Grafiskā laika stacija: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Vai vienmēr gribējāt grafisku laika staciju? Un ar precīziem sensoriem? Varbūt šis projekts ir kaut kas jums. Izmantojot šo laika staciju, jūs varat redzēt, ko laika apstākļi "dara". Piemēram, temperatūra var paaugstināties vai pazemināties. No parastā termometra nav iespējams redzēt temperatūras vēsturi. Izmantojot šo laika staciju, jums ir 26 stundu vēsture, kas parādīta vairāk nekā 320 pikseļu TFT displejā. Ik pēc 5 minūtēm grafikam tiek pievienots pikselis, kas ļaus jums redzēt, vai tam ir tendence pieaugt vai samazināties. Tas tiek darīts temperatūrai, mitrumam, gaisa spiedienam un CO2 dažādās krāsās. Ārējā temperatūra ir iekļauta arī bezvadu režīmā. Tādā veidā jūs varat "prognozēt" laika apstākļus, pamatojoties uz to, ko dara gaisa spiediens.

Parastajās laika stacijās ir sensori, kas ir daži neprecīzi. Piemēram, temperatūrai tie parasti ir +/- 2 grādi. Šai laika stacijai tiek izmantoti precīzāki sensori. HDC1080 temperatūras sensora precizitāte ir +/- 0,2 grādi, kas ir daudz labāk. Tas pats attiecas uz mitrumu un gaisa spiedienu.

TFT displeja augšdaļā tiek parādīti sensoru mērījumi un tie tiek atsvaidzināti ik pēc 5 sekundēm. Šie mērījumi ir pieejami arī, izmantojot RS232.

Galvenās iezīmes:

• Grafiki dažādās krāsās tendenču atpazīšanai
• Precīzi temperatūras, mitruma un gaisa spiediena sensori.
• Rūpnīcas kalibrēšanas dati un sensora temperatūra tiek nolasīti no sensoriem, ja iespējams, un tiek izmantoti kodam, lai iegūtu visprecīzākos mērījumus.
• Temperatūra ir pieejama pēc Celsija (pēc noklusējuma) vai Fārenheita.
• Ārējā temperatūra, izmantojot bezvadu moduli (pēc izvēles)
• RS232 saskarne attālinātai uzraudzībai.
• Jauks mazs dizains (pat mana sieva to pieļauj mūsu viesistabā;-)

Es ceru, ka jums patiks laika apstākļu pārbaude tāpat kā man!

1. darbība: detaļas

1 x 2,8 collu TFT modulis bez skārienpaneļa ILI9341 Drive IC 240 (RGB)*320 SPI saskarne

1 x mikročips 18f26k22 mikrokontrolleris ar 28 PIN PINIP

1 x HDC1080 modulis, GY-213V-HDC1080 augstas precizitātes digitālais mitruma sensors ar temperatūras sensoru

1 x GY-63 MS5611 Augstas izšķirtspējas atmosfēras augstuma sensora modulis IIC / SPI

1 x MH-Z19 infrasarkanais CO2 sensors CO2 monitoram

1 x (pēc izvēles) NRF24L01+PA+LNA bezvadu moduļi (ar antenu)

1 x 5V līdz 3.3V DC-DC pazemināts barošanas bloka modulis AMS1117 800MA

1 x 100nF keramikas kondensators

2 x akrila dēlis 6*12 cm biezums 5 mm vai 100*100 mm biezums 2 mm

1 x Micro USB savienotājs 5 kontaktu ligzda Mikro usb DIP4 kājas Četras kājas Plāksnes sēdekļa ievietošana mini usb savienotājs

1 x melns universāls Android tālrunis Micro USB EU Plug Travel AC sienas lādētāja adapteris Android tālruņiem

1 x PCB abpusēja.

Daži M3 neilona starplikas/skrūves

-

Āra temperatūrai (pēc izvēles)

1 x Microchip 16f886 mikrokontrolleris, 28 kontaktu PDIP

1 x ūdensnecaurlaidīgs DS18b20 temperatūras zondes temperatūras sensors Nerūsējošā tērauda iepakojums -100 cm stieple

1 x 4k7 rezistors

1 x NRF24L01+ bezvadu modulis

1 x 100nF keramikas kondensators

1 x PCB maizes dēļa prototips

1 x 85x58x33mm ūdensnecaurlaidīgs caurspīdīgs vāks plastmasas elektroniskā kabeļa projekta kārbas korpusa korpuss

1 x plastmasas akumulatora korpusa uzglabāšanas kastes turētājs ar vadu vadiem 2 x AA 3.0V 2AA

2 x AA baterija

2. solis: PCB

Šim projektam es izmantoju divpusēju PCB. Ir pieejami Gerber faili. Šī PCB ietilpst TFT displeja aizmugurē. Temperatūras sensors ir uzstādīts aizmugurē, lai novērstu sasilšanu no ķēdes. Pievienojiet NRF24L01+ mikrokontrolleram šādā veidā:

2. tapa - NRF24L01+ CSN

8. tapa - NRF24L01+ GND

9. tapa - NRF24L01+ CE

22. tapa - SCR no NRF24L01+

23. tapa - NRF24L01+ MISO

24. tapa - NRF24L01+ MOSI

20. tapa - NRF24L01+ VCC

n.c - NRF24L01+ IRQ

3. solis: Ārējā temperatūra

16f886 mikrokontrolleru izmanto, lai nolasītu DS18B20 temperatūras sensoru ik pēc 5 minūtēm. Šī temperatūra tiek pārraidīta, izmantojot bezvadu moduli NRF24L01+. Šeit pietiek ar PCB maizes dēļa prototipu. Izmantojiet šādu mikrokontrollera tapu konfigurāciju:

2. tapa - NRF24L01+ CSN

8. tapa - GND

9. tapa - NRF24L01+ CE

14. tapa - SCR no NRF24L01+

15. tapa - NRF24L01+ MISO

16. tapa - NRF24L01+ MOSI

pin 20 - +3 volti AA baterijas

21. tapa - NRF24L01+ IRQ

22. tapa - DS18B20 dati (izmantojiet 4k7 rezistoru kā pacelšanu)

4. darbība: RS232 izvade

Ik pēc 5 sekundēm mērījumi tiek nodrošināti, izmantojot RS232 pie tapas 27 (9600 baudas). Jūs varat savienot šo saskarni ar datoru un izmantot termināla programmu (piemēram, Putty), lai iegūtu datus. Tas ļauj izmantot mērījumus citiem mērķiem.

5. darbība: kods

Šajā projektā izmantotie sensori izmanto dažādas 18f26k22 mikrokontrollera saskarnes. Tāpat ir pirmais sērijas interfeiss, ko izmanto MH-Z19 CO2 sensors. Šī saskarne ir iestatīta uz 9600 baudiem. Šī mikrokontrollera otrā sērijas saskarne tiek izmantota sensora mērījumu nodrošināšanai pie tapas 27 ik pēc 5 sekundēm, lai jūs varētu to savienot ar datoru (arī iestatīts uz 9600 baudām). HDC1080 temperatūras/mitruma sensors un MS5611 gaisa spiediena sensors darbojas uz i2c saskarnes. TFT displejs un NRF24L01+ bezvadu modulis darbojas tajā pašā SPI saskarnē, kas konfigurēta ar 8 Mhz. Pats 18f26k22 mikrokontrolleris ir iestatīts uz 64 Mhz. Pēc noklusējuma temperatūra ir pēc Celsija. Savienojot tapu 21 ar zemi, jūs iegūstat temperatūru pēc Fārenheita. Paldies Achim Döbler par viņa µGUI grafisko bibliotēku un Harry W (1and0) par 64 bitu risinājumu.

16f886 mikrokontrolleru izmanto ārējās temperatūras mērīšanai. DS18B20 temperatūras sensors tiek nolasīts ik pēc 5 minūtēm (šeit tiek izmantots viena stieples protokols) un tiek pārraidīts ar SPI saskarni, izmantojot NRF24L01+ bezvadu moduli. Lielākoties šis mikrokontrolleris ir mazjaudas režīmā, lai taupītu baterijas. Protams, tiek atbalstīta arī negatīva temperatūra. Ja šī ārējās temperatūras funkcija netiek izmantota, tā neparādīsies TFT ekrānā, tāpēc tā nav obligāta.

18f26k22 un 16f886 mikrokontrolleru programmēšanai jums ir nepieciešams programmētājs pickit3. Jūs varat izmantot bezmaksas programmēšanas programmatūru Microchip IPE (neaizmirstiet iestatīt VDD uz 3,0 voltiem un atzīmējiet izvēles rūtiņu "Jaudas mērķa ķēde no rīka" izvēlnē "Jaudas" opcija "ICSP opcijas").

6. darbība. Timelaps seanss

Timelaps iespaids par to, kā izskatās apmēram 15 stundu laika novērošana. Displejā redzamā baltā dūmaka patiesībā nav.

• Sarkanā krāsā iekšējā temperatūra
• Oranžā krāsā āra temperatūra
• Zilā krāsā mitrums
• Zaļā krāsā gaisa spiediens
• Dzeltenā krāsā co2

7. solis: izbaudiet

Izbaudiet šo projektu !!

Bet principā ir diezgan nepareizi mēģināt izveidot teoriju tikai par novērojamiem lielumiem. Patiesībā notiek gluži pretēji. Tieši teorija nosaka, ko mēs varam novērot.

~ Alberts Einšteins fizikā un ārpus Vernera Heizenberga lpp. 63