Совет 1: Как сделать погодную станцию своими руками

Вашему вниманию предлагается методика изготовления погодной станции для дома или дачи. За основу возьмём плату Ардуино и набор сенсоров: температуры, влажности, давления и датчик углекислого газа. Данные будут выводиться на LCD дисплей, а питание осуществляться от блока питания для мобильного телефона или батареек.
Домашняя метеостанция своими руками
Вам понадобится
  • - Плата Ардуино или аналог;
  • - датчик температуры и влажности DHT11;
  • - датчик давления BMP085;
  • - датчик углекислого газа MQ135;
  • - LCD дисплей 1602;
  • - потенциометр 10 кОм;
  • - корпус для погодной станции;
  • - кусок фольгированного стеклотекстолита;
  • - винты для крепления компонентов;
  • - компьютер;
  • - соединительные провода;
  • - разъём для подачи питания;
  • - паяльник.
Инструкция
1
Для начала нужно подобрать подходящий корпус. Туда должны вместиться все комплектующие будущей комнатной метеостанции. Такие корпуса продаются во многих магазинах радиоэлектроники. Или воспользуйтесь любым другим корпусом, который сможете найти.
Прикиньте, как все компоненты будут размещаться внутри. Прорежьте окно для закрепления LCD дисплея, если его нет. Если будете размещать внутри датчик углекислого газа, который достаточно сильно греется, то разместите его в противоположной от других датчиков стороне или сделайте его выносным. Предусмотрите отверстие для разъёма питания.
Корпус для домашней метеостанции
2
Несколько слов об используемых компонентах.
LCD-дисплей 1602 использует 6 пинов Arduino + 4 на питание (подсветка и знакосинтезатор).
Датчик температуры и влажности DHT11 подключается к любому цифровому пину. Для чтения значений будем использовать библиотеку DHT11.rar, которую можно скачать, например, тут: https://yadi.sk/d/1LiFmQWITGPAY
Датчик давления BMP085 подключается по интерфейсу I2C к двум пинам Arduino: SDA - к аналоговому пину A4 и SCL - к аналоговому пину A5. Обратите внимание, что для питания на датчик подаётся напряжение +3,3 В.
Датчик углекислого газа MQ135 подключается к одному аналоговому пину.
В принципе, для оценки метеообстановки достаточно иметь данные о температуре, влажности и атмосферном давлении, а датчик углекислого газа необязателен.
Но используя все 3 датчика, у нас будут задействованы 7 цифровых и 3 аналоговых пина Ардуино. Ну и питание, естественно.
Компоненты домашней метеостанции
3
Схема метеостанции показана на рисунке. Тут всё ясно.
Схема домашней метеостанции
4
Напишем скетч для Ардуино. Текст программы, ввиду значительного размера, приводится в виде ссылки в приложении к статье в разделе "Источники". Весь код снабжён подробными и понятными комментариями.
Загрузим скетч в память контроллера платы Ардуино.
5
Сделаем печатную плату для размещения компонентов внутри корпуса - это самое удобное решение для компоновки и подключения сенсоров. Для изготовления печатной платы в домашних условиях я использую "лазерно-утюжную" технологию (мы её подробно описывали в прошлых статьях) и травление с помощью лимонной кислоты. Предусмотрим на плате места для перемычек ("джамперов"), чтобы иметь возможность отключать датчики. Это будет полезно, если будет нужно перепрограммировать микроконтроллер, когда возникнет желание модифицировать программу.
С помощью пайки установим датчики давления и газов.
Для установки платы Arduino Nano удобно использовать специальные адаптеры или гнёзда с шагом 2,54. Но за неимением этих деталей и из-за экономии пространства внутри корпуса, я установлю Ардуино также пайкой.
Термодатчик будет располагаться на некотором отдалении от платы и будет теплоизолирован от внутренностей метеостанции с помощью специальной изоляционной прокладки.
Предусмотрим места для подводки внешнего питания к нашей самодельной плате. Я буду использовать обычное зарядное устройство на 5 В от старого сломанного роутера. Плюс 5 вольт от зарядного устройства будут подаваться на пин Vin платы Arduino.
ЖК-экран будет крепиться винтами прямо к корпусу, к передней части. Подключаться будет проводами с разъёмами быстрого подключения типа "Dupont".
Печатная плата для домашней метеостанции
6
Установим печатную плату внутри корпуса и закрепим винтами. Подключим LCD-экран к ножкам Arduino согласно схеме.
Аккуратно закрываем корпус метеостанции.
Домашняя погодная станция почти готова
7
Ещё раз перепроверив, что всё подключили правильно, подаём питание на нашу метеостанцию. ЖК-экран должен загореться, и через несколько секунд на нём появятся данные о давлении, небольшой прогноз, основанный на показаниях давления, а также данные о температуре, влажности и концентрации углекислого газа.
Домашняя метеостанция в работе
Источники:
  • Полный текст программы

Совет 2: Как сделать из блока питания зарядное устройство

Заряжать аккумуляторы непосредственно от блока питания нельзя. Необходимо обеспечить ограничение тока зарядки. В зависимости от типа блока питания, сделать это можно одним из двух способов.
Как сделать из блока питания зарядное устройство
Инструкция
1
Проверьте тип аккумулятора. Он должен быть либо никель-кадмиевым (обозначаются как NiCd или NiCad), либо никель-металл-гидридным (обозначается как NiHM). Никогда не заряжайте литий-ионные, литий-полимерные и литий-железные и другие содержащие соединения лития аккумуляторы никакими зарядными устройствами, кроме фабричных. Гальванические элементы, особенно те, в которых используется металлический литий, не заряжайте вообще.
2
Наиболее простой случай возникает тогда, когда имеющийся у вас блок питания имеет режим стабилизации тока. Такой блок имеет два регулятора: напряжения и тока. Он работает в режиме стабилизации заданного напряжения, заданного первым регулятором, до тех пор, пока потребляемый ток не превысит заданный вторым. Тогда он переключается в режим стабилизации тока, из которого выходит после того, как ток нагрузки станет ниже заданного значения. В этом случае просто задайте напряжение, на один вольт превышающее номинальное для аккумулятора, а ток - равный току зарядки. Затем подключите аккумулятор к блоку, соблюдая полярность (т.е., соединив одноименные полюса блока и аккумулятора), после чего включите блок.
3
Чаще всего, однако, встречаются блоки питания, способные стабилизировать только напряжение. Если в вашем распоряжении имеется именно такой прибор, последовательно с аккумулятором включите стабилизатор тока. Простейшим таким стабилизатором является обычная лампочка накаливания. Напряжение, на которое она рассчитана, должно быть равным разнице между выходным напряжением блока питания и напряжением на полностью разряженном аккумуляторе. То же, на который должна быть рассчитана лампочка, выберите близким к току заряда. При подключении аккумулятора таким образом также соблюдайте полярность. Обязательно измерьте ток в цепи, и если он не равен расчетному, используйте другую лампочку.
4
Сам ток заряда аккумулятора вычислите по следующей формуле:I=c/10, где I - ток заряда, А, c - емкость аккумулятора, Ач
5
Продолжительность зарядки выберите равной пятнадцати часам. Ни заряженный, ни разряженный аккумулятор ни при каких условиях не замыкайте накоротко.

Совет 3: Как написать программу для микроконтроллера

Написать программу для микроконтроллера при знании основ языков программирования очень просто. Надо только определиться, какой микроконтроллер вы хотите использовать. Рассмотрим написание программы для PIC16F877, который включает в себя всевозможные технологии и интерфейсы и весьма недурен по рабочим характеристикам.
Как написать программу для микроконтроллера
Инструкция
1
Запустите заранее установленную программу MPLAB и выберите пункт в меню Project/project Wizard. Потом откроется окно, где нажмите «Далее». В списке доступных микроконтроллеров выберите PIC16F877 и нажмите «Далее».
2
В открывшемся окне выберите компилятор, который займется обработкой кода вашей будущей программы. Обязательно выберите пункт HITECH PICC Toolsuite в списке Active Toolsuite. Это компилятор Си языка. Затем задайте имя для проекта (TestPIC) и укажите его директорию. Не пишите русскими буквами, иначе при открытии файлов будут возникать проблемы. Нажмите «Далее», а затем «Готово». Итак, пустая заготовка проекта готова.
3
Нажмите File/New. В появившемся окне Untitled выберите File/Save as… Укажите имя TestPIC.c и перейдите в папку с проектом. Поставьте галочку возле Add File to Project. Ниже поместите этот код в открытое окно проекта #include __CONFIG(0x03F72);int i=0;void main(void){ T0IE=0; GIE=0; TRISB=0;PORTB=0;while(1==1){ PORTB++;for(i=0; i
4
Откройте Configure/Configuration Bits… Тут установите значения опций для проекта: Oscillator – HS (в роли тактового генератора бует кварцевый резонатор), WatchDog Timer – Off (отключение сбрасывания микроконтроллера), Power Up Timer – On (пребывание МК в состоянии сброса), Brown Out Detect – On (сброс при падении питания), Low Voltage Program – Disabled (запрет на использование низковольтного внутрисхемного программирования), Flash Program Write – Enabled (разрешение записи в память программ), Data EE Read Protect – Off (разрешение чтения данных памяти МК), Code Protect – Off (отключение защиты кода МК).
5
Откомпилируйте код. Для этого нажмите Project/Build All. После окончания компиляции появится окно об успешном завершении. После этого в папке проекта появится файл TestPIC.hex, в котором будет содержаться специальный код. Запишите его в микропроцессор при помощи программатора.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500