Çevrimdışı Hava İstasyonu Arduino: 18 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Özet

Son birkaç kez termometre aldığımda, değerlerde neredeyse her zaman fark olduğunu gördüm. Benim görevim bebeğimin odasındaki sıcaklığı ve nemi takip etmekti. Ayrıca çoğu termometrede 2-3 metre aralığındaki değerleri okuma sorunu vardı ve sıcaklık değerini görmek için ayağa kalkmam gerekiyordu, çoğu termometrede yaşadığım sorun ışıktı. Diğer sorun ise enerji tasarrufu için arka ışıksız olduğu için sıcaklık değerini göremiyorum. Enerjiden tasarruf etmek istemiyorum, ana enerji hattı kapanırsa bu cihazın çalışması için sadece birkaç saatlik enerji depolamaya ihtiyacım var.

Bu yüzden bir fikirle geldim:

- Sıcaklık değerini değiştirme izni ile termometre oluşturmak.

- Arka ışık ve Renkler ile olabilir. - Normal termometrelerin sahip olduğu tüm maddeleri birleştirmek için: (RTC, Pil, Min Max t, vb.) - Ve Mevsimler ve Tatiller gibi ek özelliklere sahip olmak için

Bu yüzden projeye 1 yıl önce başladım. Yazılım kısmını tamamlamam birkaç ayımı aldı. Yazılımın birkaç versiyonunu oluşturdum ve son 2 haftadır projeyi tamamladım.

Cihaz yazılımı bilgileri

Arduino kodu ve kütüphaneler:

Kod adımında da kod yüklenir.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

https://github.com/stlevkov/Arduino-Kütüphaneleri

Cihaz Özellikleri

• Önyükleme Sayfası - son üretici yazılımı yüklemesinin Tarih ve Saatini gösterir.
• Ana Sayfa - takıldığında Saat, Tarih, Pil Simgesi, Sıcaklık Simgesi, Sıcaklık Değeri, Nem Değeri, Tmax, Tmin, Mevsimler, Tatiller, USB Göstergesini gösterir.
• Menü Sayfası - Sıcaklık, Saat, Pil, Hakkında, Geri menüleri ile
• Temp Sayfası - DHT Sensörünün kalibre edilmesini sağlar
• Saat Sayfası - Saat ve Tarihi düzenlemeye izin verir
• Pil Sayfası - Pil bilgilerini, yüzde yüzdesini, mV voltajını, Şarj durumunu gösterir
• Sayfa Hakkında - yazar için bilgi gösteriliyor
• Menüden çıkmak için geri işlevi
• Şeffaf paneller
• RTC uzun ömür
• Lityum pil - ~9 saate kadar (450mAh)
• Düşük Pil göstergesi - simgeyi kırmızı olarak gösterir ~ 5 dak.
• Düşük, Orta, Yüksek sıcaklık için farklı renkler
• Tatiller ve Mevsimler mesajları
• Programlanabilir soket - arka tarafta
• Kullanıcı Arayüzü - Döner Kodlayıcıyı Kullanma

Kartın arka tarafı kapatılmayacak çünkü cihaz açık değilken bebeğimin tahtayı görmesini ve dokunmasını istiyorum. Tahtanın arka tarafı için bir çeşit kapak oluşturabilirsiniz.

Adım 1: Cihazı Çizin, Başlangıç Fikrini Çizin

Neye sahip olacağına karar ver - kaç sayfa, menü, menülerin ve sayfaların nasıl değiştirileceği.

Başka bir fikriniz varsa arduino kodu ile değiştirebilirsiniz.

Hangi formu istediğinize ve nelerin kolay yapılabileceğine karar verin. Önce 3D baskıyı seçiyorum ama sonra basit malzeme kullanmaya karar veriyorum.

Fikir üstte ve altta şeffaf duvarlara sahip olmak, ayrıca daha ince kutular oluşturabilirsiniz.

Yani kutunun ana parçaları:

1. Ön - Ekran ve Döner Kodlayıcı ile
2. Sağ - RTC modülü ile
3. Sol - DHT Modülü ile
4. Arka - tahtanın ters tarafı ile
5. Üst - 3.7V Pil ve AÇMA/KAPAMA Sürgülü anahtarı ile şeffaf
6. Alt - Şeffaf

2. Adım: Doğru Bileşenleri Seçin

1. TP4056 Mikro USB Şarj Cihazı 5V 1A 18650 Lityum Pil Şarj Kartı - Ebay
2. 1.44" 128x128 SPI Tam Renkli 65K TFT LCD Ekran Modülü ST7735 - Ebay
3. KY-040 Arduino için Döner Enkoder Modülü - Ebay
4. DHT22 AM2302 Dijital Sıcaklık Ve Nem Sensörü - Ebay
5. Minik RTC I2C Modülleri 24C32 Bellek DS1307 Gerçek Zamanlı Saat RTC Modül Kartı - Ebay
6. Pro Mikro Denetleyici Kartı ATmega328P 16MHz Arduino Pro Mini Modül - Ebay
7. 3.7V 450mAh Lipo Şarj Edilebilir Pil - Ebay
8. 6 Pinli 2 Pozisyonlu DPDT Açık/Açık Mini Sürgülü Anahtar - Ebay

9. CR2032 CR 2032 3V Düğme Pil Düğme Pil - Ebay

10. 10x22cm Lehimleme Prototipi Bakır PCB Kartı Tek Taraflı Üniversal - Ebay
11. Erkek&Kadın 40pin 2.54mm Header Soket Tek Sıra Şerit - Ebay

Adım 3: Bağlantı Şemasını Hazırlayın

Diyagram, benzer sensörlerin bağlantısını gösterirken, Ekran neredeyse aynı.

Doğru pin kullanımı için Kod adımındaki Arduino koduna bakın.

Pinout hakkında daha fazla ayrıntı için fritzing dosyasını indirin. Modüllerin tam pinlerini görmek için diyagramdaki noktaları gezdirin.

4. Adım: Başlamadan Önce Ek Bilgi - Güç Tüketimi

Proje 450mAh pil kullanıyor, ancak daha fazlasını kullanabilirsiniz. Belirli saatlerde kullanım için doğru pili seçmek ve hesaplamak için güç tüketimine bir göz atın. 450mAh kullanırken, cihaz yaklaşık olarak çalışabilir. 9 saat.

Boştayken cihaz 0.102A civarında çalışıyor - Burada enerji tasarrufu optimizasyonu yapılmaz

Butona basıldığında yüksek akım uygulanır ve 0.177A civarındadır.

Adım 5: Ekranı Bağlayın

Ekran bağlantı için SPI kullanıyor.

Bu sürücü ST7735 için adafruit kütüphanesi bulunmaktadır.

Adım 6: RTC Modülünü Bağlayın

CR2032 Pil kullanmak için PCB Modifikasyonu Oluşturun.

• D1'i kaldır
• R4'ü kaldır
• R5'i kaldır
• R6'yı kaldır
• Kısa R6

Bu değişiklik hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.

Adım 7: Ekran, RTC, Pil, Döner Kodlayıcı ile Ön Duvarı Takın

Cihazı başlatmak istiyorsanız, Kod adımındaki kodu yüklemeniz ve yeni parçaları değiştirirken ve takarken diğer adımları uygulamanız yeterlidir.

Adım 8: Şeffaf Duvarlar Hazırlayın

3mm pleksi kullanıyorum. Benzer şeffaf malzeme kullanabilirsiniz. Alt taraf için sadece bir tane kullanıyorum.

9. Adım: Sağ Duvarı Oluşturun

Sağ yan duvarı oluşturun. Delik için CR2032 boyutunu kullanın.

Adım 10: Sol Yan Duvar Oluşturun

Sol yan duvarı oluşturun. Delik için DHT Modülünün boyutunu kullanın.

Adım 11: Evrensel Kart ve Raylarla Soketi Oluşturun, RTC'yi, Kodlayıcıyı, Ekranı ve Ekranı Bağlayın

Kablo şemasını izleyerek tüm pinleri bağlayın ve lehimleyin. Arduino Mini'yi programlamak için Arduino UNO'yu boş eskiz kurulu olarak kullanabilirsiniz. Gerekli pinler:

• VCC 5V
• GND
• RX
• TX
• SIFIRLA

Parçaları bitirmeden taslağı yüklerseniz, bu adımda 3.7V pili çıkarmayı unutmayın.

Adım 12: Devam Etmeden Önce Çalıştırın

Bu noktada cihazı açabilecek ve tüm fonksiyonları kullanabileceksiniz.

1.1 sürümündeki yazılımın ne olduğunu görmek için Video önizlemesini kullanın. Ayrıca en son güncellemeyi görmek için özet adımında github bağlantısı var.

Üst kapağı kapatmadan önce diğer adımlara geçmeden önce cihazı açın, normal şekilde çalıştığından emin olun.

Adım 13: TP4056 ve Pili Ekleyin, Sürgülü Anahtarı Lehimleyin, Pim 5'e Şarj Teli Ekleyin, Arka Programlanabilir Soketi Lehimleyin

Her lehimlemeden sonra sistemi test edin, devam etmeden önce parçaların iyi çalıştığından emin olun.

Adım 14: Üst Kapağı Oluşturun

Powerbank kutusundan 0,5 mm pleksi levha kullanıyorum.

Adım 15: Kod

Tercihlerinizi tanımlamak için init bölümündeki parametreleri kullanın.

Tatiller için Bulgarca kullanıyorum. Ülkenizdeki tatilleri kullanarak diziyi düzenleyebilirsiniz.

Cihaz 4 mevsim gösteriyor, bunları konumunuz için tercih ettiğiniz kodda düzenleyin.

Sensörleriniz farklıysa pin tanımlarını takip edin ve bunları kodda düzenleyin. Kodun daha iyi anlaşılması için hemen hemen tüm satır yorumlarını bıraktım.

Test edilmiş platformlar:

• Arduino UNO'su
• Arduino Pro Mini

Depodan ihtiyacınız olan kütüphaneleri alın, krokide tanımlananları kullanın.

Adım 16: Son Dokunuşlardan Önce Cihazı Test Edin

Cihaz mükemmel, benimki -4*C kalibreli, kalibre etmek için Toshiba klimamı, 2 basit duvarlı termometre ve iki dijital termometre kullandım. Sensörünüz farklı değerler ölçüyorsa, şimdi değiştirebilirsiniz.

Adım 17: Arayüz Önizlemesi

Kimlik bilgilerinizi göstermek için kodun init bölümündeki Firmware bilgisini düzenlemeyi veya olduğu gibi bırakmayı unutmayın.