En værstasjon med Atmega328P-PU mikrokontroller: 5 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Nylig tok jeg et gratis online kurs med edx (grunnlagt av Harvard University og MIT i 2012, edX er et online læringsmål og MOOC-leverandør, som tilbyr kurs av høy kvalitet fra verdens beste universiteter og institusjoner til studenter overalt), med tittelen: Backyard Meteorology: The Science of Weather, og det var veldig informativt, og jeg anbefaler det til alle som er interessert i amatørmeteorologi, i det første eller andre foredraget anbefalte professor John Edward Huth- instruktøren- å kjøpe en værstasjon som kunne måle høyden på den geografiske plasseringen og barometriske lufttrykket, jeg tenkte at i stedet for å kjøpe et barometer eller værstasjon var den beste ideen å lage en med de billigste komponentene som er tilgjengelige rundt meg og i søppelfeltet, jeg søkte på nettet, og jeg fant noen få prosjekter, noen på instruerbare nettsteder, problemet mitt var å bruke en naken 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 brukt i dette prosjektet er, DHT22 (Digital temperatur- og fuktighetsmålesensor) som er nesten $ 8 - dette er mer nøyaktig enn DHT11 -sensoren, jeg har også brukt BMP180 temperaturbarometrisk trykk, høydemodulssensor, som er $ 6 og jeg har benyttet meg av Nokia 5110 LCD-skjermmodul grønt bakgrunnslys med PCB-adapter for Arduino, som bare er $ 5, så med et budsjett på $ 23 og noen ledninger og andre deler fra søppelfeltet kunne jeg lage denne fantastiske værstasjonen som Jeg skal forklare deg i de følgende avsnittene.

Trinn 1: TRINN 1: DESIGN OG KRETSDIAGRAM

Siden målet mitt var, måling av temperatur og relativ fuktighet og barometrisk trykk og høyde, så sensorene jeg må bruke, er DHT22 og BMP180, jeg bruker DHT22, for måling av temperatur og relativ fuktighet og BMP180, for barometrisk trykk og høyde, skjønt BMP180 kan også måle temperaturen, men temperaturen målt ved DHT22 er mer nøyaktig enn BMP180 -sensoren. og Nokia 5110 for å vise måleverdiene, og som jeg forklarte i innledningen, Atmega328P-PU som mikrokontroller, kan du se utformingen av systemet og kretsdiagrammet i figuren ovenfor.

Trinn 2: TRINN 2: Nødvendige verktøy

Nødvendige verktøy er vist i figurene ovenfor, og er som følger:

1- Mekaniske verktøy:

1-1-håndsag

1-2- liten drill

1-3- kutter

1-4-tråds stripper

1-5-skrutrekker

1-6-loddejern

2-elektronikkverktøy:

2-1-multimeter

2-2-strømforsyning, se instruksjonene mine for å lage en liten:

2-3 brødbrett

2-4-Arduino Uno

Trinn 3: Trinn 3: Komponenter og materiale som trengs

1-Mekanisk materiale:

1-1-kabinett i dette prosjektet Jeg har brukt et tilfelle vist ovenfor, som jeg gjorde det for mine tidligere prosjekter (se:

2-elektroniske komponenter:

2-1-ATMEGA328P-PU:

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

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

2-4- BMP180 barometrisk trykk, temperatur og høydesensor:

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

2-6- Jumper wire:

2-7- Oppladbart 9 volt batteri:

2-8-LM317 lineær regulator med variabel utgangsspenning:

Trinn 4: Trinn 4: Programmering av ATMEGA328P-PU

Først bør Arduino -skissen skrives, jeg har brukt dem på forskjellige nettsteder og endret den med prosjektet mitt, så du kan laste den ned hvis du vil bruke den. For relevante biblioteker kan du bruke de relevante nettstedene, spesielt github.com, noen av bibliotekets adresser er som følger:

Nokia 5110:

BMP180:

For det andre bør ovennevnte program lastes opp til ATMEGA328P-PU, hvis denne mikrokontrolleren er kjøpt med bootloader, er det ikke nødvendig å laste opp boot loader-programmet til det, men hvis ATMEGAP-PU mikrokontrolleren ikke er lastet med bootloader, bør vi gjør det etter hvert, det er mange instrukser du kan bruke til en slik prosedyre, du kan også bruke Arduino -nettstedet: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, og instrukser som: https:// www.instructables.com/id/burning-atmega328 …

For det tredje, etter at du har lastet opp opplastingsprogrammet til ATMEGA328P-PU, bør du begynne å laste opp hovedskissen til mikrokontrolleren, metoden er skrevet på Arduino-stedet, som nevnt ovenfor, bør du bruke 16 Mhz krystall som vist i det nettstedet, er kretsen min vist ovenfor.

Trinn 5: Trinn 5: Gjør prosjektet

For å lage prosjektet må du teste kretsen på et brødbrett, så bruk et brødbrett og jumperkabler som vist på figuren og test prosjektet for å se displayet, hvis du ser hva du vil måle på NOKIA 5110 display, så er det riktig tidspunkt å følge resten av prosedyren for å lage værstasjonen, hvis ikke, må du finne ut problemet som enten er programvare eller maskinvare, vanligvis skyldes det dårlige eller feil tilkoblinger av jumperwires, følg kretsdiagrammet så nært som mulig.

Det neste trinnet er å lage prosjektet, så for å lage en permanent tilkobling for mikrokontrolleren må du bruke en IC -kontakt og lodde den til et lite stykke perf. bord og to stykker hunnpinnehodet som vist på bildene ovenfor, på grunn av de mange IC -stikkontaktene som er 28 og pinnehodene som er 14+14, så du må lodde 56 lodder, og du bør teste alle disse loddene poeng for riktig tilkobling og for ikke -tilkobling av tilstøtende punkter, før du blir trygg på at stykket fungerer som det skal, må du ikke begynne å bruke det for å sette inn mikrokontrolleren. hvis alt går bra, bør du fortsette å koble til de neste delene.

En annen viktig ting å vurdere er det faktum at komponentene trenger 5V for å fungere, men bakgrunnslyset på NOKIA 5110 -skjermen trenger 3,3 V, hvis du bruker 5 V for bakgrunnslys, kan det påvirke displayets levetid dårlig, så jeg har brukt to LM317 lineære regulatorer med variabel utgangsspenning, og jeg har justert en for 5V utgang og en annen for 3,3 V utgang, faktisk har jeg laget den med 5V utgang selv og kjøpt en med 3,3V utgang. Nå er det på tide å fikse komponentene i foringsrøret, du kan se bildene, DHT22 -sensoren bør fikses på en måte slik at inngangssiden er ute av saken for å kjenne temperaturen og den relative fuktigheten, men BMP180 barometrisk trykk, Temperatur- og høydesensor kan være inne i foringsrøret, men det bør bores nok hull på foringsrøret for å få det i kontakt med uteluften, som du kan se på bildene ovenfor. Et annet viktig poeng er å gi en liten perf. bord, som du kunne se på bildene, og lag to rader med kvinnelige pinhoder, en for jord eller negative tilkoblinger og en for positive 5V utganger.

Nå er det på tide å koble til komponentene og enhetene, koble til alle ledninger i henhold til kretsdiagrammet og vær sikker på at ingenting blir utelatt, ellers blir det problemer med det endelige resultatet.