Isang Weather Station Sa Atmega328P-PU Microcontroller: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kamakailan ay kumuha ako ng isang libreng kurso sa online kasama ang edx (Itinatag ng Harvard University at MIT noong 2012, ang edX ay isang patutunguhan sa pag-aaral sa online at tagapagbigay ng MOOC, na nag-aalok ng mga de-kalidad na kurso mula sa mga pinakamahusay na unibersidad at institusyon sa buong mundo sa mga nag-aaral saanman), na may pamagat: Backyard Meteorology: Ang Agham ng Panahon, at ito ay napaka-kaalaman at inirerekumenda ko ito sa lahat ng mga tao na interesado sa amateur meteorology, sa una o pangalawang panayam, inirekomenda ng propesor na si John Edward Huth- ang guro na bumili ng isang istasyon ng panahon na maaaring masukat ang kataas ng lokasyon ng pangheograpiya at presyon ng barometric na hangin, naisip ko sa halip na bumili ng isang barometer o istasyon ng panahon ang pinakamahusay na ideya ay ang paggawa ng isa sa pinakamurang mga sangkap na magagamit sa paligid ko at sa aking junk box, nagkaroon ako ng isang paghahanap sa web, at nakita ko ilang mga proyekto, ang ilan sa site na itinuturo, ang aking problema ay ang paggamit ng isang hubad na microcontroller hindi isang Arduino o Raspberry pi na kung saan ay at mas mahal, ang presyo ng AtmegaP-PU, Arduino Uno, at Reaspberry Pi zero - ang pinakamurang Pi- ay: $ 4, $ 12 at $ 21 kaya ang AtmegaP-PU ang pinakamura. Ang mga sensor na ginamit ko sa proyektong ito ay, DHT22 (Digital Temperatura at Sensor ng Pagsukat ng Humidity) na halos $ 8 - mas tumpak ito kaysa sa sensor ng DHT11, ginamit ko rin ang BMP180 Temperature Barometric Pressure, Altitude Module Sensor, na kung saan ay $ 6 at nagamit ko na ang Nokia 5110 LCD Display Module na berdeng back-light na may PCB adapter para sa Arduino, na $ 5 lamang, kaya sa badyet na $ 23 at ilang mga wires at iba pang mga bahagi mula sa aking junk box na magagawa ko ang kamangha-manghang istasyon ng panahon na ito Ipapaliwanag ko sa iyo sa mga sumusunod na talata.

Hakbang 1: HAKBANG 1: DESIGN AT CIRCUIT DIAGRAM

Dahil ang aking target ay, pagsukat ng temperatura at kamag-anak halumigmig at barometric presyon at altitude, kaya ang mga sensor na dapat kong gamitin ay, DHT22 at BMP180, gumagamit ako ng DHT22, para sa pagsukat ng temperatura at kamag-anak at ang BMP180, para sa presyon ng barometric at taas, bagaman ang BMP180 ay maaaring sukatin ang temperatura din, ngunit ang temperatura na sinusukat ng DHT22 ay mas tumpak kaysa sa BMP180 sensor. at ang Nokia 5110 para sa pagpapakita ng mga sinusukat na halaga at tulad ng ipinaliwanag ko sa pagpapakilala, Atmega328P-PU bilang microcontroller, maaari mong makita ang disenyo ng system at ang circuit diagram sa itaas na pigura.

Hakbang 2: HAKBANG 2: Kailangan ng Mga Tool

Ang mga tool na kinakailangan ay ipinapakita sa mga nasa itaas na numero, at ang mga sumusunod:

1- Mga tool sa mekanikal:

1-1- kamay nakita

1-2- maliit na drill

1-3- pamutol

1-4-wire stripper

1-5-screw driver

1-6-bakal na bakal

2-Mga tool sa electronics:

2-1-multimeter

2-2-supply ng kuryente, tingnan ang aking itinuturo para sa paggawa ng isang maliit:

2-3-tinapay na board

2-4-Arduino Uno

Hakbang 3: Hakbang 3: Mga Bahagi at Materyal na Kinakailangan

1-Materyal na materyal:

1-1-casing sa proyektong ito Gumamit ako ng isang kaso na ipinakita sa itaas, na ginawa ko para sa aking mga nakaraang proyekto (mangyaring mag-refer sa:

2-Mga elektronikong sangkap:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Graphic LCD 84x48 - Nokia 5110:

2-3- 16 MHz Crystal + 20pF capacitors:

2-4- BMP180 Barometric Pressure, Temperatura at Altitude Sensor:

2-5- DHT22 / AM2302 Digital Temperature and Humidity Sensor:

2-6- Jumper wire:

2-7- Rechargeable 9 volt Battery:

2-8-LM317 linear regulator na may variable na boltahe ng output:

Hakbang 4: Hakbang 4: Programming ATMEGA328P-PU

Una, dapat isulat ang sketch ng Arduino, ginamit ko ang mga iyon sa iba't ibang mga site at binago ito sa aking proyekto, upang ma-download mo ito kung nais mong gamitin ito, para sa mga nauugnay na aklatan maaari mong gamitin ang mga nauugnay na mga site lalo na ang github.com, ang ilan sa mga address ng aklatan ay ang mga sumusunod:

Nokia 5110:

BMP180:

Pangalawa, ang program sa itaas ay dapat na mai-upload sa ATMEGA328P-PU, kung ang microcontroller na ito ay binili gamit ang bootloader, hindi na kailangang mag-upload ng programang boot loader dito, ngunit kung ang ATMEGAP-PU microcontroller ay hindi na-load ng bootloader, dapat nating gawin ito sa takdang panahon, maraming mga itinuturo na gagamitin para sa naturang pamamaraan, maaari mo ring gamitin ang Arduino site: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, at mga itinuturo tulad ng: https:// www.instructables.com / id / burn-atmega328…

Pangatlo, pagkatapos mong mag-upload ng bootloader sa ATMEGA328P-PU, dapat mong simulan ang pag-upload ng pangunahing sketch sa microcontroller, ang pamamaraan ay nakasulat sa Arduino site, tulad ng nabanggit sa itaas, dapat mong gamitin ang 16 Mhz na kristal tulad ng ipinakita doon. site, ang aking circuit ay ipinapakita sa itaas.

Hakbang 5: Hakbang 5: Paggawa ng Proyekto

Upang magawa ang proyekto, kailangan mong subukan ang circuit sa isang breadboard, kaya gumamit ng isang breadboard at jumper wires tulad ng ipinakita sa pigura at subukan ang proyekto upang makita ang display, kung nakikita mo kung ano ang nais mong sukatin sa NOKIA 5110 ipakita, kung gayon ito ang tamang oras upang sundin ang natitirang pamamaraan ng paggawa ng istasyon ng panahon, kung hindi, kailangan mong malaman ang problema na alinman sa software o hardware, kadalasan ito ay dahil sa masama o maling koneksyon ng mga jumper wires, sundin ang circuit diagram nang malapit hangga't maaari.

Ang susunod na hakbang ay gawin ang proyekto, kaya para sa isang permanenteng koneksyon para sa microcontroller, kailangan mong gumamit ng isang IC socket at solder ito sa isang maliit na piraso ng perf. board at dalawang piraso ng babaeng pin header tulad ng ipinakita sa mga larawan sa itaas, dahil sa maraming mga IC socket pin na 28 at dulo ng pin header na 14 + 14, kaya kailangan mong maghinang ng 56 na nagbebenta at dapat mong subukan ang lahat ng mga solder na iyon mga puntos para sa tamang pagkakakonekta at para sa hindi pagkakakonekta ng mga katabing puntos, bago masiguro ang tamang paggana ng piraso na iyon ay hindi pasimula sa paggamit nito para sa pagpasok ng microcontroller. kung maayos ang lahat, ngayon dapat kang magpatuloy sa pag-hook sa mga susunod na bahagi.

Ang isa pang mahalagang bagay na dapat isaalang-alang ay ang katunayan na ang mga sangkap ay nangangailangan ng 5V upang mapatakbo ngunit ang ilaw sa likod ng display ng NOKIA 5110, ay nangangailangan ng 3.3 V, kung gagamitin mo ang 5 V para sa ilaw sa likuran, maaaring makaapekto ito nang masama sa haba ng buhay ng display, Kaya't ginamit ko ang dalawang mga LM317 linear regulator na may variable output voltage, at naayos ko ang isa para sa 5V output at isa pa para sa output ng 3.3 V, sa katunayan ay ginawa ko ang isa na may 5V output mismo at bumili ng isa pa na may 3.3V output. Ngayon na ang oras para sa pag-aayos ng mga sangkap sa pambalot, maaari mong makita ang mga larawan, ang sensor ng DHT22 ay dapat na maayos sa isang paraan na ang input na mukha nito ay wala sa kaso upang maunawaan ang temperatura at kamag-anak na halumigmig, ngunit ang BMP180 Barometric Pressure, Temperatura at Altitude Sensor, maaaring nasa loob ng pambalot ngunit ang sapat na mga butas ay dapat na drilled sa pambalot upang gawin itong makipag-ugnay sa labas ng hangin, tulad ng nakikita mo sa mga larawan sa itaas. Ang isa pang mahalagang punto ay ang pagbibigay ng isang maliit na perf. board, na maaari mong makita sa mga larawan, at gumawa ng dalawang hilera ng mga babaeng pin header isa para sa lupa o mga negatibong koneksyon at isa para sa positibong 5V, mga output.

Ngayon, oras na para sa mga kable ng mga bahagi at pagpupulong, ikonekta ang lahat ng mga wire alinsunod sa circuit diagram at tiyaking walang naiwan, kung hindi man ay magkakaroon ng problema sa huling resulta.