O stație meteo cu microcontroler Atmega328P-PU: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Recent am urmat un curs online gratuit cu edx (Fondat de Universitatea Harvard și MIT în 2012, edX este o destinație de învățare online și furnizor de MOOC, oferind cursuri de înaltă calitate de la cele mai bune universități și instituții din lume pentru studenții de pretutindeni), cu titlul: Meteorologia din curte: Știința vremii și a fost foarte informativă și o recomand tuturor persoanelor interesate de meteorologia amatorilor, în prima sau a doua prelegere, profesorul John Edward Huth - instructorul - a recomandat cumpărarea unei stații meteo care să poată măsura altitudinea locației geografice și presiunea aerului barometric, m-am gândit că, în loc să cumpăr un barometru sau o stație meteo, cea mai bună idee a fost să fac una cu cele mai ieftine componente disponibile în jurul meu și în cutia de gunoi, am căutat pe web și am găsit câteva proiecte, unele în site-ul instructabile, problema mea a fost folosirea unui microcontroler gol, nu a unui Arduino sau Raspberry pi care erau și sunt mai scumpe, prețul AtmegaP-PU, Arduino Uno și Reaspberry Pi zero - cele mai ieftine Pi- sunt: 4 $, 12 $ și 21 $, astfel încât AtmegaP-PU este cel mai ieftin. Senzorii pe care i-am folosit în acest proiect sunt, DHT22 (senzor digital de măsurare a temperaturii și umidității), care este de aproape 8 USD - este mai precis decât senzorul DHT11, de asemenea, am folosit presiunea barometrică de temperatură BMP180, senzorul modulului de altitudine, care este de 6 USD și am făcut uz de modulul de afișare LCD Nokia 5110 cu iluminare din spate verde cu adaptor PCB pentru Arduino, care este doar 5 USD, deci cu bugetul de 23 USD și câteva fire și alte părți din cutia mea de gunoi aș putea face această stație meteo fantastică care Vă voi explica în paragrafele următoare.

Pasul 1: PASUL 1: PROIECTAREA ȘI DIAGRAMA CIRCUITULUI

Întrucât obiectivul meu era, măsurarea temperaturii și umidității relative și a presiunii și altitudinii barometrice, astfel încât senzorii pe care trebuie să-i folosesc sunt, DHT22 și BMP180, folosesc DHT22, pentru măsurarea temperaturii și umidității relative și BMP180, pentru presiunea și altitudinea barometrică BMP180 ar putea măsura și temperatura, dar temperatura măsurată de DHT22 este mai precisă decât senzorul BMP180. și Nokia 5110 pentru afișarea valorilor măsurate și, așa cum am explicat în introducere, Atmega328P-PU ca microcontroler, puteți vedea proiectarea sistemului și schema circuitului din figura de mai sus.

Pasul 2: PASUL 2: Instrumente necesare

Instrumentele necesare sunt prezentate în figurile de mai sus și sunt după cum urmează:

1- Unelte mecanice:

1-1- ferăstrău manual

1-2- burghiu mic

1-3- tăietor

Decapant cu 1-4 fire

1-5 șurubelniță

1-6-fier de lipit

2-Instrumente electronice:

2-1-multimetru

2-2-sursa de alimentare, a se vedea instructable mea pentru a face una mică:

2-3-tablă de pâine

2-4-Arduino Uno

Pasul 3: Pasul 3: Componente și materiale necesare

1-Material mecanic:

1-1-carcasă în acest proiect am folosit un caz prezentat mai sus, pe care l-am realizat pentru proiectele mele anterioare (vă rugăm să consultați:

2-Componente electronice:

2-1-ATMEGA328P-PU:

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

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

2-4- BMP180 Senzor de presiune barometrică, temperatură și altitudine:

2-5- Senzor digital de temperatură și umiditate DHT22 / AM2302:

2-6- Sârmă jumper:

2-7- Baterie reîncărcabilă de 9 volți:

2-8-LM317 regulator liniar cu tensiune de ieșire variabilă:

Pasul 4: Pasul 4: Programarea ATMEGA328P-PU

În primul rând, ar trebui să fie scrisă schița Arduino, le-am folosit pe diferite site-uri și am modificat-o cu proiectul meu, astfel încât să o puteți descărca dacă doriți să o utilizați, pentru bibliotecile relevante puteți utiliza site-urile relevante, în special github.com, unele dintre adresele bibliotecilor sunt după cum urmează:

Nokia 5110:

BMP180:

În al doilea rând, programul de mai sus ar trebui să fie încărcat în ATMEGA328P-PU, dacă acest microcontroler este cumpărat cu bootloader, nu este nevoie să încărcați programul de boot loader în el, dar dacă microcontrolerul ATMEGAP-PU nu este încărcat cu bootloader, ar trebui faceți-o în timp util, există o mulțime de instrumente care pot fi utilizate pentru o astfel de procedură, puteți utiliza și site-ul Arduino: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb… și instrumente precum: https:// www.instructables.com / id / burning-atmega328 …

În al treilea rând, după ce ați terminat încărcarea bootloader-ului în ATMEGA328P-PU, ar trebui să începeți încărcarea schiței principale în microcontroler, metoda este scrisă pe site-ul Arduino, așa cum s-a menționat mai sus, ar trebui să utilizați cristalul de 16 Mhz așa cum se arată în site, circuitul meu este prezentat mai sus.

Pasul 5: Pasul 5: Realizarea proiectului

Pentru a face proiectul, trebuie să testați circuitul pe o placă, așa că folosiți o placă și fire jumper așa cum se arată în figură și testați proiectul pentru a vedea afișajul, dacă vedeți ce doriți să măsurați pe NOKIA 5110 afișaj, atunci este momentul potrivit să urmați restul procedurii de realizare a stației meteo, dacă nu, trebuie să vă dați seama de problema care este fie software, fie hardware, de obicei se datorează conexiunilor greșite sau greșite ale firelor jumper, urmați schema circuitului cât mai aproape posibil.

Următorul pas este realizarea proiectului, deci pentru a realiza o conexiune permanentă pentru microcontroler, trebuie să utilizați o priză IC și să o lipiți pe o bucată mică de perf. tablă și două bucăți de antet feminin, așa cum se arată în fotografiile de mai sus, datorită numeroaselor știfturi IC care sunt 28 și capătului anteturilor care sunt 14 + 14, deci trebuie să lipiți 56 de lipitori și ar trebui să testați toate cele punctele pentru conectivitate corectă și pentru neconectivitatea punctelor adiacente, înainte de a vă asigura de funcționarea corectă a acelei piese, nu vă angajați să o utilizați pentru introducerea microcontrolerului. dacă totul merge bine, acum ar trebui să continuați să conectați următoarele părți.

Un alt lucru important de luat în considerare este faptul că componentele au nevoie de 5V pentru a funcționa, dar lumina din spate a afișajului NOKIA 5110 are nevoie de 3,3 V, dacă utilizați 5 V pentru iluminarea din spate, aceasta poate afecta grav durata de viață a ecranului, așa că am folosit două regulatoare liniare LM317 cu tensiune de ieșire variabilă și am ajustat unul pentru ieșirea de 5V și altul pentru ieșirea de 3,3 V, de fapt l-am făcut singur cu ieșire de 5V și am cumpărat altul cu ieșire de 3,3V. Acum este momentul pentru fixarea componentelor în carcasă, puteți vedea fotografiile, senzorul DHT22 ar trebui să fie fixat astfel încât fața sa de intrare să fie în afara cazului pentru a detecta temperatura și umiditatea relativă, dar presiunea barometrică BMP180, Senzorul de temperatură și altitudine ar putea fi în interiorul carcasei, dar ar trebui găurite suficiente găuri pe carcasă pentru a face contactul cu aerul exterior, așa cum ați putut vedea în fotografiile de mai sus. Un alt punct important este furnizarea unui mic perf. placa, pe care o puteați vedea pe fotografii, și faceți două rânduri de anteturi pin feminine, unul pentru conexiuni la pământ sau negative și unul pentru ieșiri 5V pozitive.

Acum, este timpul pentru conectarea componentelor și ansamblurilor, conectați toate firele conform schemei de circuit și asigurați-vă că nu este lăsat nimic, altfel va exista o problemă cu rezultatul final.