Stesen Cuaca Dengan Pengawal Mikro Atmega328P-PU: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Baru-baru ini saya mengikuti kursus percuma dalam talian dengan edx (Ditubuhkan oleh Harvard University dan MIT pada tahun 2012, edX adalah destinasi pembelajaran dalam talian dan penyedia MOOC, yang menawarkan kursus berkualiti tinggi dari universiti dan institusi terbaik di dunia kepada pelajar di mana sahaja), dengan tajuk: Meteorologi Halaman Belakang: Sains Cuaca, dan sangat bermaklumat dan saya mengesyorkannya kepada semua orang yang berminat dengan meteorologi amatur, dalam kuliah pertama atau kedua, profesor John Edward Huth - pengajar - mengesyorkan membeli stesen cuaca yang dapat mengukur ketinggian lokasi geografi dan tekanan udara barometrik, saya fikir, bukannya membeli barometer atau stesen cuaca, idea terbaik adalah membuat satu dengan komponen termurah yang terdapat di sekitar saya dan di kotak sampah saya, saya mencari di laman web, dan saya dapati beberapa projek, beberapa di laman instruksional, masalah saya adalah menggunakan mikrokontroler telanjang bukan Arduino atau Raspberry pi yang dan lebih mahal, harga AtmegaP-PU, Arduino Uno, dan Reaspberry Pi zero - Pi termurah adalah: $ 4, $ 12 dan $ 21 jadi AtmegaP-PU adalah yang termurah. Sensor yang saya gunakan dalam projek ini adalah, DHT22 (Sensor Pengukuran Suhu dan Kelembapan Digital) yang hampir $ 8 - ini lebih tepat daripada sensor DHT11, juga saya telah menggunakan Tekanan Barometrik Suhu BMP180, Sensor Modul Ketinggian, yang $ 6 dan saya telah menggunakan Nokia 5110 LCD Display Module lampu belakang hijau dengan penyesuai PCB untuk Arduino, yang hanya $ 5, jadi dengan anggaran $ 23 dan beberapa wayar dan bahagian lain dari kotak sampah saya, saya dapat membuat stesen cuaca hebat ini yang Saya akan menjelaskan kepada anda dalam perenggan berikut.

Langkah 1: LANGKAH 1: REKA BENTUK DAN RANGKAIAN LITAR

Oleh kerana sasaran saya adalah, mengukur suhu dan kelembapan relatif dan tekanan dan ketinggian barometrik, jadi sensor yang mesti saya gunakan adalah, DHT22 dan BMP180, saya menggunakan DHT22, untuk pengukuran suhu dan kelembapan relatif dan BMP180, untuk tekanan dan ketinggian barometrik, BMP180 dapat mengukur suhu juga, tetapi suhu yang diukur oleh DHT22 lebih tepat daripada sensor BMP180. dan Nokia 5110 untuk menampilkan nilai yang diukur dan seperti yang saya jelaskan dalam pengenalan, Atmega328P-PU sebagai mikrokontroler, Anda dapat melihat reka bentuk sistem dan gambarajah litar pada gambar di atas.

Langkah 2: LANGKAH 2: Alat Diperlukan

Alat yang diperlukan ditunjukkan dalam gambar di atas, dan adalah seperti berikut:

1- Alat mekanikal:

Gergaji tangan 1-1

1-2- gerudi kecil

1-3- pemotong

Pelucut wayar 1-4

Pemacu skru 1-5

Besi pematerian 1-6

Alat 2-Elektronik:

2-1-multimeter

Bekalan kuasa 2-2, lihat arahan saya untuk membuat yang kecil:

Papan 2-3 roti

2-4-Arduino Uno

Langkah 3: Langkah 3: Komponen dan Bahan yang Diperlukan

Bahan mekanikal:

1-1-casing dalam projek ini saya telah menggunakan casing seperti di atas, yang saya buat untuk projek-projek saya sebelumnya (sila rujuk:

2-Komponen elektronik:

2-1-ATMEGA328P-PU:

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

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

2-4- Tekanan Barometrik, Sensor Suhu dan Ketinggian BMP180: https://www.amazon.com/JBtek-Barometrik- Tekanan-T…

2-5- Sensor Suhu dan Kelembapan Digital DHT22 / AM2302:

2-6- Jumper wire:

2-7- Bateri 9 volt yang boleh dicas semula:

Pengatur linear 2-8-LM317 dengan voltan keluaran berubah:

Langkah 4: Langkah 4: Pengaturcaraan ATMEGA328P-PU

Pertama, lakaran Arduino harus ditulis, saya telah menggunakannya di laman web yang berbeza dan mengubahnya dengan projek saya, jadi anda boleh memuat turunnya jika anda ingin menggunakannya, untuk perpustakaan yang relevan anda boleh menggunakan laman web yang berkaitan terutamanya github.com, beberapa alamat perpustakaan adalah seperti berikut:

Nokia 5110:

BMP180:

Kedua, program di atas harus dimuat ke ATMEGA328P-PU, jika mikrokontroler ini dibeli dengan bootloader, tidak perlu memuat naik program boot loader ke dalamnya, tetapi jika mikrokontroler ATMEGAP-PU tidak dimuat dengan bootloader, kita harus lakukan pada waktunya, terdapat banyak petunjuk yang dapat digunakan untuk prosedur tersebut, anda juga boleh menggunakan laman Arduino: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, dan arahan seperti: https:// www.instructables.com / id / pembakaran-atmega328…

Ketiga, setelah selesai memuat naik bootloader ke ATMEGA328P-PU, anda harus mula memuat naik lakaran utama ke mikrokontroler, kaedahnya ditulis di laman Arduino, seperti yang disebutkan di atas, anda harus menggunakan kristal 16 Mhz seperti yang ditunjukkan dalam laman web, litar saya ditunjukkan di atas.

Langkah 5: Langkah 5: Membuat Projek

Untuk membuat projek, anda harus menguji litar di papan roti, jadi gunakan papan roti dan wayar pelompat seperti yang ditunjukkan pada gambar dan uji projek untuk melihat paparan, jika anda melihat apa yang ingin anda ukur pada NOKIA 5110 paparkan, maka ini adalah masa yang tepat untuk mengikuti sisa prosedur pembuatan stesen cuaca, jika tidak, anda harus mengetahui masalahnya sama ada perisian atau perkakasan, biasanya ini disebabkan oleh sambungan kabel jumper yang salah atau salah, ikuti rajah litar sedekat mungkin.

Langkah seterusnya adalah membuat projek, jadi untuk membuat sambungan tetap untuk mikrokontroler, anda harus menggunakan soket IC dan memasangkannya ke sepotong kecil perf. papan dan dua keping header pin wanita seperti yang ditunjukkan dalam foto di atas, kerana banyak pin soket IC yang berukuran 28 dan hujung head head yang 14 + 14, jadi anda harus menyolder 56 penjual dan anda harus menguji semua solder tersebut titik untuk penyambungan yang betul dan untuk tidak kesambungan titik bersebelahan, sebelum memastikan fungsi yang betul dari bahagian itu jangan gunakan untuk memasukkan mikrokontroler. jika semuanya berjalan lancar, sekarang anda harus terus menghubungkan bahagian seterusnya.

Perkara penting lain yang perlu dipertimbangkan adalah hakikat bahawa komponen memerlukan 5V untuk beroperasi tetapi lampu belakang paparan NOKIA 5110, memerlukan 3.3 V, jika anda menggunakan 5 V untuk lampu belakang, ia mungkin memberi kesan buruk pada jangka hayat paparan, jadi saya telah menggunakan dua pengatur linier LM317 dengan voltan keluaran berubah, dan saya telah menyesuaikan satu untuk output 5V dan yang lain untuk output 3.3 V, sebenarnya saya telah membuat yang satu dengan output 5V sendiri dan membeli yang lain dengan output 3.3V. Sekarang adalah masa untuk memperbaiki komponen ke dalam selongsong, anda dapat melihat foto, sensor DHT22 harus dipasang sedemikian rupa sehingga wajah inputnya keluar dari casing untuk merasakan suhu dan kelembapan relatif, tetapi Tekanan Barometrik BMP180, Sensor Suhu dan Ketinggian, mungkin ada di dalam selongsong tetapi lubang yang cukup harus dibor pada selongsong untuk membuatnya bersentuhan dengan udara luar, seperti yang anda lihat pada foto di atas. Perkara penting yang lain ialah memberikan sedikit perf. papan, yang dapat anda lihat pada foto, dan buat dua baris tajuk pin wanita satu untuk sambungan bumi atau negatif dan satu untuk output positif 5V.

Sekarang, sudah tiba masanya untuk memasang komponen dan pemasangan, sambungkan semua wayar mengikut gambarajah litar dan pastikan tidak ada yang tersisa, jika tidak, akan ada masalah dengan hasil akhir.