Vremenska postaja brez povezave Arduino: 18 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Povzetek

Zadnjič, ko sem kupoval termometer, sem videl, da se vrednosti skoraj vedno razlikujejo. Moja naloga je bila spremljati temperaturo in vlažnost v otroški sobi. Pri večini termometrov je prišlo tudi do težav pri branju vrednosti iz razpona 2-3 metra, zato sem moral vstati, da sem videl temperaturno vrednost, pri večini termometrov pa je bila težava svetloba. Druga težava je bila, da ne vidim vrednosti temperature, ker je brez osvetlitve ozadja zaradi varčevanja z energijo. Ne želim varčevati z energijo, potrebujem le nekaj ur shranjevanja energije, da naprava deluje, če se glavni energetski vod izklopi.

Tako sem prišel na idejo:

- Za izdelavo termometra z dovoljenjem spreminjanja vrednosti temperature.

- kar je lahko z osvetlitvijo ozadja in barvami.- za združevanje vseh materialov, ki jih imajo običajni termometri: (RTC, baterija, min max t itd.)- in za dodatne funkcije, kot so letni časi in prazniki

Tako sem projekt začel pred 1 letom. Programski del sem potreboval nekaj mesecev za dokončanje. Ustvaril sem več različic programske opreme in v zadnjih 2 tednih sem dokončal projekt.

Informacije o programski opremi naprave

Koda Arduino in knjižnice:

Koda je naložena tudi na koraku Code.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

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

Lastnosti naprave

• Zagonska stran - prikazuje datum in čas zadnjega nalaganja vdelane programske opreme.
• Domača stran - prikazuje čas, datum, ikono baterije, ikono temperature, temperaturno vrednost, vrednost vlažnosti, Tmax, Tmin, letne čase, praznike, indikator USB, ko je priključen.
• Menijska stran - z meniji Temp, Clock, Battery, About, Back
• Temp Page - omogoča umerjanje senzorja DHT
• Stran ure - omogoča urejanje časa in datuma
• Stran baterije - prikazuje podatke o bateriji, % odstotek, mV napetost, stanje polnjenja
• O strani - prikazuje podatke o avtorju
• Nazaj funkcija za izhod iz menija
• Prozorne plošče
• Dolga življenjska doba RTC
• Litijeva baterija - do ~ 9 ur (450 mAh)
• Indikator nizke baterije - prikazuje ikono rdeče ~ preostalih 5 minut.
• Različne barve za - nizke, srednje, visoke temperature
• Sporočila o praznikih in letnih časih
• Programabilna vtičnica - na zadnji strani
• Uporabniški vmesnik - z uporabo rotacijskega dajalnika

Zadnja stran plošče ne bo pokrita, ker želim, da otrok vidi ploščo in se je dotakne, medtem ko naprava ni vklopljena. Za zadnjo stran plošče lahko ustvarite nekakšen pokrov.

1. korak: Skicirajte napravo, narišite idejo Init

Odločite se, kaj želite imeti - koliko strani, menijev, kako spremeniti menije in strani.

Če imate še kakšno idejo, jo lahko spremenite s kodo arduino.

Odločite se, kakšno obliko želite in kaj je enostavno narediti. Najprej se odločim za 3D tiskanje, potem pa se odločim za preprost material.

Ideja je imeti prozorne stene na vrhu in na dnu, prav tako pa lahko ustvarite bolj fino škatlo.

Torej so glavni deli škatle:

1. Spredaj - z zaslonom in rotacijskim kodirnikom
2. Desno - z modulom RTC
3. Levo - z modulom DHT
4. Nazaj - z nasprotno stranjo deske
5. Zgoraj - prozorno s 3,7 V baterijo in stikalom za vklop/izklop
6. Spodaj - prozorno

2. korak: Izberite prave komponente

1. TP4056 Polnilec za mikro USB 5V 1A 18650 Litijeva baterija za polnjenje - Ebay
2. 1.44 "128x128 SPI polnobarvni 65K TFT LCD zaslon modul ST7735 - Ebay
3. Modul rotacijskega kodirnika KY -040 za Arduino - Ebay
4. DHT22 AM2302 Digitalni senzor temperature in vlažnosti - Ebay
5. Majhni moduli RTC I2C 24C32 Memory DS1307 Ura v realnem času RTC Module Board - Ebay
6. Pro mikro krmilna plošča ATmega328P 16MHz Arduino Pro Mini Modul - Ebay
7. 3,7V 450mAh Lipo polnilna baterija - Ebay

8. 6 nožic 2 položaja DPDT Vklop/izklop Mini drsno stikalo - Ebay

9. CR2032 CR 2032 3V gumbna celična kovanica - Ebay
10. 10x22cm spajkanje prototipa bakrene PCB plošče enostranska univerzalna - Ebay
11. Moški in ženski 40 -palčni 2,54 -milimetrski enojni trak z glavo - Ebay

3. korak: Pripravite shemo ožičenja

Diagram prikazuje povezljivost podobnih senzorjev, medtem ko je zaslon skoraj enak.

Za pravilno uporabo pin, glejte kodo Arduino v koraku Code.

Za več podrobnosti o izpisu prenesite datoteko fritzing. Premaknite točke na diagramu, da vidite natančne zatiče modulov.

4. korak: Dodatne informacije pred začetkom - Poraba energije

Projekt uporablja baterijo 450mAh, lahko pa uporabite več. Samo poglejte porabo energije, da izberete in izračunate pravo baterijo za določeno uro uporabe. Pri uporabi 450 mAh lahko naprava deluje pribl. 9 ur.

V stanju mirovanja naprava deluje s približno 0,102A - Tu optimizacija varčevanja z energijo ni izvedena

Ko pritisnete gumb, deluje velik tok in znaša okoli 0,177A.

5. korak: Priključite zaslon

Zaslon za povezavo uporablja SPI.

Za ta gonilnik ST7735 obstaja knjižnica adafruit.

6. korak: Priključite modul RTC

Ustvarite spremembo tiskanega vezja za uporabo baterije CR2032.

• Odstranite D1
• Odstranite R4
• Odstranite R5
• Odstranite R6
• Kratek R6

Več informacij o tej spremembi najdete tukaj.

Korak 7: Pritrdite sprednjo steno z zaslonom, RTC, baterijo, rotacijskim dajalnikom

Če želite zagnati napravo, preprosto naložite kodo iz koraka Code in sledite ostalim korakom, medtem ko spreminjate in pritrjujete nove dele.

8. korak: Pripravite prozorne stene

Uporabljam 3 mm pleksi. Uporabite lahko podoben prozoren material. Za spodnjo stran uporabljam samo eno.

9. korak: Ustvarite desno steno

Ustvarite desno stransko steno. Za luknjo uporabite velikost CR2032.

10. korak: Ustvarite levo stransko steno

Ustvarite levo stransko steno. Za luknjo uporabite velikost modula DHT.

11. korak: Ustvarite vtičnico z univerzalno ploščo in tirnicami, povežite RTC, dajalnik, zaslon in zaslon

Priključite in spajkajte vse zatiče po žični shemi. Arduino UNO lahko uporabite za namestitev prazne skice za programiranje Arduino Mini. Potrebni zatiči:

• VCC 5V
• GND
• RX
• TX
• PONASTAVITI

Pri teh korakih ne pozabite odklopiti baterije 3,7 V, če skico naložite, preden končate z deli.

Korak: Preden nadaljujete, ga vklopite

Na tej točki boste lahko vklopili napravo in uporabljali vse funkcije.

Uporabite video predogled, da vidite, kakšna je bila programska oprema v različici 1.1. V povzetku je tudi povezava github za ogled najnovejše posodobitve.

Preden nadaljujete z drugimi koraki, preden vklopite zgornji pokrov, vklopite napravo in se prepričajte, da deluje normalno.

Korak: Dodajte TP4056 in baterijo, spajkajte drsno stikalo, dodajte polnilno žico na pin 5, spajkajte zadnjo programirano vtičnico

Po vsakem spajkanju preizkusite sistem, se prepričajte, da deli delujejo dobro, preden nadaljujete.

Korak 14: Ustvarite zgornji pokrov

Uporabljam 0,5 mm pleksi folijo iz škatle za napajanje.

15. korak: Koda

S parametri v razdelku init določite svoje nastavitve.

Za praznike uporabljam bolgarščino. Niz lahko urejate ob praznikih v vaši državi.

Naprava prikazuje 4 letne čase, uredite jih v kodi, ki vam ustreza.

Če so vaši senzorji različni, sledite definicijam nožic in jih uredite v kodi. Za boljše razumevanje kode sem pustil skoraj vse vrstice komentarje.

Preizkušene platforme:

• Arduino UNO
• Arduino Pro Mini

Knjižnice, ki jih potrebujete, vzemite iz skladišča, uporabite tiste, ki so opredeljene v skici.

Korak: Preizkusite napravo pred zadnjim dotikom

Naprava je popolna, moja je umerjena -4*C, za kalibracijo sem uporabil svojo klimatsko napravo Toshiba, 2 preprosta stenska termometra in dva digitalna termometra. Če vaš senzor meri različne vrednosti, ga lahko zdaj spremenite.

17. korak: Predogled vmesnika

Ne pozabite urediti podatkov o vdelani programski opremi v razdelku init kode, da prikažete svoje poverilnice, ali pa jih pustite takšne, kot so.