كيفية تسجيل بيانات محطة الطقس - صانع Liono: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مقدمة:

مرحبًا ، هذا #LionoMaker. هذه هي قناتي مفتوحة المصدر وقناتي الرسمية على YouTube.

ها هو الرابط: Liono Maker / YOUTUBE CHANNEL

في هذا المشروع سوف نتعلم كيفية عمل "تسجيل بيانات محطة الطقس". هذا مشروع مثير جدا للاهتمام. في هذا المشروع ، أستخدم بطاقة Micro SD ووحدة DS3231 و DHT 11 ووحدة GPS و LDR و Arduino UNO. تعني بيانات محطة الطقس أنها ستكتشف الرطوبة ودرجة الحرارة والضوء والتاريخ والوقت وخط الطول وخط العرض.

ملاحظة:

1) في مخطط فريتزينج ، أستخدم pin6 & pin7 لتوصيل وحدة GPS والدبوس 4 لتوصيل DHT11. 2) في مخططات Proteus ، أستخدم pin3 & pin 4 لتوصيل وحدة GPS و pin6 لتوصيل DHT11. 3) بخلاف ذلك ، يكون كلا الوصلين صحيحين ، فقط نحتاج إلى تحديد دبابيس # في ترميز Arduino وفقًا للمخططات.

//*******************************************************

الخطوة 1:

1_SD- البطاقة: -

يمكن استخدام بطاقات SD (الرقمية الآمنة) لتخزين البيانات وتسجيل البيانات. تشمل الأمثلة تخزين البيانات على الكاميرات الرقمية أو الهواتف المحمولة وتسجيل البيانات لتسجيل المعلومات من أجهزة الاستشعار. يمكن لبطاقات Micro SD تخزين 2 جيجابايت من البيانات ويجب تنسيقها بتنسيق FAT32 (جدول تخصيص الملفات). تعمل بطاقة micro SD عند 3.3 فولت ، لذلك لا يمكن توصيل سوى وحدات بطاقة micro SD المزودة بشريحة مبدل لمستوى الجهد من 5 فولت إلى 3.3 فولت ومنظم جهد 3.3 فولت بمصدر Arduino 5V. تتصل وحدة micro SD بـ Arduino باستخدام الواجهة الطرفية التسلسلية (SPI). تشتمل دبابيس توصيل SPI على وحدة micro SD على دبابيس MOSI و MISO و SCK وشريحة SS التي تشير إلى تحديد (CS) ، والتي تتصل بدبابيس Arduino 11 و 12 و 13 و 10 على التوالي.

واجهة بطاقة SD مع Arduino UNO:

GND ------ GND

5 فولت ------- VCC

Pin12 -------- MISO

Pin11 -------- MOSI

Pin13 ------- SCK

Pin10 -------- SCS

تتم كتابة البيانات فقط في الملف الموجود على بطاقة SD باتباع التعليمات file.close () ؛ لذلك ، يجب أن يتبع كل تعليمة file.println (بيانات) تعليمة file.close () ويسبقها تعليمة SD.open ("اسم الملف" ، FILE_WRITE). وظيفة SD.open () لها الإعداد الافتراضي FILE_READ ، لذا فإن الخيار FILE_WRITE مطلوب للكتابة إلى ملف. تسلسل التعليمات المطلوبة في كل مرة للكتابة على بطاقة SD هو SD.open ("اسم الملف" ، FILE_WRITE) ؛ file.println (بيانات) ؛ file.close () ؛

2) LDR: -

المقاوم الضوئي (اختصار LDR لمقاومة تناقص الضوء ، أو المقاوم المعتمد على الضوء ، أو الخلية الموصلة للصور) هو مكون سلبي يقلل المقاومة فيما يتعلق باستقبال اللمعان (الضوء) على السطح الحساس للمكون. تتناقص مقاومة المقاوم الضوئي مع زيادة شدة الضوء الساقط ؛ وبعبارة أخرى ، فإنه يعرض الناقلية الضوئية.

LDR Interfacing مع Arduino UNO:

محطة واحدة متصلة بـ 5 فولت والمحطة الثانية متصلة بمقاوم 1 كيلو. تم تأريض الطرف الثاني للمقاوم 1 كيلو. LDR هو في حد ذاته مقاوم ويتم استخدام هذا النوع من التكوينات لقياس الجهد والجهد ، وهذه تقنية مقسم الجهد. المحطة المشتركة متصلة بالدبوس التناظري # A3 من Arduino UNO.

3) DS3231: -

يمكن تضمين تاريخ ووقت قياس المستشعر أو سجل البيانات عند كتابة البيانات على بطاقة SD باستخدام وحدة ساعة الوقت الحقيقي (RTC) ، مثل DS3231. يمكن أن توفر ساعة الوقت الحقيقي معلومات الثواني والدقائق والساعات واليوم والتاريخ والشهر والسنة. يمكن تزويد DS3231 بالطاقة بجهد 3.3 فولت أو 5 فولت ، كما تعمل بطارية خلية زر الليثيوم CR2032 على تشغيل RTC عند عدم توصيله بأردوينو. يحتوي DS3231 أيضًا على مستشعر درجة حرارة يحمل في ثناياه عوامل. يستخدم DS3231 اتصال I2C مع الخطين ثنائي الاتجاه:

1) الساعة التسلسلية (SCL)

&

2) البيانات التسلسلية (SDA)

ملاحظة: >>> DS3231 متصل بـ Arduino UNO على هذا النحو ؛

DS3231: اردوينو أونو:

Gnd ----------------------- Gnd

VCC --------------------- 5 فولت

SDA -------------------- pin # A4

SCL -------------------- pin # A5

4) دهت 11: -

DHT11 عبارة عن مستشعر رقمي منخفض التكلفة لاستشعار درجة الحرارة والرطوبة. يمكن توصيل هذا المستشعر بسهولة بأي وحدة تحكم دقيقة مثل Arduino و Raspberry Pi وما إلى ذلك … لقياس الرطوبة ودرجة الحرارة على الفور. يتوفر مستشعر الرطوبة ودرجة الحرارة DHT11 كجهاز استشعار وكوحدة نمطية. الفرق بين هذا المستشعر والوحدة هو مقاومة السحب ومصباح LED للتشغيل. DHT11 هو مستشعر الرطوبة النسبية. لقياس الهواء المحيط ، يستخدم هذا المستشعر ترموستات ومستشعر رطوبة سعوي.

توصيل مستشعر DHT 11 بـ Arduino UNO:

DHT11 اردوينو UNO

GND ---------------------------- GND

VCC ----------------------------- 5 فولت

البيانات (الإشارة) ------------------ دبوس # 6

5) وحدة GPS: -

وحدة GPS (نظام تحديد المواقع العالمي) وتستخدم للملاحة. تتحقق الوحدة ببساطة من موقعها على الأرض وتوفر بيانات الإخراج التي تمثل خط الطول وخط العرض لموقعها.

هناك أنواع مختلفة من وحدات GPS وتستخدم للعثور على قيم المتغيرات المختلفة. مثل؛

//**********************************************************************************************************************

ملاحظة: - لمزيد من التفاصيل ، يمكنك استدعاء هذه الوظيفة ؛

gps.getDataGPRMC (الوقت ، الحالة ، خط العرض ، خط العرض ، نصف الكرة ، الطول ، الطول ، ميريديانو ، السرعة عقدة ، زاوية المسار ، التاريخ ، التباين المغناطيسي ، التباين المغناطيسي) ؛

Serial.println (الوقت) ؛ Serial.println (الحالة) ؛

Serial.println (latitud) ؛

Serial.println (latitudHemisphere) ؛

Serial.println (الطول) ؛

Serial.println (longitudMeridiano) ؛

Serial.println (speedKnots) ؛

Serial.println (trackAngle) ؛

Serial.println (التاريخ) ؛

Serial.println (التباين المغناطيسي) ؛

Serial.println (التباين المغناطيسي) ؛

//******************************************************************************************************************

يتم استخدام مثال آخر لإنشاء ارتباط لوحدة GPS. مثل؛

gps. Google (رابط) ؛

//*******************************************************************************************************************

&&&

ملاحظة: - إذا لم تحصل على مزيد من التفاصيل ، يمكنك الاتصال بهذه الوظيفة ؛

gps.getDataGPRMC

خطوط العرض ، خطوط العرض ، نصف الكرة ، الطول ، الطول ميريديانو

؛ Serial.println (latitud) ؛

Serial.println (latitudHemisphere) ؛

Serial.println (الطول) ؛

Serial.println (longitudMeridiano) ؛

//******************************************************************************************************************

لقد استخدمت هذه الخطوط للحصول على LONGITUDEE & LATITUDE.

Longi = (gps.location.lng ()، 54.01125) ؛ Lati = (gps.location.lat ()، 1.95949) ؛

//******************************************************************************************************************

ملاحظة:

يمكنك استخدام الترميز أعلاه للحصول على مزيد من المعلومات من وحدة GPS الخاصة بك. لقد اعتدت للتو الحصول على خطوط الطول والعرض.

//******************************************************************************************************************

فيما يلي طريقة توصيل وحدة GPS مع ARDUINO UNO:

وحدة GPS: Arduino UNO:

Gnd ----------------------------- Gnd

Vcc ------------------------------ 5 فولت

RX ------------------------------- دبوس # 3

TX ------------------------------ رقم 4

//********************************************************************************************************************

الخطوة 2:

كيفية الحصول على ملف "DATA. CSV" أثناء محاكاة محاكاة: -

ملاحظة:

> أولاً ، تأكد من صحة دائرتك ولا يوجد خطأ.

> لقد قمت بتحميل ملف hex في Arduino UNO.

> لقد قمت بتحميل ملف بطاقة SD على بطاقة SD.

> ابدأ المحاكاة بعد الضغط على زر التشغيل في الزاوية السفلية اليسرى من Proteus.

> فتح جهازك الافتراضي ويتم تسجيل بياناتك بعد تأخير (1000) ؛

>>>>>>>>>> اضغط على Esc >>>>>>>>>>>>>>>>>>>

سترى نافذة محتويات بطاقة الذاكرة ، وهنا يتوفر ملف data.csv. قم بتصديره إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الخطوه 3:

عمل EXCEL: -

افتح Excel وقم بحقن ملف data.csv الخاص بك فيه. ستظهر البيانات في أعمدة مع اسم وتأخذ رسوم بيانية خطية.

الخطوة الرابعة: