~ Albert Einstein in fisika en verder van Werner Heisenberg p. 63