En vejrstation med Atmega328P-PU mikrokontroller: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

For nylig tog jeg et gratis online kursus med edx (grundlagt af Harvard University og MIT i 2012, edX er en online læringsdestination og MOOC-udbyder, der tilbyder kurser af høj kvalitet fra verdens bedste universiteter og institutioner til elever overalt), med titlen: Backyard Meteorology: The Science of Weather, og det var meget informativt, og jeg anbefaler det til alle mennesker, der er interesseret i amatormeteorologi, i det første eller andet foredrag anbefalede professor John Edward Huth- instruktøren at købe en vejrstation, der kunne måle højden af den geografiske placering og barometriske lufttryk, tænkte jeg i stedet for at købe et barometer eller en vejrstation den bedste idé var at lave en med de billigste komponenter til rådighed omkring mig og i min junk box, jeg havde en søgning på nettet, og jeg fandt et par projekter, nogle på instruerbart websted, mit problem var at bruge en nøgen mikrokontroller ikke en Arduino eller Raspberry pi, som var og er dyrere, prisen på AtmegaP-PU, Arduino Uno og Reaspberry Pi zero- de billigste Pi- er: $ 4, $ 12 og $ 21, så AtmegaP-PU er den billigste. Sensorer, som jeg har brugt i dette projekt, er DHT22 (Digital temperatur- og luftfugtighedsmålesensor), der er næsten $ 8 - dette er mere præcist end DHT11 -sensor, også har jeg brugt BMP180 temperaturbarometertryk, højde -modul, som er $ 6 og jeg har gjort brug af Nokia 5110 LCD Display Module grønt baggrundslys med PCB-adapter til Arduino, som kun er $ 5, så med et budget på $ 23 og nogle ledninger og andre dele fra min junk box kunne jeg lave denne fantastiske vejrstation, som Jeg vil forklare dig i følgende afsnit.

Trin 1: TRIN 1: DESIGN OG KREDSDIAGRAM

Da mit mål var, måling af temperatur og relativ luftfugtighed og barometrisk tryk og højde, så de sensorer, jeg skal bruge, er DHT22 og BMP180, bruger jeg DHT22, til måling af temperatur og relativ luftfugtighed og BMP180, til barometrisk tryk og højde, selvom BMP180 kunne også måle temperaturen, men temperaturen målt ved DHT22 er mere præcis end BMP180 -sensoren. og Nokia 5110 til visning af de målte værdier, og som jeg forklarede indledningsvis, Atmega328P-PU som mikrokontroller, kan du se systemets design og kredsløbsdiagrammet i ovenstående figur.

Trin 2: TRIN 2: Nødvendige værktøjer

Nødvendige værktøjer er vist i figurerne ovenfor og er som følger:

1- Mekaniske værktøjer:

1-1-håndsav

1-2- lille boremaskine

1-3- fræser

1-4-tråds stripper

1-5-skruetrækker

1-6-loddejern

2-elektronik værktøjer:

2-1-multimeter

2-2-strømforsyning, se min vejledning til at lave en lille:

2-3-brødbræt

2-4-Arduino Uno

Trin 3: Trin 3: Nødvendige komponenter og materiale

1-Mekanisk materiale:

1-1-kabinet i dette projekt Jeg har brugt en sag vist ovenfor, som jeg lavede til mine tidligere projekter (se venligst:

2-elektroniske komponenter:

2-1-ATMEGA328P-PU:

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

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

2-4- BMP180 Barometrisk tryk-, temperatur- og højdesensor:

2-5- DHT22/AM2302 Digital temperatur- og luftfugtighedssensor:

2-6- Jumper wire:

2-7- Genopladeligt 9 volt batteri:

2-8-LM317 lineær regulator med variabel udgangsspænding:

Trin 4: Trin 4: Programmering af ATMEGA328P-PU

Først skal Arduino -skitsen skrives, jeg har brugt dem på forskellige steder og ændret det med mit projekt, så du kan downloade det, hvis du gerne vil bruge det, for relevante biblioteker kan du bruge de relevante websteder især github.com, nogle af bibliotekernes adresser er som følger:

Nokia 5110:

BMP180:

For det andet skal ovenstående program uploades til ATMEGA328P-PU, hvis denne mikrokontroller er købt med bootloader, er det ikke nødvendigt at uploade boot loader-program til det, men hvis ATMEGAP-PU mikrokontrolleren ikke er indlæst med bootloader, bør vi gør det i god tid, der er masser af instruktioner at bruge til en sådan procedure, du kan også bruge Arduino -webstedet: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb… og instruktører som: https:// www.instructables.com/id/burning-atmega328 …

For det tredje, når du er færdig med at uploade bootloaderen til ATMEGA328P-PU, skal du begynde at uploade hovedskitsen til mikrokontrolleren, metoden er skrevet på Arduino-webstedet, som nævnt ovenfor, skal du bruge 16 Mhz krystal som vist i det site, er mit kredsløb vist ovenfor.

Trin 5: Trin 5: Gør projektet

For at lave projektet skal du teste kredsløbet på et brødbræt, så brug et brødbræt og jumperledninger som vist på figuren og test projektet for at se displayet, hvis du ser, hvad du vil måle på NOKIA 5110 display, så er det det rigtige tidspunkt at følge resten af proceduren for at lave vejrstationen, hvis ikke, skal du finde ud af problemet, der enten er software eller hardware, normalt skyldes det dårlige eller forkerte forbindelser af jumperwires, følg kredsløbsdiagrammet så tæt som muligt.

Det næste trin er at lave projektet, så for at lave en permanent forbindelse til mikrokontrolleren skal du bruge en IC -fatning og lodde den til et lille stykke perf. bord og to stykker hunstikhoved som vist på ovenstående fotos på grund af de mange IC -stikkontakter, der er 28 og stifthovedernes ende, der er 14+14, så du skal lodde 56 lodder, og du bør teste alle disse lodninger punkter for den rigtige forbindelse og for ikke -tilslutning af tilstødende punkter, før du får sikkerhed for, at stykket fungerer korrekt, skal du ikke begynde at bruge det til at indsætte mikrokontrolleren. hvis alt går godt, skal du nu tilslutte de næste dele.

En anden vigtig ting at overveje er, at komponenterne har brug for 5V for at fungere, men baggrundslyset på NOKIA 5110 -skærmen har brug for 3,3 V, hvis du bruger 5 V til baggrundslys, kan det påvirke displayets levetid dårligt, så jeg har brugt to LM317 lineære regulatorer med variabel udgangsspænding, og jeg har justeret en til 5V output og en anden til 3,3 V output, faktisk har jeg selv lavet den med 5V output og købt en anden med 3,3V output. Nu er det tid til at fastgøre komponenterne i kabinettet, du kan se billederne, DHT22 -sensoren skal rettes på en måde, så dens inputflade er ude af sagen for at registrere temperaturen og den relative luftfugtighed, men BMP180 barometrisk tryk, Temperatur- og højdesensor kan være inde i kabinettet, men der skal bores nok huller på kabinettet for at få den i kontakt med udeluften, som du kunne se på billederne ovenfor. Et andet vigtigt punkt er at levere en lille perf. bord, som du kunne se på billederne, og lav to rækker kvindelige pinhoveder en til jord eller negative forbindelser og en til positive 5V, udgange.

Nu er det tid til at tilslutte komponenterne og samlingerne, tilslut alle ledninger i henhold til kredsløbsdiagrammet og vær sikker på, at intet er udeladt, ellers vil der være et problem med det endelige resultat.