En väderstation med Atmega328P-PU mikrokontroller: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Nyligen tog jag en gratis online-kurs med edx (grundades av Harvard University och MIT 2012, edX är en online-lärandedestination och MOOC-leverantör som erbjuder kurser av hög kvalitet från världens bästa universitet och institutioner till studenter överallt), med titeln: Backyard Meteorology: The Science of Weather, och det var mycket informativt och jag rekommenderar det till alla människor som är intresserade av amatörmeteorologi, i den första eller andra föreläsningen rekommenderade professor John Edward Huth- instruktören att köpa en väderstation som kan mäta höjden på det geografiska läget och barometriska lufttrycket, jag trodde att istället för att köpa en barometer eller väderstation var den bästa idén att göra en med de billigaste komponenterna som finns tillgängliga runt mig och i min skräpbox, jag sökte på webben och jag hittade några projekt, några på instruerbara webbplatser, mitt problem var att använda en naken mikrokontroller inte en Arduino eller Hallon pi som var och är dyrare, priset på AtmegaP-PU, Arduino Uno och Reaspberry Pi zero- de billigaste Pi- are: $ 4, $ 12 och $ 21 så AtmegaP-PU är den billigaste. Sensorer som jag har använt i detta projekt är DHT22 (Digital Temperature and Humidity Measurement Sensor) som är nästan $ 8 - det här är mer exakt än DHT11 -sensorn, jag har också använt BMP180 temperaturbarometertryck, höjdmodulssensor, vilket är $ 6 och jag har använt Nokia 5110 LCD-displaymodul grönt bakgrundsbelysning med PCB-adapter för Arduino, vilket är bara $ 5, så med en budget på $ 23 och några ledningar och andra delar från min skräpbox kan jag göra denna fantastiska väderstation som Jag kommer att förklara för dig i följande stycken.

Steg 1: STEG 1: DESIGN OCH KRETSSCHEMA

Eftersom mitt mål var att mäta temperatur och relativ luftfuktighet och barometertryck och höjd, så är de sensorer som jag måste använda, DHT22 och BMP180, jag använder DHT22, för temperatur- och relativ fuktmätning och BMP180, för barometertryck och höjd, men BMP180 kan också mäta temperaturen, men temperaturen mätt med DHT22 är mer exakt än BMP180 -sensorn. och Nokia 5110 för att visa mätvärdena och som jag förklarade i inledningen, Atmega328P-PU som mikrokontroller, kan du se systemets konstruktion och kretsschemat i figuren ovan.

Steg 2: STEG 2: Nödvändiga verktyg

Verktyg som behövs visas i figurerna ovan och är följande:

1- Mekaniska verktyg:

1-1- handsåg

1-2- liten borr

1-3- skärare

1-4-tråds strippare

1-5-skruvmejsel

1-6-lödkolv

2-elektronikverktyg:

2-1-multimeter

2-2-strömförsörjning, se min instruktion för att göra en liten:

2-3-brödskiva

2-4-Arduino Uno

Steg 3: Steg 3: Komponenter och material som behövs

1-Mekaniskt material:

1-1-hölje i det här projektet Jag har använt ett fall som visas ovan, vilket jag gjorde för mina tidigare projekt (se:

2-elektroniska komponenter:

2-1-ATMEGA328P-PU:

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

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

2-4- BMP180 barometertryck, temperatur och höjdsensor:

2-5- DHT22/AM2302 Digital temperatur- och fuktighetssensor:

2-6- Jumper wire:

2-7- Uppladdningsbart 9 volt batteri:

2-8-LM317 linjär regulator med variabel utspänning:

Steg 4: Steg 4: Programmering av ATMEGA328P-PU

Först ska Arduino -skissen skrivas, jag har använt dem på olika platser och modifierat det med mitt projekt, så att du kan ladda ner det om du vill använda det, för relevanta bibliotek kan du använda relevanta webbplatser, särskilt github.com, några av bibliotekets adresser är följande:

Nokia 5110:

BMP180:

För det andra bör ovanstående program laddas upp till ATMEGA328P-PU, om denna mikrokontroller köps med bootloader behöver du inte ladda upp bootloader-programmet till det, men om ATMEGAP-PU mikrokontrollern inte är laddad med bootloader bör vi gör det i sinom tid, det finns gott om instruktioner att använda för ett sådant förfarande, du kan också använda Arduinos webbplats: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb… och instruktioner som: https:// www.instructables.com/id/burning-atmega328 …

För det tredje, efter att du har laddat upp startladdaren till ATMEGA328P-PU, bör du börja ladda upp huvudskissen till mikrokontrollern, metoden är skriven på Arduino-webbplatsen, som nämnts ovan bör du använda 16 Mhz kristall som visas i det webbplats, min krets visas ovan.

Steg 5: Steg 5: Gör projektet

För att göra projektet måste du testa kretsen på en brödbräda, så använd en brödbräda och bygelkablar som visas i figuren och testa projektet för att se displayen, om du ser vad du vill mäta på NOKIA 5110 display, då är det rätt tid att följa resten av proceduren för att göra väderstationen, om inte, måste du räkna ut problemet som antingen är programvara eller hårdvara, vanligtvis beror det på dåliga eller felaktiga anslutningar av bygelkablar, följ kretsschemat så nära som möjligt.

Nästa steg är att göra projektet, så för att göra en permanent anslutning för mikrokontrollern måste du använda ett IC -uttag och lödda det till en liten bit perf. kort och två stycken kvinnlig stifthuvud som visas på bilderna ovan, på grund av de många IC -hylsorna som är 28 och stifthuvudets ände som är 14+14, så du måste lödda 56 lödare och du bör testa alla dessa lödningar poäng för rätt anslutning och för icke -anslutning av intilliggande punkter, innan du blir säker på att den delen fungerar korrekt, börja inte med att använda den för att sätta i mikrokontrollen. om allt går bra, nu ska du fortsätta ansluta nästa delar.

En annan viktig sak att tänka på är att komponenterna behöver 5V för att fungera men bakgrundsbelysningen på NOKIA 5110 -skärmen behöver 3,3 V, om du använder 5 V för bakgrundsbelysning kan det påverka displayens livslängd kraftigt, så jag har använt två LM317 linjära regulatorer med variabel utspänning, och jag har justerat en för 5V -utgången och en annan för 3,3V -utgång, faktiskt har jag gjort den med 5V -utgång själv och köpt en annan med 3,3V -utgång. Nu är det dags att fixera komponenterna i höljet, du kan se bilderna, DHT22 -sensorn bör fixeras på ett sätt så att dess ingångsyta är ur behållaren för att känna av temperaturen och relativ fuktighet, men BMP180 barometertryck, Temperatur- och höjdsensor, kan vara inuti höljet, men det bör borras tillräckligt med hål på höljet för att få det i kontakt med uteluften, som du kan se på bilderna ovan. En annan viktig punkt är att ge en liten perf. som du kan se på bilderna och göra två rader med kvinnliga stifthuvuden, en för jord eller negativa anslutningar och en för positiva 5V, utgångar.

Nu är det dags att koppla ihop komponenterna och enheterna, anslut alla ledningar enligt kretsschemat och se till att ingenting utelämnas, annars blir det problem med det slutliga resultatet.