Laika stacija ar Arduino, BME280 un displeju, lai redzētu tendenci pēdējo 1-2 dienu laikā: 3 soļi (ar attēliem)

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

Sveiki!

Šeit par pamācībām jau ir ieviestas laika stacijas. Tie parāda pašreizējo gaisa spiedienu, temperatūru un mitrumu. Līdz šim viņiem trūka kursa prezentācijas pēdējo 1-2 dienu laikā. Šim procesam būtu priekšrocība, ka jūs varat ne tikai grafiski nolasīt pašreizējās vērtības, bet arī īsumā, redzēt, kā tās ir mainījušās pēdējo 1-2 dienu laikā. Tā rezultātā tiek atpazīta, piemēram, iespējama laika apstākļu maiņa, jo ļoti mainās gaisa spiediens. Tomēr var atpazīt arī vispārējās attiecības starp izmērītajiem daudzumiem.

Piemēram, paaugstinoties gaisa temperatūrai, mitrums samazinās. Tas ir tāpēc, ka silts gaiss var absorbēt vairāk mitruma nekā auksts gaiss. Ja relatīvais mitrums ir aptuveni 60% pie 20 ° C, tad pie 25 ° C gaiss absolūtā izteiksmē varētu absorbēt vairāk mitruma. Tāpēc relatīvais mitrums vairs nav 60%, bet, piemēram, tikai 50% atlaide.

Jūs arī varat labi redzēt, kurā diennakts laikā ir gaidāma augstākā vai zemākā temperatūra. Vai arī tas, ka lietus laikā strauji paaugstinās mitrums. Ideāli piemērots hobija meteorologam. Es būtu ļoti priecīgs, ja jūs varētu komentāros ievietot savu pieredzi.

1. darbība: detaļas

Šai laika stacijai ir nepieciešamas tikai 5 daļas:

* Arduino mega: ebay arduino mega

* Laika sensors BME280: ebay BME280

* 320x480 pikseļu displejs Arduino Mega: ebay 320x480 displejam

* + 9 V barošanas avots: ebay barošanas avots

* Elektriskais vads

Kopējās izmaksas ir mazākas par 25 ASV dolāriem.

2. solis: Arduino kods

Ķēde ir ļoti vienkārša. Jums vienkārši jāpievieno sensors arduino mega šādā veidā:

Vin +5V

GND GND

SDA tapa 20

SCL tapa 21

Displejs ir pievienots tikai arduino mega savienotāja sloksnei.

Šeit ir saites uz nepieciešamajām arduino bibliotēkām:

BME280 bibliotēka:

kopējā sensoru bibliotēka:

Šīs meteoroloģiskās stacijas sirds ir, kā jau teicu, laika apstākļu datu grafiskais attēlojums. Pašlaik vērtības tiek atjauninātas ik pēc 6 minūtēm, un diagrammas tiek pārvietotas par 1 pikseļu pa kreisi. Tādā veidā var ierakstīt pēdējās 1,5 dienas. Protams, to var mainīt jebkurā laikā. Tikai tad ir jāmaina vērtība 360000 ms (= 6 minūtes) un, protams, laika ass stundās. Šeit ir jāmaina rindas:

laiks_neu = milis ();

if (time_neu <time_alt) // lai izvairītos no problēmām pēc milis pārpildes

{

laiks_nākamais = 0 + 360000;

}

if (time_neu> time_next && time_next> = 360000) // jauns mērījums pēc 6 minūtēm

{

Esmu nolēmis nemainīt temperatūras, gaisa spiediena un mitruma skalas, jo tas ļauj laika gaitā ātri novērtēt, vai gaisa spiediens ir augsts, vidējs vai zems, pamatojoties uz pašreizējo rādījumu atrašanās vietu. Ja atkal un atkal pielāgotu skalu, es to neatzītu no pirmā acu uzmetiena. Laika ass atrodas pozīcijā y = 290 pikseļi. Zīmes uz y asīm ir 45 pikseļu attālumā viena no otras. Ja vēlaties parādīt gaisa spiedienu no 940 mbar līdz 1000 mbar ar 10 mbar soli, rīkojieties šādi:

Vispirms iestatiet vispārīgo vienādojumu y = k * x + d. Tagad jūs izmantojat šos 2 vērtību pārus (x = 940, y = 290) un (x = 950, y = 245). Tādējādi tiek iegūti 2 vienādojumi ar diviem nezināmajiem k un d: 290 = k * 940 + d un 245 = k * 950 + d. Atņemot abus vienādojumus, mēs iegūstam: 290 - 245 = k * 940 - k * 950 + d - d. Nezināmais d izzūd šādā veidā, un mēs iegūstam, ja k = - 45/10 = -4,5. Šī k vērtība tiek ievietota vienā no diviem sākotnējiem vienādojumiem: 290 = -4,5 * 940 + d. Tādā veidā iegūst vērtību d, īpaši d = 4520.

Ja vēlaties, lai gaisa spiediens, piemēram, būtu tikai no 955 mbar līdz 985 mbar, ievietojiet vērtību pārus (955, 290) un (960, 245) taisnas vienādojumā. Tad iegūst, ja k = -9 un d = 8885. Līdzīgi tiek aprēķināts temperatūras un gaisa mitruma vienādojums. Šie 3 vienādojumi parādās šeit programmā:

par (i = 0; i <= 348; i ++)

{

ja (mitrums ! = -66)

{

myGLCD.setColor (255, 0, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * temperatūra + 200);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * temperatūra + 200,81 + i + 1, -4,5 * temperatūra [i + 1] + 200);

myGLCD.setColor (0, 255, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * mitrums + 380);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * mitrums + 380,81 + i + 1, -4,5 * mitrums [i + 1] + 380);

myGLCD.setColor (0, 0, 255);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * spiediens + 4520);

myGLCD.drawLine (81 + i, -9,0 * spiediens + 8885, 81 + i + 1, -9,0 * spiediens [i + 1] + 8885);

}

}

3. solis: rezultāti

Viens vārds videoklipam: Lai padarītu redzamu grafika paplašināšanu, es samazināju laika soļus līdz 1 sekundei. Tāpēc displejs stipri mirgo. Patiesībā laika soļi ir 6 minūtes. Tātad jūs nevarat redzēt mirgošanu…

Es būtu priecīgs, ja viens vai otrs hobija meteorologs mēģinātu izrotāt manu laika staciju. Salīdzinājums ar oficiālajām mērīšanas stacijām (piemēram, Grācas Universitāte/Austrija) parāda mērīšanas līkņu lietojamību.

Turklāt es būtu priecīgs, ja jūs varētu nobalsot par mani sensoru konkursā un par citiem maniem norādījumiem klases zinātnes konkursā:

• https://www.instructables.com/id/DIY-LED-photomete…
• www.instructables.com/id/DIY-Wind-Tunnel-a…
• www.instructables.com/id/Simple-Autorange-…

Liels paldies par to.

Ja jūs interesē vairāk fizikas projektu, šeit ir mans youtube kanāls:

vairāk fizikas projektu:

Šajā ziņā Eureka…