Eine Wetterstation mit Atmega328P-PU-Mikrocontroller - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Kürzlich habe ich einen kostenlosen Online-Kurs bei edx (von der Harvard University und dem MIT im Jahr 2012 gegründet, edX ist ein Online-Lernziel und MOOC-Anbieter, der Lernenden überall hochwertige Kurse der weltbesten Universitäten und Institutionen anbietet) besucht: Hinterhofmeteorologie: Die Wissenschaft des Wetters, und es war sehr informativ und ich empfehle es allen, die sich für Amateurmeteorologie interessieren, in der ersten oder zweiten Vorlesung empfahl Professor John Edward Huth - der Dozent - den Kauf einer Wetterstation, die messen kann der Höhe des geografischen Standorts und des barometrischen Luftdrucks, dachte ich, anstatt ein Barometer oder eine Wetterstation zu kaufen, wäre es die beste Idee, eine mit den billigsten verfügbaren Komponenten um mich herum und in meiner Junk-Box zu machen, ich habe im Internet gesucht und bin fündig geworden Ein paar Projekte, einige auf der Instructables-Site, mein Problem war die Verwendung eines nackten Mikrocontrollers, kein Arduino oder Raspberry Pi, die teurer waren und sind, der Preis von AtmegaP-PU, Arduino Uno und Reaspberry Pi Zero - die billigsten Pi- sind: $ 4, $ 12 und $ 21, also ist die AtmegaP-PU die billigste. Sensoren, die ich in diesem Projekt verwendet habe, sind DHT22 (Digitaler Temperatur- und Feuchtigkeitsmesssensor), der fast 8 US-Dollar kostet - dies ist genauer als der DHT11-Sensor und ich habe das Nokia 5110 LCD-Anzeigemodul mit grüner Hintergrundbeleuchtung mit PCB-Adapter für Arduino verwendet, das nur 5 US-Dollar kostet Ich werde es Ihnen in den folgenden Absätzen erklären.

Schritt 1: SCHRITT 1: DESIGN UND SCHALTPLAN

Da mein Ziel darin bestand, Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit sowie Luftdruck und Höhe zu messen, muss ich also die Sensoren DHT22 und BMP180 verwenden der BMP180 könnte auch die Temperatur messen, aber die vom DHT22 gemessene Temperatur ist genauer als der BMP180-Sensor. und das Nokia 5110 zur Anzeige der Messwerte und wie in der Einleitung erklärt, Atmega328P-PU als Mikrocontroller, den Aufbau des Systems und den Schaltplan sehen Sie in obiger Abbildung.

Schritt 2: SCHRITT 2: Benötigte Werkzeuge

Die benötigten Werkzeuge sind in den obigen Abbildungen dargestellt und lauten wie folgt:

1- Mechanische Werkzeuge:

1-1 Handsäge

1-2- kleiner Bohrer

1-3- Cutter

1-4-adriger Abisolierer

1-5-Schraubendreher

1-6-Lötkolben

2-Elektronische Werkzeuge:

2-1-Multimeter

2-2-Stromversorgung, siehe meine Anleitung für die Herstellung eines kleinen:

2-3-Brotbrett

2-4-Arduino Uno

Schritt 3: Schritt 3: Benötigte Komponenten und Material

1-Mechanisches Material:

1-1-Gehäuse in diesem Projekt habe ich einen oben gezeigten Fall verwendet, den ich für meine vorherigen Projekte gemacht habe (siehe:

2-Elektronische Komponenten:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Grafik-LCD 84x48 - Nokia 5110:

2-3-16 MHz Quarz + 20pF Kondensatoren:

2-4- BMP180 Barometrischer Druck-, Temperatur- und Höhensensor:

2-5- DHT22/AM2302 Digitaler Temperatur- und Feuchtigkeitssensor:

2-6- Überbrückungskabel:

2-7- Wiederaufladbare 9-Volt-Batterie:

2-8-LM317 Linearregler mit variabler Ausgangsspannung:

Schritt 4: Schritt 4: Programmierung von ATMEGA328P-PU

Zuerst sollte die Arduino-Skizze geschrieben werden, die ich auf verschiedenen Sites verwendet und mit meinem Projekt modifiziert habe, sodass Sie sie herunterladen können, wenn Sie sie verwenden möchten, für relevante Bibliotheken können Sie die entsprechenden Sites insbesondere github.com verwenden. Einige der Bibliotheksadressen lauten wie folgt:

Nokia 5110:

BMP180:

Zweitens sollte das obige Programm in ATMEGA328P-PU hochgeladen werden. Wenn dieser Mikrocontroller mit Bootloader gekauft wird, muss kein Bootloader-Programm hochgeladen werden, aber wenn der ATMEGAP-PU-Mikrocontroller nicht mit Bootloader geladen wird, sollten wir tun Sie es zu gegebener Zeit, es gibt viele Anleitungen für ein solches Verfahren, Sie können auch die Arduino-Site verwenden: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb… und Anleitungen wie:

Drittens, nachdem Sie den Bootloader in ATMEGA328P-PU hochgeladen haben, sollten Sie mit dem Hochladen der Hauptskizze in den Mikrocontroller beginnen. Die Methode ist auf der Arduino-Site geschrieben, wie oben erwähnt Website, meine Schaltung ist oben gezeigt.

Schritt 5: Schritt 5: Das Projekt erstellen

Um das Projekt zu erstellen, müssen Sie die Schaltung auf einem Steckbrett testen. Verwenden Sie also ein Steckbrett und Überbrückungsdrähte wie in der Abbildung gezeigt und testen Sie das Projekt, um die Anzeige zu sehen, wenn Sie sehen, was Sie auf dem NOKIA 5110. messen möchten angezeigt, dann ist es der richtige Zeitpunkt, den Rest des Verfahrens zur Herstellung der Wetterstation zu befolgen. Wenn nicht, müssen Sie das Problem herausfinden, das entweder Software oder Hardware ist, normalerweise liegt es an schlechten oder falschen Verbindungen der Überbrückungsdrähte, folgen Sie dem Schaltplan so genau wie möglich.

Der nächste Schritt besteht darin, das Projekt zu erstellen. Um eine dauerhafte Verbindung für den Mikrocontroller herzustellen, müssen Sie einen IC-Sockel verwenden und ihn an ein kleines Stück Perforation löten. Platine und zwei Stück weiblicher Stiftleisten, wie auf den obigen Fotos gezeigt, aufgrund der vielen IC-Sockelstifte, die 28 sind, und der Stiftleistenenden, die 14 + 14 sind. Sie müssen also 56 Lötmittel löten und sollten alle diese Lötmittel testen Punkte für die richtige Konnektivität und für die Nichtkonnektivität benachbarter Punkte, bevor Sie sich von der richtigen Funktion dieses Teils überzeugen können, verwenden Sie es nicht zum Einsetzen des Mikrocontrollers. Wenn alles gut geht, sollten Sie jetzt die nächsten Teile anschließen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Tatsache, dass die Komponenten zum Betrieb 5 V benötigen, die Hintergrundbeleuchtung des NOKIA 5110-Displays jedoch 3,3 V benötigt. Wenn Sie 5 V für die Hintergrundbeleuchtung verwenden, kann dies die Lebensdauer des Displays beeinträchtigen. Also habe ich zwei LM317-Linearregler mit variabler Ausgangsspannung verwendet und einen für den 5-V-Ausgang und einen anderen für 3,3-V-Ausgang eingestellt, tatsächlich habe ich den mit 5V-Ausgang selbst hergestellt und einen anderen mit 3,3-V-Ausgang gekauft. Jetzt ist es an der Zeit, die Komponenten im Gehäuse zu befestigen, Sie können die Fotos sehen. Der DHT22-Sensor sollte so befestigt werden, dass seine Eingangsfläche außerhalb des Gehäuses liegt, um die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit zu erfassen, aber der BMP180 Barometrischer Druck, Temperatur- und Höhensensor, könnte sich im Gehäuse befinden, aber es sollten genügend Löcher in das Gehäuse gebohrt werden, damit es mit der Außenluft in Kontakt kommt, wie Sie auf den Fotos oben sehen können. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Bereitstellung einer kleinen Perf. Platine, die Sie auf den Fotos sehen konnten, und machen Sie zwei Reihen von Buchsenleisten, eine für Masse- oder negative Anschlüsse und eine für positive 5V-Ausgänge.

Jetzt ist es an der Zeit, die Komponenten und Baugruppen zu verdrahten, alle Drähte gemäß Schaltplan anzuschließen und darauf zu achten, dass nichts ausgelassen wird, sonst gibt es Probleme mit dem Endergebnis.