Værstasjon med Arduino, BME280 og display for å se trenden i løpet av de siste 1-2 dagene: 3 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hallo!

Her på instruerbare værstasjoner har allerede blitt introdusert. De viser gjeldende lufttrykk, temperatur og fuktighet. Det de manglet så langt var en presentasjon av kurset i løpet av de siste 1-2 dagene. Denne prosessen vil ha den fordelen at du ikke bare grafisk kan lese gjeldende verdier, men også med et øyeblikk kan se hvordan de har endret seg de siste 1-2 dagene. Som et resultat gjenkjenner man for eksempel en mulig værendring, ettersom lufttrykket endres sterkt. Imidlertid gjenkjenner man også generelle forhold mellom de målte mengdene.

For eksempel reduseres fuktigheten når lufttemperaturen stiger. Dette er fordi varm luft kan absorbere mer fuktighet enn kald luft. Hvis den relative fuktigheten er omtrent 60% ved 20 ° C, kan luften ved 25 ° C absorbere mer fuktighet i absolutte termer. Derfor er den relative fuktigheten ikke lenger 60%, men for eksempel bare 50% av.

Du kan også se godt på hvilken tid på dagen de høyeste eller laveste temperaturene kan forventes. Eller at fuktigheten stiger kraftig når det regner. Ideell for hobbymeteorologen. Jeg ville være veldig glad hvis du kunne legge inn dine erfaringer i kommentarene.

Trinn 1: Deler

For denne værstasjonen trenger du bare 5 deler:

* Arduino mega: ebay arduino mega

* Værsensor BME280: ebay BME280

* 320 x 480 piksler for Arduino Mega: ebay 320 x 480 skjerm

* + 9V strømforsyning: ebay strømforsyning

* Elektrisk ledning

De totale kostnadene er bare mindre enn $ 25.

Trinn 2: Arduino -koden

Kretsen er veldig enkel. Du må bare koble sensoren til arduino mega på denne måten:

Vin +5V

GND GND

SDA -pinne 20

SCL -pinne 21

Skjermen er bare plugget inn i kontaktlisten på arduino mega.

Her er koblingene til arduino-bibliotekene du trenger:

BME280-bibliotek:

felles sensorbibliotek:

Hjertet til denne værstasjonen er, som jeg sa, den grafiske fremstillingen av værdataene. For øyeblikket oppdateres verdiene hvert 6. minutt, og grafene flyttes 1 piksel til venstre. På denne måten kan de siste 1,5 dagene registreres. Selvfølgelig kan dette endres når som helst. Bare da må verdien 360000 ms (= 6 minutter) og selvfølgelig tidsaksen i timer endres. Her er linjene du må endre:

time_neu = millis ();

if (time_neu <time_alt) // for å unngå problemer etter millis-overflow

{

time_next = 0 + 360000;

}

if (time_neu> time_next && time_next> = 360000) // ny måling etter 6 minutter

{

Jeg har bestemt meg for å holde temperatur-, lufttrykk- og fuktighetsskalaen uendret, ettersom den lar deg raskt over tid vurdere om lufttrykket er høyt, middels eller lavt, basert på plasseringen av gjeldende avlesninger. Hvis jeg ville justere skalaen igjen og igjen, ville jeg ikke gjenkjenne dette ved første øyekast. Tidsaksen er plassert på posisjonen y = 290 piksler. Merkene på y-aksene er 45 piksler fra hverandre. Hvis du vil vise lufttrykket fra 940 mbar til 1000 mbar i trinn på 10 mbar, gjør du som følger:

Sett først opp den generelle ligningen y = k * x + d. Nå bruker du de 2 verdiparene (x = 940, y = 290) og (x = 950, y = 245). Dette gir 2 ligninger med de to ukjente k og d: 290 = k * 940 + d og 245 = k * 950 + d. Ved å trekke begge ligningene får vi: 290 - 245 = k * 940 - k * 950 + d - d. Det ukjente d forsvinner på denne måten, og vi får for k = - 45/10 = -4,5. Denne verdien for k plasseres i en av de to innledende ligningene: 290 = -4,5 * 940 + d. På denne måten oppnår man verdien for d, spesifikt d = 4520.

Hvis du vil at lufttrykket, for eksempel bare representerer 955 mbar til 985 mbar, setter du verdiparene (955, 290) og (960, 245) i den lineære ligningen. Deretter oppnår man for k = -9 og d = 8885. På samme måte beregner man de lineære ligningene for temperaturen og luftfuktigheten. Disse 3 ligningene vises her i programmet:

for (i = 0; i <= 348; i ++)

{

hvis (fuktighet ! = -66)

{

myGLCD.setColor (255, 0, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * temperatur + 200);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * temperatur + 200,81 + i + 1, -4,5 * temperatur [i + 1] + 200);

myGLCD.setColor (0, 255, 0);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * fuktighet + 380);

myGLCD.drawLine (81 + i, -4,5 * fuktighet + 380,81 + i + 1, -4,5 * fuktighet [i + 1] + 380);

myGLCD.setColor (0, 0, 255);

//myGLCD.drawPixel(81 + i, -4,5 * trykk + 4520);

myGLCD.drawLine (81 + i, -9.0 * trykk + 8885, 81 + i + 1, -9.0 * trykk [i + 1] + 8885);

}

}

Trinn 3: Resultatene

Ett ord til videoen: For å synliggjøre utvidelsen av grafen, reduserte jeg trinnene ned til 1 sekund. Derfor flimrer displayet sterkt. I virkeligheten er tid-trinnene 6 minutter. Så du kan ikke se noe flimring …

Jeg ville være glad hvis den ene eller den andre hobbymeteorologen prøver å tukle værstasjonen min. En sammenligning med offisielle målestasjoner (f.eks. University of Graz/austria) viser brukbarheten til målekurvene.

Videre ville jeg være glad hvis du kunne stemme på meg i sensorkonkurransen og på mine andre instruktører i vitenskapskonkurransen i klasserommet:

• https://www.instructables.com/id/DIY-LED-photomete…
• www.instructables.com/id/DIY-Wind-Tunnel-a…
• www.instructables.com/id/Simple-Autorange-…

Tusen takk for dette.

Hvis du er interessert i flere fysikkprosjekter, her er min YouTube -kanal:

flere fysikkprosjekter:

I denne forstand, Eureka …