Vremenska postaja z mikrokrmilnikom Atmega328P-PU: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Pred kratkim sem opravil spletni brezplačni tečaj z edxom (EdX, ki sta ga leta 2012 ustanovila Univerza Harvard in MIT, edX je spletna učna destinacija in ponudnik MOOC, ki ponuja visokokakovostne tečaje najboljših univerz in ustanov na svetu učencem povsod) z naslovom: Meteorologija na dvorišču: Znanost o vremenu, bila je zelo informativna in jo priporočam vsem ljudem, ki jih zanima amaterska meteorologija, v prvem ali drugem predavanju je profesor John Edward Huth- inštruktor- priporočil nakup vremenske postaje, ki bi lahko merila glede na nadmorsko višino geografske lege in barometrični zračni tlak se mi je zdelo, da namesto da kupim barometer ali vremensko postajo, je najbolje, da naredim eno z najcenejšimi komponentami, ki so na voljo okoli mene in v moji škatli za smeti, sem iskal po spletu in našel nekaj projektov, nekaj na spletnem mestu z navodili, moja težava je bila uporaba golega mikrokrmilnika, ne Arduino ali Raspberry pi, ki sta bila in sta dražja, cena AtmegaP-PU, Arduino Uno in Reaspberry Pi zero- najcenejši Pi- sta: 4, 12 in 21 dolarjev, zato je najcenejši AtmegaP-PU. Senzorji, ki sem jih uporabil v tem projektu, so DHT22 (digitalni senzor za merjenje temperature in vlažnosti), ki znaša skoraj 8 USD - to je natančnejše od senzorja DHT11, uporabil sem tudi temperaturni barometrični tlak BMP180, senzor višinskega modula, kar je 6 USD za Arduino pa sem uporabil zeleno osvetlitev modula LCD zaslona Nokia 5110 z adapterjem za PCB, ki stane le 5 USD, zato bi s proračunom 23 USD in nekaj žicami in drugimi deli iz svoje škatle za smeti lahko naredil to fantastično vremensko postajo, ki V naslednjih odstavkih vam bom razložil.

1. korak: 1. KORAK: OBLIKOVANJE IN DIAGRAM VEZI

Ker je bil moj cilj merjenje temperature in relativne vlažnosti ter barometričnega tlaka in nadmorske višine, so senzorji, ki jih moram uporabiti, DHT22 in BMP180, uporabljam DHT22 za merjenje temperature in relativne vlažnosti, BMP180 pa za barometrični tlak in nadmorsko višino. BMP180 bi lahko meril tudi temperaturo, vendar je temperatura, izmerjena z DHT22, natančnejša od senzorja BMP180. in Nokia 5110 za prikaz izmerjenih vrednosti. Kot sem že uvodoma razložil, Atmega328P-PU kot mikrokrmilnik, si lahko na zgornji sliki ogledate zasnovo sistema in vezje.

2. korak: 2. KORAK: Potrebna orodja

Potrebna orodja so prikazana na zgornjih slikah in so naslednja:

1- Mehanska orodja:

1-1- ročna žaga

1-2- majhen vrtalnik

1-3- rezalnik

1-4-žični striper

Izvijač 1-5

Spajkalnik 1-6

2-elektronska orodja:

2-1-multimeter

2-2 napajalnik, glejte moje navodilo za izdelavo majhnega:

Deska za 2-3 kruha

2-4-Arduino Uno

3. korak: 3. korak: potrebni sestavni deli in material

1-mehanski material:

1-1-ohišje v tem projektu sem uporabil zgoraj prikazan primer, ki sem ga naredil za svoje prejšnje projekte (glejte:

2-elektronske komponente:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Grafični LCD 84x48-Nokia 5110:

2-3- 16 MHz Crystal + 20pF kondenzatorji:

2-4- Senzor barometričnega tlaka, temperature in nadmorske višine BMP180:

2-5- DHT22/AM2302 Digitalni senzor temperature in vlažnosti:

2-6- Mostična žica:

2-7- 9 voltna baterija za ponovno polnjenje:

2-8-LM317 linearni regulator s spremenljivo izhodno napetostjo:

4. korak: 4. korak: Programiranje ATMEGA328P-PU

Najprej je treba napisati skico Arduino, uporabil sem jih na različnih spletnih mestih in jo spremenil s svojim projektom, tako da jo lahko prenesete, če jo želite uporabiti, za ustrezne knjižnice lahko uporabite ustrezna spletna mesta, zlasti github.com, nekateri naslovi knjižnic so naslednji:

Nokia 5110:

BMP180:

Drugič, zgornji program je treba naložiti v ATMEGA328P-PU. Če je ta mikrokrmilnik kupljen z zagonskim nalagalnikom, ni treba naložiti programa zagonskega nalagalnika vanj, če pa mikrokrmilnik ATMEGAP-PU ni naložen z zagonskim nalagalnikom, bi morali to storite pravočasno, za ta postopek je na voljo veliko navodil, lahko uporabite tudi spletno mesto Arduino: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, in navodila, kot so: https:// www.instructables.com/id/burning-atmega328…

Tretjič, potem ko ste naložili zagonski nalagalnik v ATMEGA328P-PU, začnite nalagati glavno skico v mikrokrmilnik, metoda je zapisana na spletnem mestu Arduino, kot je navedeno zgoraj, uporabite kristal 16 Mhz, kot je prikazano na tem spletno mesto, moje vezje je prikazano zgoraj.

5. korak: 5. korak: Izdelava projekta

Če želite narediti projekt, morate preskusiti vezje na plošči, zato uporabite ploščico in mostične žice, kot je prikazano na sliki, in preizkusite projekt, da vidite zaslon, če vidite, kaj želite izmeriti na NOKIA 5110 prikazati, potem je pravi čas, da sledite preostalemu postopku izdelave vremenske postaje, če ne, morate ugotoviti težavo, ki je bodisi programska ali strojna, običajno je to posledica slabih ali napačnih povezav mostičnih žic., sledite diagramu vezja čim bližje.

Naslednji korak je izdelava projekta, zato morate za vzpostavitev trajne povezave mikrokrmilnika uporabiti vtičnico IC in jo spajkati na majhen kos perfa. ploščo in dva kosa ženskega zatiča, kot je prikazano na zgornjih fotografijah, zaradi številnih zatičev IC vtičnic, ki so 28, in konic zatičev, ki so 14+14, zato morate spajkati 56 spajkov in preizkusiti vse te spajke točke za pravo povezljivost in za nepovezljivost sosednjih točk, preden se prepričate o pravilnem delovanju tega dela, se ne lotevajte njegove uporabe za vstavljanje mikrokrmilnika. če bo vse v redu, bi morali nadaljevati z naslednjimi deli.

Druga pomembna stvar, ki jo je treba upoštevati, je dejstvo, da komponente potrebujejo 5V za delovanje, vendar osvetlitev zaslona NOKIA 5110 potrebuje 3,3 V, če za osvetlitev ozadja uporabite 5 V, lahko to močno vpliva na življenjsko dobo zaslona, zato sem uporabil dva linearna regulatorja LM317 s spremenljivo izhodno napetostjo in enega sem prilagodila za 5V izhod, drugega pa za 3.3 V izhod, pravzaprav sem sama izdelala tistega z 5V izhodom in kupila drugega z 3.3V izhodom. Zdaj je čas za pritrditev komponent v ohišje, vidite fotografije, senzor DHT22 je treba pritrditi tako, da je njegova vhodna stran iz ohišja, da zazna temperaturo in relativno vlažnost, vendar barometrični tlak BMP180, Senzor temperature in nadmorske višine je lahko v ohišju, vendar je treba na ohišju izvrtati dovolj lukenj, da pride v stik z zunanjim zrakom, kot ste videli na zgornjih fotografijah. Druga pomembna točka je zagotoviti majhno perf. ploščo, ki jo lahko vidite na fotografijah, in naredite dve vrsti ženskih zatičev, eno za ozemljitev ali negativne povezave in eno za pozitivne 5V izhode.

Zdaj je čas za ožičenje komponent in sklopov, povežite vse žice v skladu s shemo vezja in se prepričajte, da nič ni izpuščeno, sicer bo prišlo do težav s končnim rezultatom.