Hava İstasyonu: 8 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Kiçik söhbət zamanı heç özünüzü narahat hiss edirsiniz? Danışmaq üçün sərin şeylərə ehtiyacınız var (tamam, lovğalanmaq)? Yaxşı, sizin üçün bir şeyimiz var! Bu dərslik öz hava stansiyanızı qurmağa və istifadə etməyə imkan verəcəkdir. İndi hər hansı bir yöndəmsiz sükutu temperatur, təzyiq, rütubət, yüksəklik və külək sürəti ilə bağlı yeniliklərlə inamla doldura bilərsiniz. Bu səliqəli layihəni tamamladıqdan sonra heç vaxt mülayimliyə müraciət etməyəcəksiniz, "hava yaxşı idi".

Hava istasyonumuz, müxtəlif təbii ölçüləri yazan və hamısını eyni SD karta saxlayan fərqli sensorlar olan suya davamlı bir qutuda tam təchiz olunmuşdur. Bir Arduino Uno, hava stansiyasını uzaqdan işləyə bilməsi üçün asanlıqla kodlaşdırmaq üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, müxtəlif funksiyalara sahib olmaq üçün sistemə istənilən sayda sensorlar əlavə oluna və ya inteqrasiya oluna bilər. Adafruit -dən müxtəlif sensorlar istifadə etmək qərarına gəldik: DHT22 Temperatur və Rütubət sensoru, BMP280 barometrik təzyiq və yüksəklik sensoru və anemometr külək sürəti sensoru istifadə etdik. Bütün sensorlarımızın bir yerdə işləməsini və məlumatları SD karta daxil etməsini təmin etmək üçün bir neçə fərqli kodu birləşdirməklə yanaşı bir neçə kod kitabxanasını da yükləməli olduq. Kitabxanalara bağlantılar kodumuzda şərh edilmişdir.

Addım 1: Material toplayın

• Arduino Uno
• Protoboard
• 9V Batareya
• Adafruit Anemometr Külək Sürəti Sensoru
• Su keçirməyən mənzil
• Adafruit BMP280 Barometrik Təzyiq və Hündürlük Sensoru
• Adafruit DHT22 İstilik və Nəmlik Sensoru
• Adafruit yığılmış məlumat giriş qalxanı
• İsti yapışqan

Bu mərhələdə Arduino -nun işlədiyinə və kompüterinizdən proqramlaşdırıla biləcəyinə əmin olmaq vacibdir. Bütün komponentlərimizi protoboarda lehimləməyi də bitirdik, ancaq sensoru Arduino -ya bağlamaq üçün bir çörək taxtası da istifadə edilə bilər. Protoboardımız bütün əlaqələrimizi qalıcı etdi və komponentləri yerindən sarsıtmaqdan narahat olmadan evə yerləşdirməyi asanlaşdırdı.

Addım 2: Data Logger əlavə edin

Bu addım asandır. Bu addımı yerinə yetirmək üçün etməli olduğunuz şey, məlumat qeydçisini yerinə yapışdırmaqdır. Arduino Uno -nun tam üstündədir.

Məlumat qeydiyyatçısının həqiqətən məlumatları daxil etməsi üçün bəzi kodlaşdırma tələb olunur. Qeydiyyatçı, məlumatları qalxana uyğun bir SD karta yazır və çıxarıla və kompüterə qoşula bilər. Kodun faydalı bir xüsusiyyəti zaman damğasının istifadəsidir. Saat saatı saniyəyə, dəqiqəyə və saata əlavə olaraq günü, ayı və ili (batareyaya bağlandığı müddətcə) qeyd edir. İşə başladıqda o vaxtı kodda təyin etməliydik, ancaq məlumat qeydçisi lövhəsindəki batareya bağlı olduğu müddətdə saxlayır. Bu, saatın sıfırlanmaması deməkdir!

Addım 3: Temperatur və Rütubət Sensorunu Qurun

1. Sensordakı ilk pimi (qırmızı) Arduino -dakı 5V pininə qoşun
2. İkinci pimi (mavi) Arduino üzərindəki rəqəmsal bir pinə bağlayın (bizimki pin 6 -ya qoyduq)
3. Dördüncü pimi (yaşıl) Arduinonun torpağına bağlayın

İstifadə etdiyimiz Adafruit sensoru məlumat toplamaq üçün Arduinonun yalnız bir rəqəmsal pininə ehtiyac duyur. Bu sensor, tutumlu nəmlik sensorudur. Bunun mənası, aralarındakı gözenekli bir dielektrik materialla ayrılmış iki metal elektrod ilə nisbi rütubəti ölçməsidir. Su məsamələrə girərkən, kapasitans dəyişir. Sensorun temperatur algılayıcı hissəsi sadə bir rezistordur: temperatur dəyişdikcə müqavimət dəyişir (termistor deyilir). Dəyişiklik xətti olmasa da, məlumat qeyd etmə qalxanımız tərəfindən qeydə alınan bir temperatur oxunuşuna çevrilə bilər.

Addım 4: Təzyiq və Yüksəklik Sensorunu Qurun

1. Vin pin (qırmızı) Arduino üzərindəki 5V pininə qoşulur
2. İkinci pin heç bir şeyə bağlı deyil
3. GND pin (qara) Arduino üzərindəki yerə bağlıdır
4. SCK pin (sarı) Arduino üzərindəki SCL pininə doğru gedir
5. Beşinci pin bağlı deyil
6. SDI pin (mavi) Arduino SDA pininə bağlıdır
7. Yeddinci pin bağlı deyil və diaqramda göstərilməyib

Vin pin, sensörün özündə olan gərginliyi tənzimləyir və 5V girişdən 3V -ə endirir. SCK pin və ya SPI Saat Pin, sensora giriş pinidir. SDI pin, pindəki serial məlumatdır və məlumatı Arduinodan sensora daşıyır. Arduino və çörək taxtası quruluşunun diaqramında, göstərilən təzyiq və yüksəklik sensoru istifadə etdiyimiz modelə uyğun deyildi. Daha az bir pin var, ancaq kabelin bağlanma üsulu, həqiqi sensorun naqillənmə üsulu ilə eynidir. Pimlərin bağlanma yolu sensordakı sancaqları əks etdirir və sensorun qurulması üçün adekvat bir model təmin etməlidir.

Addım 5: Anemometr qurun

1. Anemometrdən gələn qırmızı elektrik xəttinin Arduino üzərindəki Vin pininə bağlanması lazımdır
2. Qara torpaq xətti Arduino üzərindəki yerə bağlanmalıdır
3. Mavi tel (dövrəmizdə) A2 pininə qoşuldu

Anemometrin işləməsi üçün 7-24V güc tələb etməsi nəzərə alınmalıdır. Arduino üzərindəki 5V pin onu kəsməyəcək. Beləliklə, 9V batareya Arduinoya qoşulmalıdır. Bu birbaşa Vin pininə bağlanır və anemometrin daha böyük bir enerji mənbəyindən çəkilməsinə imkan verir. Anemometr elektrik cərəyanı yaratmaqla küləyin sürətini ölçür. Daha sürətli fırlandıqda, daha çox enerji və buna görə də daha çox cərəyan edən anemometr mənbələri. Arduino aldığı elektrik siqnalını külək sürətinə çevirə bilir. Kodladığımız proqram, küləyin sürətini saatda milə çatdırmaq üçün lazımi çevrilməni də həyata keçirir.

Addım 6: Dövrəni yoxlayın və bəzi testlər keçirin

Yuxarıdakı şəkil tamamlanmış dövrə diaqramımızdır. İstilik sensoru, lövhənin ortasındakı ağ rəngli dörd pinli sensordur. Təzyiq sensoru sağdakı qırmızı sensorla təmsil olunur. Tam istifadə etdiyimiz sensora uyğun gəlməsə də, sancaqlar/bağlantılar onları soldan sağa hizalasanız üst -üstə düşür (istifadə etdiyimiz sensorda diaqramdan daha çox pin var). Anemometrin telləri diaqramda təyin etdiyimiz rənglərə uyğun gəlirdi. Əlavə olaraq, 9V batareyanı Arduino üzərindəki diaqramın sol alt küncündəki qara batareya portuna əlavə etdik.

Hava stansiyasını sınamaq üçün temperatur və rütubət sensoru ilə nəfəs almağa çalışın, anemometrini döndərin və temperatur sensoru, anemometr və təzyiq/hündürlük sensorunun məlumat topladığını görmək üçün hündür bir binanın/təpənin yuxarı və altındakı məlumatları götürün.. Ölçmələrin düzgün yazıldığından əmin olmaq üçün SD kartı çıxarıb cihaza qoşmağa çalışın. İnşallah hər şey rəvan gedir. Əks təqdirdə, bütün əlaqələrinizi iki dəfə yoxlayın. Yedək plan olaraq kodu yoxlamağa və hər hansı bir səhv edildiyini görməyə çalışın.

Addım 7: Bütün komponentləri yığın

İndi əsl hava stansiyası kimi görünməyin vaxtıdır. Dövrümüzü və əksər komponentləri yerləşdirmək üçün Açıq Hava Məhsulları suya davamlı bir qutudan istifadə etdik. Qutumuzun artıq yan tərəfində bir deşici və rezin contası olan deşik vardı. Bu, temperatur sensörünü və anemometr tellərini qutunun xaricində, penetratorda qazılmış və epoksi ilə möhürlənmiş bir çuxurdan keçirməyimizə imkan verdi. Qutunun içərisindəki təzyiq sensörünün yerləşdirilməsi məsələsini həll etmək üçün qutunun ən aşağı hissəsində kiçik deliklər qazdıq və dibinin hər bir küncünə yer səviyyəsindən yuxarı qalmasını təmin etmək üçün bir yükseltici qoyduq.

Anemometr və temperatur sensörünü əsas dövrə lövhəsinə bağlayan telləri su keçirməmək üçün hər hansı bir əlaqəni bağlamaq üçün istilik büzücü lentdən istifadə etdik. Temperatur sensörünü qutunun altından keçirib bağladıq (rəngli plastikin istiliyi tutmasını və bizə yanlış temperatur oxunuşlarını verməsini istəmədik).

Bu tək mənzil seçimi deyil, amma əyləncəli bir layihə üçün işi tamamlayacaq bir seçimdir.

Addım 8: Şəxsi Kiçik Hava İstasyonunuzdan zövq alın

İndi əyləncəli hissə! Hava istasyonunuzu yanınızda götürün, pəncərənizdən kənarda qurun və ya istədiyiniz hər şeyi edin. Hava balonunda göndərmək istəyirsiniz? Növbəti Təlimatımıza baxın!