Цаг уурын станц: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Жижиг ярианы үеэр та эвгүй санагдаж байсан уу? Ярилцах (зүгээр, сайрхах) сайхан зүйл хэрэгтэй байна уу? За, бидэнд танд хэрэгтэй зүйл байна! Энэхүү заавар нь танд цаг уурын станц барих, ашиглах боломжийг олгоно. Одоо та ямар ч эвгүй чимээгүй байдлыг температур, даралт, чийгшил, өндөр, салхины хурдны талаархи мэдээллээр дүүргэж чадна. Энэхүү цэвэрхэн төслөө дуусгасны дараа та "хэзээ ч сайхан цаг агаартай" гэсэн намуухан зүйлд хандахгүй.

Манай цаг уурын станц нь усны хамгаалалттай хайрцгаар тоноглогдсон бөгөөд төрөл бүрийн байгалийн хэмжилтийг бүртгэж, бүгдийг нь нэг SD картанд хадгалдаг. Arduino Uno нь цаг уурын станцыг кодлоход ашигладаг бөгөөд ингэснээр алсаас ажиллах боломжтой болно. Нэмж дурдахад хэд хэдэн тооны мэдрэгчийг системд нэмж, нэгтгэж, өөр өөр функцүүдийн массивыг өгч болно. Бид Adafruit -ийн янз бүрийн мэдрэгчийг ашиглахаар шийдсэн: бид DHT22 температур ба чийгшил мэдрэгч, BMP280 барометрийн даралт ба өндрийн мэдрэгч, анемометрийн салхины хурд мэдрэгчийг ашигласан. Бүх мэдрэгчийг хамтад нь ажиллуулах, өгөгдлийг SD картанд оруулахын тулд бид өөр өөр кодуудыг нэгтгэхээс гадна хэд хэдэн кодын санг татаж авах шаардлагатай болсон. Номын сангийн холбоосыг манай кодоор тайлбарласан болно.

Алхам 1: Материалыг цуглуулах

• Ардуино Уно
• Protoboard
• 9V батерей
• Adafruit анемометр салхины хурд мэдрэгч
• Усны хамгаалалттай орон сууц
• Adafruit BMP280 Барометрийн даралт ба өндрийн мэдрэгч
• Adafruit DHT22 температур ба чийгшил мэдрэгч
• Adafruit угсарсан өгөгдөл бүртгэх бамбай
• Халуун цавуу

Энэ үе шатанд таны Arduino ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах нь чухал бөгөөд үүнийг компьютерээсээ програмчилж болно. Бид мөн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг протобоард руу гагнах ажлыг дуусгасан боловч мэдрэгчийг Arduino -тэй холбохын тулд талхны самбар ашиглаж болно. Манай протобард нь бидний бүх холболтыг байнгын болгож, эд ангиудыг байрнаас нь салгахаас санаа зовохгүйгээр байрлуулахад хялбар болгосон.

Алхам 2: Өгөгдөл бүртгэгч нэмэх

Энэ алхамыг хийхэд хялбар байдаг. Энэ алхамыг хийхийн тулд өгөгдөл бүртгэгчийг байрлуулахад л хангалттай. Энэ нь Arduino Uno -ийн дээд талд байрладаг.

Өгөгдлийг бүртгэхийн тулд өгөгдлийг бүртгэхийн тулд зарим кодчилол шаардлагатай болно. Бүртгэгч нь өгөгдлийг бамбайд багтах SD картанд бүртгэдэг бөгөөд үүнийг компьютерт зөөж, залгах боломжтой. Ашиг тустай кодын нэг онцлог бол цагийн тэмдгийг ашиглах явдал юм. Цагийн цаг нь секунд, минут, цагаас гадна өдөр, сар, жилийг бичдэг (зайнд холбогдсон л бол). Эхлэх үедээ бид тэр хугацааг кодонд оруулах ёстой байсан боловч өгөгдөл бүртгэгч нь самбар дээрх батерейг холбосон л бол цагийг хадгалдаг. Энэ нь цагийг дахин тохируулах шаардлагагүй гэсэн үг юм!

Алхам 3: Температур ба чийгшил мэдрэгчийг тохируулна уу

1. Мэдрэгчийн эхний зүүг (улаан) Arduino дээрх 5V зүүтэй холбоно уу
2. Хоёрдахь зүү (цэнхэр) -ийг Arduino дээрх дижитал зүү рүү холбоно уу (бид 6 -р зүүгээ оруулна уу)
3. Дөрөв дэх зүүг (ногоон) Arduino -ийн газар руу холбоно уу

Бидний ашигладаг Adafruit -ийн мэдрэгч нь мэдээлэл цуглуулахын тулд Arduino дээр зөвхөн нэг дижитал зүү хэрэгтэй. Энэхүү мэдрэгч нь багтаамжийн чийгшил мэдрэгч юм. Энэ нь юу гэсэн үг вэ гэвэл энэ нь хоорондоо сүвэрхэг диэлектрик материалаар тусгаарлагдсан хоёр металл электродыг ашиглан харьцангуй чийгшлийг хэмждэг. Ус нь нүхэнд ороход багтаамж нь өөрчлөгддөг. Мэдрэгчийн температур мэдрэгч хэсэг нь энгийн эсэргүүцэл юм: температур өөрчлөгдөхөд эсэргүүцэл өөрчлөгддөг (термистор гэж нэрлэдэг). Хэдийгээр өөрчлөлт нь шугаман бус боловч үүнийг манай өгөгдөл бүртгэгч бамбайгаар тэмдэглэдэг температурын уншилт болгон орчуулж болно.

Алхам 4: Даралт ба өндрийн мэдрэгчийг тохируулна уу

1. Vin зүү (улаан) нь Arduino дээрх 5V зүүтэй холбогддог
2. Хоёрдахь зүү нь юу ч холбогдоогүй байна
3. GND зүү (хар) нь Arduino дээрх газарт холбогдсон байна
4. SCK зүү (шар) нь Arduino дээрх SCL зүү рүү гүйдэг
5. Тав дахь зүү холбогдоогүй байна
6. SDI зүү (цэнхэр) нь Arduino SDA зүүтэй холбогдсон байна
7. Долоо дахь зүү нь холбогдоогүй бөгөөд диаграм дээр дүрслэгдээгүй байна

Vin зүү нь мэдрэгчийн хүчдэлийг өөрөө зохицуулж, 5V оролтоос 3V хүртэл бууруулдаг. SCK зүү буюу SPI Clock Pin нь мэдрэгчийн оролтын зүү юм. SDI зүү нь зүү дэх цуваа өгөгдөл бөгөөд Arduino -аас мэдээллийг мэдрэгч рүү дамжуулдаг. Arduino болон талхны хавтангийн диаграммд дарсан болон өндрийн мэдрэгчийг зураг дээр харуулав. Нэг бага зүү байдаг, гэхдээ утсыг холбох арга нь жинхэнэ мэдрэгчийг утсаар холбосонтой яг ижил юм. Зүүг холбох арга нь мэдрэгч дээрх тээглүүрийг харуулдаг бөгөөд мэдрэгчийг тохируулах хангалттай загварыг өгөх ёстой.

Алхам 5: Анемометрийг тохируулна уу

1. Анемометрийн улаан цахилгаан шугамыг Arduino дээрх Vin зүүтэй холбох шаардлагатай
2. Хар газрын шугамыг Arduino дээрх газартай холбох ёстой
3. Цэнхэр утас (манай хэлхээнд) A2 зүүтэй холбогдсон байв

Анемометрийг ажиллуулахын тулд 7-24В хүч шаардагддаг. Arduino дээрх 5V зүү нь огтлохгүй. Тиймээс 9V батерейг Arduino -д залгах ёстой. Энэ нь Вин зүүтэй шууд холбогддог бөгөөд анемометрийг илүү том тэжээлийн эх үүсвэрээс авах боломжийг олгодог. Анемометр нь цахилгаан гүйдэл үүсгэх замаар салхины хурдыг хэмждэг. Илүү хурдан эргэх тусам илүү их энерги, улмаар илүү их гүйдэлтэй бол анемометрийн эх үүсвэр болдог. Arduino нь хүлээн авсан цахилгаан дохиог салхины хурд руу хөрвүүлэх чадвартай. Бидний кодчилсон програм нь салхины хурдыг цагт миль болгохын тулд шаардлагатай хөрвүүлэлтийг хийдэг.

Алхам 6: Цахилгаан хэлхээг шалгаж, зарим тестийг ажиллуулна уу

Дээрх зураг бол бидний бөглөсөн хэлхээний диаграм юм. Температур мэдрэгч нь самбарын дунд байрлах цагаан, дөрвөн зүү бүхий мэдрэгч юм. Даралт мэдрэгчийг баруун талын улаан мэдрэгчээр дүрсэлсэн болно. Хэдийгээр энэ нь бидний яг ашигласан мэдрэгчтэй тохирохгүй байгаа боловч хэрэв та тэдгээрийг зүүнээс баруун тийш нь зэрэгцүүлбэл тээглүүр/холболтууд таарч тохирох болно (бидний ашигласан мэдрэгч дээр диаграмаас өөр зүү байна). Анемометрийн утаснууд нь бидний диаграммд өгсөн өнгөнүүдтэй тохирч байв. Нэмж дурдахад бид 9V батерейг Arduino дээрх диаграммын зүүн доод буланд байрлах хар батерейны порт дээр нэмсэн.

Цаг агаарын станцыг туршихын тулд температур, чийгшлийн мэдрэгчээр амьсгалж, анемометрийг эргүүлж, өндөр барилга/толгодын дээд ба доод хэсэгт өгөгдөл авч температур мэдрэгч, анемометр, даралт/өндрийн мэдрэгч мэдээлэл цуглуулж байгаа эсэхийг шалгаарай.. Хэмжилтийг зөв бичсэн эсэхийг шалгахын тулд SD картаа аваад төхөөрөмжид залгаарай. Бүх зүйл жигд явагдаж байна гэж найдаж байна. Үгүй бол бүх холболтоо дахин шалгаарай. Нөөцлөх төлөвлөгөөний хувьд кодыг шалгаж, алдаа гарсан эсэхийг шалгаж үзээрэй.

Алхам 7: Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуул

Үүнийг жинхэнэ цаг агаарын станц шиг болгох цаг болжээ. Бид хэлхээ болон ихэнх эд ангиудыг байрлуулахын тулд Outdoor Products ус нэвтрүүлдэггүй хайрцгийг ашигласан. Манай хайрцаг аль хэдийн хажуу талдаа нүх, резинэн жийргэвчтэй нүхтэй байсан. Энэ нь температур мэдрэгч ба анемометрийн утсыг хайрцгийн гадна нэвтрүүлэх төхөөрөмжид өрөмдөж, эпокси битүүмжилсэн нүхээр дамжуулах боломжийг бидэнд олгосон юм. Даралт мэдрэгчийг хайрцгийн дотор байрлуулах асуудлыг шийдэхийн тулд бид хайрцгийн хамгийн доод хэсэгт жижиг нүх өрөмдөж, доод түвшний булан бүрт ус өргөгч тавьж, газрын түвшнээс дээш байлгана.

Анемометр ба температур мэдрэгчийг үндсэн хэлхээний самбартай холбосон утсыг ус үл нэвтрүүлэхийн тулд бид дулааны агшилтын соронзон хальс ашиглан аливаа холболтыг битүүмжилсэн. Бид температур мэдрэгчийг хайрцгийн доор ажиллуулж, хавсаргасан (өнгөт хуванцар нь дулааныг барьж, бидэнд хуурамч температурын заалтыг өгөхийг хүсээгүй).

Энэ бол орон сууцны цорын ганц сонголт биш, гэхдээ энэ нь хөгжилтэй төслийн ажлыг дуусгах болно.

Алхам 8: Бяцхан цаг уурын станцаа сайхан өнгөрүүлээрэй

Одоо хөгжилтэй хэсэг боллоо! Цаг уурын станцаа дагуулаад, цонхныхоо гадаа байрлуул, эсвэл өөр хүссэн зүйлээ хий. Үүнийг цаг агаарын бөмбөлгөөр илгээхийг хүсч байна уу? Манай дараагийн зааварчилгааг үзээрэй!