محطة الطقس مع Arduino و BME280 وعرض لرؤية الاتجاه خلال اليومين الماضيين: 3 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

أهلا!

هنا في محطات الطقس القابلة للتوجيه تم تقديمها بالفعل. أنها تظهر ضغط الهواء الحالي ودرجة الحرارة والرطوبة. ما ينقصهم حتى الآن هو عرض تقديمي للدورة خلال اليومين أو اليومين الماضيين. تتمتع هذه العملية بميزة أنه لا يمكنك فقط قراءة القيم الحالية بيانياً ولكن أيضًا في لمحة ، انظر كيف تغيرت في آخر يوم أو يومين. نتيجة لذلك ، يتعرف المرء ، على سبيل المثال ، على تغير محتمل في الطقس ، حيث يتغير ضغط الهواء بشكل كبير. ومع ذلك ، يتعرف المرء أيضًا على العلاقات العامة بين الكميات المقاسة.

على سبيل المثال ، تنخفض الرطوبة عندما ترتفع درجة حرارة الهواء. وذلك لأن الهواء الدافئ يمكن أن يمتص رطوبة أكثر من الهواء البارد. إذا كانت الرطوبة النسبية حوالي 60٪ عند 20 درجة مئوية ، فعند 25 درجة مئوية يمكن للهواء أن يمتص رطوبة أكثر بالقيمة المطلقة. لذلك لم تعد الرطوبة النسبية 60٪ بل على سبيل المثال خصم 50٪ فقط.

كما يمكنك أن ترى جيدًا في أي وقت من اليوم يمكن توقع درجات حرارة أعلى أو أدنى. أو أن الرطوبة ترتفع بشكل حاد عندما تمطر. مثالية لهواة الأرصاد الجوية. سأكون سعيدًا جدًا إذا أمكنك نشر تجاربك في التعليقات.

الخطوة 1: الأجزاء

بالنسبة لمحطة الطقس هذه ، تحتاج فقط إلى 5 أجزاء:

* اردوينو ميجا: ايباي اردوينو ميجا

* مستشعر الطقس BME280: ebay BME280

* شاشة 320x480 بكسل لشاشة Arduino Mega: ebay 320x480

* + 9V امدادات الطاقة: ايباي امدادات الطاقة

* سلك كهربائي

التكاليف الإجمالية أقل من 25 دولارًا فقط.

الخطوة 2: كود اردوينو

الدائرة بسيطة للغاية. عليك فقط توصيل المستشعر بـ arduino mega بهذه الطريقة:

فين + 5 فولت

GND GND

SDA دبوس 20

دبوس SCL 21

يتم توصيل الشاشة فقط بشريط الموصل الموجود في اردوينو ميجا.

فيما يلي روابط مكتبات arduino التي ستحتاج إليها:

مكتبة BME280:

مكتبة أجهزة الاستشعار المشتركة:

قلب محطة الطقس هذه ، كما قلت ، هو التمثيل الرسومي لبيانات الطقس. في الوقت الحالي ، يتم تحديث القيم كل 6 دقائق ويتم إزاحة الرسوم البيانية بمقدار 1 بكسل إلى اليسار. بهذه الطريقة ، يمكن تسجيل آخر 1.5 يوم. بالطبع يمكن تغيير هذا في أي وقت. عندها فقط يجب تغيير القيمة 360000 مللي ثانية (= 6 دقائق) وبالطبع محور الوقت بالساعات. فيما يلي الأسطر التي سيتعين عليك تغييرها:

time_neu = مللي () ؛

if (time_neu <time_alt) // لتجنب المشكلات بعد تجاوز المللي

{

time_next = 0 + 360000 ؛

}

if (time_neu> time_next && time_next> = 360000) // قياس جديد بعد 6 دقائق

{

لقد قررت الاحتفاظ بمقاييس درجة الحرارة وضغط الهواء والرطوبة دون تغيير ، حيث تتيح لك التقييم السريع بمرور الوقت ما إذا كان ضغط الهواء مرتفعًا أم متوسطًا أم منخفضًا ، بناءً على موقع القراءات الحالية. إذا قمت بضبط المقياس مرارًا وتكرارًا ، فلن أتعرف على هذا للوهلة الأولى. يقع محور الوقت في الموضع y = 290 بكسل. العلامات الموجودة على المحاور y هي 45 بكسل على حدة. إذا كنت ترغب في عرض ضغط الهواء من 940 ملي بار إلى 1000 ملي بار في خطوات 10 ملي بار ، فتابع على النحو التالي:

أولاً ، قم بإعداد المعادلة العامة y = k * x + d. يمكنك الآن استخدام أزواج القيمتين (س = 940 ، ص = 290) و (س = 950 ، ص = 245). هذا يعطي معادلتين مع المجهولين k و d: 290 = k * 940 + d و 245 = k * 950 + d. بطرح المعادلتين نحصل على: 290 - 245 = ك * 940 - ك * 950 + د - د. يختفي المجهول d بهذه الطريقة ونحصل على k = - 45/10 = -4.5. يتم وضع هذه القيمة لـ k في إحدى المعادلتين الأوليين: 290 = -4.5 * 940 + د. بهذه الطريقة يحصل المرء على قيمة d ، على وجه التحديد d = 4520.

إذا كنت تريد أن يمثل ضغط الهواء ، على سبيل المثال فقط 955 ملي بار إلى 985 ملي بار ، فإنك تضع أزواج القيمة (955 ، 290) و (960 ، 245) في معادلة الخط المستقيم. ثم نحصل على k = -9 و d = 8885. وبالمثل ، يحسب المرء معادلات الخط المستقيم لدرجة الحرارة ورطوبة الهواء. تظهر هذه المعادلات الثلاث هنا في البرنامج:

لـ (i = 0 ؛ i <= 348 ؛ i ++)

{

إذا (الرطوبة ! = -66)

{

myGLCD.setColor (255 ، 0 ، 0) ؛

//myGLCD.drawPixel(81 + i، -4.5 * درجة الحرارة + 200) ؛

myGLCD.drawLine (81 + i ، -4.5 * درجة الحرارة + 200.81 + i + 1 ، -4.5 * درجة الحرارة [i + 1] + 200) ؛

myGLCD.setColor (0، 255، 0) ؛

//myGLCD.drawPixel (81 + i ، -4.5 * الرطوبة + 380) ؛

myGLCD.drawLine (81 + i ، -4.5 * رطوبة + 380.81 + i + 1 ، -4.5 * رطوبة [i + 1] + 380) ؛

myGLCD.setColor (0 ، 0 ، 255) ؛

//myGLCD.drawPixel (81 + i ، -4.5 * الضغط + 4520) ؛

myGLCD.drawLine (81 + i، -9.0 * pressure + 8885، 81 + i + 1، -9.0 * pressure [i + 1] + 8885) ؛

}

}

الخطوة الثالثة: النتائج

كلمة واحدة للفيديو: لجعل توسيع الرسم البياني مرئيًا ، قمت بتقليل الخطوات الزمنية إلى ثانية واحدة. لذلك فإن الشاشة تومض بشدة. في الواقع ، الخطوات الزمنية هي 6 دقائق. لذلك لا يمكنك رؤية أي وميض …

سأكون سعيدًا إذا حاول أحد خبراء الأرصاد الهواية أو الآخر العبث بمحطة الطقس الخاصة بي. تظهر المقارنة مع محطات القياس الرسمية (f.e. جامعة جراتس / النمسا) قابلية استخدام منحنيات القياس.

علاوة على ذلك ، سأكون سعيدًا إذا كان بإمكانك التصويت لي في مسابقة أجهزة الاستشعار وللمدربين الآخرين في مسابقة العلوم بالفصل الدراسي:

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

شكرا جزيلا لهذا.

إذا كنت مهتمًا بالمزيد من مشاريع الفيزياء ، فإليك قناة يوتيوب الخاصة بي:

المزيد من مشاريع الفيزياء:

بهذا المعنى ، يوريكا …