محطة الطقس: 10 خطوات

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

في هذا المشروع ، سننشئ محطة طقس تقيس درجة الحرارة والرطوبة ومؤشر الأشعة فوق البنفسجية باستخدام Raspberry Pi و Python (الترميز) و MySQL (قاعدة البيانات) و Flask (خادم الويب).

اللوازم

المكونات المطلوبة لهذا المشروع

نكون:

- غطاء غطاء

- حساس الرطوبة DHT11

- جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20

- مستشعر الأشعة فوق البنفسجية GUVA-S12SD

- عرض شاشات الكريستال السائل

- أجهزة السيارات

- MCP3008

- Raspberry Pi 3

- الانتهازي

- التكلفة الإجمالية حوالي 110 يورو.

الأداة التي استخدمتها:

- مثقاب مخروطي

- شريط لاصق على الوجهين

الخطوة 1: الدائرة

دائرة كهربائية:

شاشة LCD:

- VSS لأرض Raspberry Pi

- VDD إلى 5V Raspberry Pi

- V0 إلى منتصف دبوس الانتهازي

- RS إلى دبوس GPIO

- R / W لأرض Raspberry Pi

- E إلى دبوس GPIO

- D4 إلى دبوس GPIO

- D5 إلى دبوس GPIO

- D6 إلى دبوس GPIO

- D7 إلى دبوس GPIO

- أ إلى 5V Raspberry Pi

- K لأداة تهذيب الأرض لـ Raspberry Pi

- إلى 5V Raspberry Pi

- لدبوس LCD V0

- إلى أرض Raspberry Pi

دهت 11:

- VCC إلى 3V3 من Raspberry Pi

- GND لأرض Raspberry Pi

- DAT إلى Raspberry Pi's GPIO pin 4

- 470 أوم بين VCC و DAT

DS18B20:

- VCC إلى 3V3 من Raspberry Pi

- GND لأرض Raspberry Pi

- DAT إلى Raspberry Pi's GPIO pin 4

-470 أوم بين VCC و DAT

أجهزة السيارات:

- VCC إلى Raspberry Pi’s 5V

- GND لأرض Raspberry Pi

- DAT إلى دبوس GPIO الخاص بـ Raspberry Pi

MCP3008:

- VDD إلى 3V3 من Raspberry Pi

- VREF إلى 3V3 من Raspberry Pi

- AGND لأرض Raspberry Pi

- CLK إلى GPIO pin 11 SCLK

- لا تفعل ذلك مع GPIO pin 9 MISO

- DIN إلى GPIO pin 10 MOSI

- CS إلى GPIO pin 8 CE0

- DGND لأرض Raspberry Pi

- CH0 إلى GUVA-S12SD (مستشعر للأشعة فوق البنفسجية)

الخطوة 2: DHT11

DHT11 رقمي

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة. الإخراج إلى دبوس رقمي.

مواصفات DHT11:

- يعمل على: 3.3 - 6 فولت.

- نطاق درجة الحرارة: -40 - +80 درجة مئوية.

- دقة درجة الحرارة: ± 0.5 درجة مئوية.

- نطاق الرطوبة: 0-100٪ رطوبة نسبية.

- دقة الرطوبة: ± 2.0٪ رطوبة نسبية.

- وقت الاستجابة: ثانية.

الخطوة 3: DS18B20

مواصفات جهاز الاستشعار DS18B20

- مستشعر درجة حرارة رقمي قابل للبرمجة.

- التواصل باستخدام طريقة 1-Wire.

- جهد التشغيل: 3 فولت إلى 5 فولت.

- نطاق درجة الحرارة: -55 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية.

- الدقة: ± 0.5 درجة مئوية.

- عنوان فريد 64 بت يتيح تعدد الإرسال.

الخطوة 4: شاشة LCD

وحدة تحكم LCD مع وحدة عرض 16 × 2 حرف باللون الأزرق

الخلفية والشخصيات البيضاء. سطرين ، 16 حرفًا في كل سطر. تباين عالي وزاوية رؤية كبيرة. التباين قابل للتعديل عن طريق المقاوم القابل للتعديل (مقياس الجهد / الانتهازي).

مواصفات شاشة LCD 16 × 2 باللون الأزرق:

- يعمل على: 5V

- تباين قابل للتعديل.

- الأبعاد: 80 مم × 35 مم × 11 مم.

- شاشة مرئية: 64.5 مم × 16 مم.

الخطوة 5: MCP3008

يقوم المحول التناظري إلى الرقمي أو محول AD (ADC) بتحويل الإشارة التناظرية ، على سبيل المثال إشارة الكلام ، إلى إشارة رقمية. يحتوي MCP3008 على 8 مدخلات تناظرية ويمكن قراءتها بواجهة SPI على Arduino و Raspberry Pi و ESP8266 يقوم MCP بتحويل الجهد التناظري إلى رقم بين 0 و 1023 (10 بت).

عند استخدام MCP3008 ، تحتاج إلى تمكين SPI ، يمكنك القيام بذلك عن طريق (الصور المضافة بالخطوات):

1. اكتب في وحدة التحكم: sudo raspi-config
2. سيؤدي هذا إلى تشغيل الأداة المساعدة لتكوين raspi. حدد "خيارات التفاعل"
3. قم بتمييز خيار "SPI" وقم بتنشيطه.
4. حدد وتنشيط.
5. تسليط الضوء والتفعيل.
6. عند مطالبتك بإعادة التشغيل ، قم بتمييز وتنشيط.
7. سيتم إعادة تشغيل Raspberry Pi وسيتم تمكين الواجهة.

الخطوة 6: محرك سيرفو

الحجم: 32 × 11.5 × 24 مم (علامات التبويب متضمنة) 23.5 × 11.5 × 24 مم (علامات التبويب لا تشمل)

الوزن: 8.5 جرام (لا يشمل الكابل والموصل) 9.3 جرام (كابل وموصل مضمن)

السرعة: 0.12 ثانية / 60 درجة (4.8 فولت) 0.10 ثانية / 60 درجة (6.0 فولت)

العزم: 1.5kgf-cm (4.8V) 2.0kgf-cm (6.0V)

الجهد: 4.8V-6.0V

نوع الموصل: نوع JR (أصفر: إشارة ، أحمر: VCC ، بني: GND)

الخطوة 7: UV-SENSOR GUVA-S12SD

مواصفات مستشعر GUVA-S12SD

- جهد التشغيل: 3.3 فولت إلى 5 فولت

- جهد الخرج: 0 فولت إلى 1 فولت (0-10 مؤشر UV)

- زمن الاستجابة: 0.5 ثانية

- الدقة: ± 1 مؤشر للأشعة فوق البنفسجية

- الطول الموجي: 200-370 نانومتر

- الاستهلاك: 5 مللي أمبير

- الأبعاد: 24 × 15 ملم

الخطوة 8: الحالة

لقد استخدمت غطاءًا للهيكل حيث قمت بحفر فتحتين لدرجة الحرارة وتم تركيب مستشعر الأشعة فوق البنفسجية ومستشعر الرطوبة ومحرك سيرفو وشاشات الكريستال السائل في إحدى الفتحات الموجودة في الأعلى. تم تثبيت غطاء الغطاء على لوح لإلقاء نظرة أفضل

الخطوة 9: قاعدة البيانات

الخطوة 10: الكود

github.com/NMCT-S2-Project-1/nmct-s2-project-1-QuintenDeClercq.git