Τρόπος καταγραφής δεδομένων μετεωρολογικού σταθμού - Liono Maker: 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Εισαγωγή:

Γεια, αυτό είναι το #LionoMaker. Αυτό είναι το ανοικτού κώδικα και το επίσημο κανάλι μου στο YouTube.

Εδώ είναι ο σύνδεσμος: Liono Maker / YOUTUBE CHANNEL

Σε αυτό το έργο θα μάθουμε πώς να κάνουμε "Καταγραφή δεδομένων μετεωρολογικού σταθμού". αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον έργο. Σε αυτό το έργο χρησιμοποιώ κάρτα Micro SD, μονάδα DS3231, DHT 11, μονάδα GPS, LDR και Arduino UNO. Τα δεδομένα του μετεωρολογικού σταθμού σημαίνουν ότι θα ανιχνεύει υγρασία, θερμοκρασία, φως, ημερομηνία και ώρα, γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:

1) Στα σχήματα Fritzing χρησιμοποιώ το pin6 & pin7 για να επικοινωνώ με το GPS Module και το pin 4 για να επικοινωνώ με το DHT11. 2) Στα Proteus Schematics χρησιμοποιώ το pin3 & pin 4 για να επικοινωνήσω το GPS Module και το pin6 για να επικοινωνήσω DHT11. 3) Διαφορετικά και οι δύο συνδέσεις είναι σωστές, απλώς πρέπει να ορίσουμε τις ακίδες# στην κωδικοποίηση Arduino σύμφωνα με τα Σχήματα.

//*******************************************************

Βήμα 1:

1_SD-Card:-

Οι κάρτες SD (Secure Digital) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αποθήκευση δεδομένων και καταγραφή δεδομένων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν αποθήκευση δεδομένων σε ψηφιακές κάμερες ή κινητά τηλέφωνα και καταγραφή δεδομένων για την καταγραφή πληροφοριών από αισθητήρες. Οι κάρτες Micro SD μπορούν να αποθηκεύσουν 2 GB δεδομένων και πρέπει να διαμορφωθούν ως μορφή FAT32 (Πίνακας κατανομής αρχείων). Η κάρτα micro SD λειτουργεί σε 3,3V, επομένως μόνο μονάδες κάρτας micro SD με τσιπ αλλαγής επιπέδου τάσης 5V έως 3,3V και ρυθμιστή τάσης 3,3V μπορούν να συνδεθούν στην τροφοδοσία Arduino 5V. Η μονάδα micro SD επικοινωνεί με το Arduino χρησιμοποιώντας Serial Peripheral Interface (SPI). Οι ακίδες σύνδεσης SPI στη μονάδα micro SD περιλαμβάνουν τις καρφίτσες MOSI, MISO, SCK και το pin chip select (CS), οι οποίες συνδέονται με τις ακίδες Arduino 11, 12, 13 και 10, αντίστοιχα.

Διασύνδεση κάρτας SD με Arduino UNO:

GND ------ GND

5Volt ------- VCC

Pin12 -------- MISO

Pin11 -------- MOSI

Pin13 ------- SCK

Pin10 -------- SCS

Τα δεδομένα γράφονται μόνο στο αρχείο της κάρτας SD ακολουθώντας την οδηγία file.close (). Επομένως, κάθε εντολή file.println (data) πρέπει να ακολουθείται από μια εντολή file.close () και να προηγείται μια εντολή SD.open ("όνομα αρχείου", FILE_WRITE). Η συνάρτηση SD.open () έχει προεπιλεγμένη ρύθμιση FILE_READ, οπότε απαιτείται η επιλογή FILE_WRITE για εγγραφή σε ένα αρχείο. Η ακολουθία οδηγιών που απαιτείται κάθε φορά για εγγραφή σε κάρτα SD είναι SD.open ("όνομα αρχείου", FILE_WRITE). file.println (δεδομένα); file.close ();

2) LDR:-

Μια αντίσταση φωτογραφιών (ακρωνύμιο LDR για αντίσταση μείωσης φωτός ή αντίσταση εξαρτώμενη από το φως ή φωτοαγώγιμο κύτταρο) είναι ένα παθητικό συστατικό που μειώνει την αντίσταση σε σχέση με τη λήψη φωτεινότητας (φως) στην ευαίσθητη επιφάνεια του εξαρτήματος. Η αντίσταση μιας αντίστασης φωτογραφίας μειώνεται με την αύξηση της έντασης του προσπίπτοντος φωτός. με άλλα λόγια, εμφανίζει φωτοαγωγιμότητα.

Διασύνδεση LDR με Arduino UNO:

Ο ένας ακροδέκτης του συνδέεται με 5Volt και ο δεύτερος συνδέεται με αντίσταση 1k. Το δεύτερο άκρο της αντίστασης 1k είναι γειωμένο. Το LDR είναι από μόνο του μια αντίσταση και αυτού του τύπου οι διαμορφώσεις χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και την τάση, αυτή είναι η τεχνική διαίρεσης τάσης. Το κοινό τερματικό είναι συνδεδεμένο με τον αναλογικό pin# A3 του Arduino UNO.

3) DS3231:-

Η ημερομηνία και η ώρα μιας μέτρησης αισθητήρα ή μιας εγγραφής δεδομένων μπορούν να συμπεριληφθούν κατά την εγγραφή δεδομένων σε μια κάρτα SD χρησιμοποιώντας μια μονάδα ρολογιού σε πραγματικό χρόνο (RTC), όπως το DS3231. Το ρολόι σε πραγματικό χρόνο μπορεί να παρέχει πληροφορίες για δευτερόλεπτα, λεπτά, ώρες, ημέρα, ημερομηνία, μήνα και έτος. Το DS3231 μπορεί να τροφοδοτηθεί με 3.3V ή 5V και μια μπαταρία λιθίου CR2032 με μπαταρία ενεργοποιεί το RTC όταν δεν είναι συνδεδεμένο στο Arduino. Το DS3231 διαθέτει επίσης ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας. Το DS3231 χρησιμοποιεί επικοινωνία I2C με τις δύο γραμμές αμφίδρομης κατεύθυνσης:

1) Σειριακό ρολόι (SCL)

&

2) Σειριακά δεδομένα (SDA)

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: >>> DS3231 συνδεδεμένο με το Arduino UNO ως έχει.

DS3231: Arduino UNO:

Gnd ----------------------- Gnd

VCC --------------------- 5Volt

SDA -------------------- pin# A4

SCL -------------------- pin#A5

4) DHT11:-

Ο DHT11 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας χαμηλού κόστους για την ανίχνευση θερμοκρασίας και υγρασίας. Αυτός ο αισθητήρας μπορεί εύκολα να διασυνδεθεί με οποιοδήποτε μικροελεγκτή όπως Arduino, Raspberry Pi κλπ. Για να μετρήσει υγρασία και θερμοκρασία ακαριαία. Ο αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας DHT11 διατίθεται ως αισθητήρας και ως μονάδα. Η διαφορά μεταξύ αυτού του αισθητήρα και της μονάδας είναι η αντίσταση έλξης και το LED ενεργοποίησης. Ο DHT11 είναι ένας αισθητήρας σχετικής υγρασίας. Για τη μέτρηση του περιβάλλοντος αέρα, αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιεί έναν θερμοστάτη και έναν χωρητικό αισθητήρα υγρασίας.

Σύνδεση αισθητήρα DHT 11 με Arduino UNO:

DHT11 Arduino UNO

GND ---------------------------- GND

VCC ----------------------------- 5Volt

Δεδομένα (Σήμα) ------------------ pin#6

5) Ενότητα GPS:-

Ενότητα GPS (Global Positioning System) και χρησιμοποιείται για πλοήγηση. Η μονάδα απλώς ελέγχει τη θέση της στη γη και παρέχει δεδομένα εξόδου που είναι το γεωγραφικό μήκος και πλάτος της θέσης της.

Υπάρχουν διαφορετικά είδη μονάδων GPS και χρησιμοποιούνται για την εύρεση τιμών διαφορετικών μεταβλητών. όπως;

//**********************************************************************************************************************

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:- ΓΙΑ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΚΑΛΕΤΕ ΑΥΤΗ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

gps.getDataGPRMC (χρόνος, κατάσταση, γεωγραφικό πλάτος, γεωγραφικό πλάτος Ημισφαίριο, μήκος, μήκοςMeridiano, speedKnots, trackAngle, ημερομηνία, μαγνητική παραλλαγή, μαγνητική παραλλαγή Προσανατολισμός);

Serial.println (ώρα); Serial.println (κατάσταση);

Serial.println (γεωγραφικό πλάτος);

Serial.println (latitudHemisphere);

Serial.println (μήκος);

Serial.println (longitudinal Meridiano);

Serial.println (speedKnots);

Serial.println (trackAngle);

Serial.println (ημερομηνία);

Serial.println (magneticVariation);

Serial.println (magneticVariationOrientation);

//******************************************************************************************************************

ένα άλλο παράδειγμα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία συνδέσμου για μονάδα GPS. όπως;

gps. Google (σύνδεσμος);

//*******************************************************************************************************************

&&&

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:- ΑΝ ΔΕΝ ΛΑΒΕΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ, ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΚΑΛΕΤΕ ΑΥΤΗ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

gps.getDataGPRMC

γεωγραφικό πλάτος, γεωγραφικό πλάτοςΗμισφαίριο, μήκος, μήκοςMeridiano

; Serial.println (γεωγραφικό πλάτος);

Serial.println (latitudHemisphere);

Serial.println (μήκος);

Serial.println (longitudinal Meridiano);

//******************************************************************************************************************

Έχω χρησιμοποιήσει αυτές τις γραμμές για να αποκτήσω LONGITUDEE & LATITUDE.

Longi = (gps.location.lng (), 54.01125); Lati = (gps.location.lat (), 1.95949);

//******************************************************************************************************************

Σημείωση:

μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την παραπάνω κωδικοποίηση για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες από τη μονάδα GPS. Μόλις συνήθισα να παίρνω μήκος και γεωγραφικό πλάτος.

//******************************************************************************************************************

ΑΚΟΛΟΥΘΕΙ Ο ΤΡΟΠΟΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ GPS ΜΕ ΤΟ ARDUINO UNO:

Ενότητα GPS: Arduino UNO:

Gnd ----------------------------- Gnd

Vcc ------------------------------ 5Volt

RX ------------------------------- καρφίτσα#3

TX ------------------------------ pin#4

//********************************************************************************************************************

Βήμα 2:

ΠΩΣ ΝΑ ΠΑΡΕΤΕ ΤΟ ΑΡΧΕΙΟ "DATA. CSV" ΕΝΩ ΟΜΟΙΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΠΡΟΤΕΟΥΣ:-

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:

> Πρώτον, βεβαιωθείτε ότι το κύκλωμά σας είναι σωστό και δεν υπάρχει σφάλμα.

> έχετε ανεβάσει δεκαεξαδικό αρχείο στο Arduino UNO.

> έχετε ανεβάσει το αρχείο της κάρτας SD στην κάρτα SD.

> ξεκινήστε την προσομοίωση αφού πατήσετε το κουμπί αναπαραγωγής στην κάτω αριστερή γωνία του Proteus.

> ανοίγει το εικονικό τερματικό και τα δεδομένα σας καταγράφονται μετά από καθυστέρηση (1000).

>>>>>>>>> Πατήστε Esc >>>>>>>>>>>>>>>>>>

θα δείτε το παράθυρο περιεχομένων της κάρτας μνήμης, εδώ είναι διαθέσιμο το αρχείο data.csv. Εξαγωγή του στον υπολογιστή σας.

Βήμα 3:

EXCEL Λειτουργεί:-

Ανοίξτε το Excel και εισάγετε το αρχείο data.csv σε αυτό. τα δεδομένα θα εμφανίζονται σε στήλες με όνομα και θα λάβουν γραφήματα γραμμής.

Βήμα 4: