محطة الطقس غير المتصلة اردوينو: 18 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

ملخص

في عدة مرات عندما اشتريت مقياس حرارة ، رأيت أن هناك دائمًا فرقًا في القيم. كانت مهمتي هي متابعة درجة الحرارة والرطوبة داخل غرفة طفلي. كانت هناك أيضًا مشكلة في قراءة القيم من نطاق 2-3 أمتار على معظم موازين الحرارة وكنت بحاجة إلى الوقوف لمعرفة قيمة درجة الحرارة ، وكانت المشكلة التي أواجهها مع معظم موازين الحرارة هي الضوء. مشكلة أخرى هي أنني لا أستطيع رؤية قيمة درجة الحرارة لأنها بدون إضاءة خلفية من أجل توفير الطاقة. لا أرغب في توفير الطاقة ، فأنا فقط بحاجة إلى بضع ساعات من تخزين الطاقة حتى يعمل هذا الجهاز في حالة إيقاف تشغيل خط الطاقة الرئيسي.

لذلك جئت بفكرة:

- لإنشاء ميزان حرارة مع السماح بتغيير قيمة درجة الحرارة.

- الذي يمكن أن يكون مع الإضاءة الخلفية والألوان. - لدمج جميع الأشياء التي تحتوي عليها موازين الحرارة العادية: (RTC ، البطارية ، Min Max t ، إلخ) - ولديك ميزات إضافية مثل المواسم والعطلات

لذلك بدأت المشروع قبل عام واحد. استغرق جزء البرنامج مني عدة أشهر لإكماله. لقد أنشأت عدة إصدارات من البرنامج ، وأكملت المشروع في الأسبوعين الماضيين.

معلومات برنامج الجهاز

كود Arduino والمكتبات:

يتم تحميل الكود أيضًا في Code step.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

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

ميزات الجهاز

• صفحة التمهيد - تعرض تاريخ ووقت آخر تحميل برنامج ثابت.
• الصفحة الرئيسية - تعرض الوقت والتاريخ ورمز البطارية ورمز درجة الحرارة وقيمة درجة الحرارة وقيمة الرطوبة و Tmax و Tmin والفصول والعطلات ومؤشر USB عند التوصيل.
• صفحة القائمة - مع قوائم Temp و Clock و Battery و About و Back
• صفحة درجة الحرارة - تسمح بمعايرة مستشعر DHT
• صفحة الساعة - تسمح بتعديل الوقت والتاريخ
• صفحة البطارية - تعرض معلومات البطارية ، النسبة المئوية ، الجهد بالسيارات ، حالة الشحن
• حول الصفحة - تظهر معلومات للمؤلف
• وظيفة العودة للخروج من القائمة
• ألواح شفافة
• عمر طويل RTC
• بطارية ليثيوم - ما يصل إلى ~ 9 ساعات (450 مللي أمبير في الساعة)
• مؤشر انخفاض البطارية - يظهر الرمز باللون الأحمر ~ المتبقي 5 دقائق.
• ألوان مختلفة لدرجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة والعالية
• رسائل الأعياد والمواسم
• مأخذ قابل للبرمجة - في الجانب الخلفي
• واجهة المستخدم - استخدام التشفير الروتاري

لن يتم تغطية الجانب الخلفي مع اللوحة ، لأنني أريد من الطفل أن يرى اللوحة ويلمسها ، بينما لا يتم تشغيل الجهاز. يمكنك إنشاء نوع من الغطاء للجانب الخلفي من اللوحة.

الخطوة 1: ارسم الجهاز ، ارسم الفكرة الأولية

قرر ما تريد - كم عدد الصفحات والقوائم وكيفية تغيير القوائم والصفحات.

إذا كانت لديك أفكار أخرى ، فيمكنك تغييرها باستخدام كود اردوينو.

حدد الشكل الذي تريده وما الذي يمكن عمله بسهولة. أختار أولاً الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لكن بعد ذلك قررت استخدام مادة بسيطة.

الفكرة هي أن يكون لديك جدران شفافة في الأعلى والأسفل ، كما يمكنك إنشاء المزيد من الصناديق الدقيقة.

إذن الأجزاء الرئيسية للصندوق هي:

1. أمامي - مع جهاز العرض والتشفير الدوار
2. الحق - مع وحدة RTC
3. يسار - مع وحدة DHT
4. العودة - مع الجانب المعاكس للوحة
5. أعلى - شفاف مع بطارية 3.7 فولت ومفتاح منزلق ON / OFF
6. الجزء السفلي - شفاف

الخطوة 2: اختر المكونات الصحيحة

1. TP4056 Micro USB Charger 5V 1A 18650 Lithium Battery Charging Board - Ebay

2. 1.44 128x128 SPI بالألوان الكاملة 65K TFT LCD وحدة العرض ST7735 - Ebay

3. وحدة التشفير الدوارة KY-040 لـ Arduino - Ebay
4. DHT22 AM2302 مستشعر رقمي لدرجة الحرارة والرطوبة - Ebay
5. Tiny RTC I2C Modules 24C32 Memory DS1307 Real Time Clock RTC Module Board - Ebay
6. Pro Micro Controller Board ATmega328P 16MHz Arduino Pro Mini Module - Ebay
7. 3.7V 450mAh بطارية قابلة للشحن ليبو - Ebay
8. 6 دبابيس 2 مواضع DPDT On / On Mini Slide Switch - Ebay
9. CR2032 CR 2032 3V Button Cell Coin Battery - Ebay
10. 10x22 سم لحام نموذج نحاسي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لوح جانب واحد عالمي - Ebay
11. ذكر وأنثى 40pin 2.54mm Header Socket قطاع صف واحد - Ebay

الخطوة 3: إعداد مخطط الأسلاك

يوضح الرسم البياني اتصال المستشعرات المتشابهة ، في حين أن الشاشة هي نفسها تقريبًا.

لاستخدام دبوس بشكل صحيح ، راجع كود Arduino في خطوة الكود.

قم بتنزيل ملف fritzing لمزيد من التفاصيل حول pinout. قم بالمرور على النقاط من الرسم التخطيطي لرؤية المسامير الدقيقة للوحدات النمطية.

الخطوة 4: معلومات إضافية قبل البدء - استهلاك الطاقة

يستخدم المشروع بطارية 450 مللي أمبير ، لكن يمكنك استخدام بطارية أكبر. ما عليك سوى إلقاء نظرة على استهلاك الطاقة لاختيار البطارية المناسبة وحسابها لساعات محددة من الاستخدام. عند استخدام 450 مللي أمبير ، يمكن للجهاز العمل تقريبًا. 9 ساعات.

في وضع الخمول ، يعمل الجهاز بحوالي 0.102 أمبير - لا يتم إجراء تحسين لتوفير الطاقة هنا

عند الضغط على الزر ، يتم تطبيق التيار العالي ويكون حوالي 0.177 أمبير.

الخطوة 5: قم بتوصيل الشاشة

الشاشة تستخدم SPI للاتصال.

توجد مكتبة adafruit لهذا السائق ST7735.

الخطوة 6: توصيل وحدة RTC

إنشاء تعديل ثنائي الفينيل متعدد الكلور من أجل استخدام بطارية CR2032.

• قم بإزالة D1
• قم بإزالة R4
• قم بإزالة R5
• قم بإزالة R6
• قصير R6

تم العثور على مزيد من المعلومات حول هذا التعديل هنا.

الخطوة 7: إرفاق الجدار الأمامي بالشاشة ، RTC ، البطارية ، التشفير الدوار

إذا كنت ترغب في تشغيل الجهاز ، فما عليك سوى تحميل الرمز من خطوة Code واتبع الخطوات الأخرى أثناء تغيير الأجزاء الجديدة وإرفاقها.

الخطوة 8: تجهيز الجدران الشفافة

أنا استخدم 3mm plexi. يمكنك استخدام مادة شفافة مماثلة. أستخدم واحدًا فقط للجانب السفلي.

الخطوة 9: إنشاء الجدار الصحيح

قم بإنشاء الجدار الجانبي الأيمن. استخدم حجم CR2032 للفتحة.

الخطوة 10: إنشاء الجدار الجانبي الأيسر

قم بإنشاء الجدار الجانبي الأيسر. استخدم حجم وحدة DHT للفتحة.

الخطوة 11: قم بإنشاء المقبس باستخدام Universal Board and the Rails و Connect RTC و Encoder و Display and Display

قم بتوصيل ولحام جميع المسامير باتباع مخطط الأسلاك. يمكنك استخدام Arduino UNO مع رسم فارغ مثبت من أجل برمجة Arduino Mini. دبابيس مطلوبة:

• VCC 5 فولت
• GND
• RX
• TX
• إعادة تعيين

لا تنس فصل البطارية 3.7 فولت في هذه الخطوات إذا قمت بتحميل الرسم قبل الانتهاء من الأجزاء.

الخطوة 12: قم بتشغيله قبل المتابعة

في هذه المرحلة ، ستتمكن من تشغيل الجهاز واستخدام جميع الوظائف.

استخدم معاينة الفيديو لمعرفة ما كان البرنامج في الإصدار 1.1. يوجد أيضًا رابط جيثب في خطوة الملخص للاطلاع على آخر تحديث.

قم بتشغيل الجهاز قبل المتابعة مع الخطوات الأخرى قبل إغلاق الغطاء العلوي ، تأكد من أنه يعمل بشكل طبيعي.

الخطوة 13: أضف TP4056 والبطارية ، ولحام مفتاح الشريحة ، وأضف سلك الشحن إلى الدبوس 5 ، وقم بلحام المقبس الخلفي القابل للبرمجة

بعد كل عملية لحام ، اختبر النظام ، وتأكد من أن الأجزاء تعمل بشكل جيد قبل المتابعة.

الخطوة 14: قم بإنشاء الغطاء العلوي

يمكنني استخدام ورقة بليسي 0.5 مم من صندوق بنك الطاقة.

الخطوة 15: الكود

استخدم المعلمات في قسم init لتحديد تفضيلاتك.

لقضاء العطلات ، أستخدم اللغة البلغارية. يمكنك تحرير المصفوفة باستخدام الإجازات في بلدك.

الجهاز يعرض 4 مواسم ، قم بتحريرها في الكود المفضل لموقعك.

إذا كانت المستشعرات الخاصة بك مختلفة ، فاتبع تعريفات المسامير وقم بتحريرها في الكود. لقد تركت جميع تعليقات الأسطر تقريبًا لفهم الكود بشكل أفضل.

المنصات التي تم اختبارها:

• اردوينو UNO
• اردوينو برو ميني

خذ المكتبات التي تحتاجها من المستودع ، استخدم تلك المحددة في الرسم التخطيطي.

الخطوة 16: اختبر الجهاز قبل اللمسات الأخيرة

الجهاز مثالي ، تمت معايرتي - 4 * درجة مئوية ، واستخدمت مكيف الهواء من Toshiba الخاص بي ، وميزان حرارة بسيطان بجدران ، وميزان حرارة رقميان لمعايرته. إذا كان المستشعر الخاص بك يقيس قيمًا مختلفة ، فيمكنك الآن تعديلها.

الخطوة 17: معاينة الواجهة

لا تنس تحرير معلومات البرنامج الثابت في قسم البادئ من الكود لإظهار بيانات الاعتماد الخاصة بك أو تركها كما هي.