Μετεωρολογικός Σταθμός: 10 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Σε αυτό το έργο θα φτιάξουμε έναν μετεωρολογικό σταθμό που θα μετρά τη θερμοκρασία, την υγρασία και τον δείκτη UV χρησιμοποιώντας Raspberry Pi, Python (κωδικοποίηση), MySQL (βάση δεδομένων) και Flask (web server).

Προμήθειες

Τα απαιτούμενα στοιχεία για αυτό το έργο

είναι:

- Κάλυμμα καλύμματος

- Αισθητήρας υγρασίας DHT11

- Αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20

- Αισθητήρας UV GUVA-S12SD

- Οθόνη LCD

- Βοηθητικό μοτέρ

- MCP3008

- Raspberry Pi 3

- Κοπή

- Το συνολικό κόστος είναι περίπου 110 €.

Το εργαλείο που χρησιμοποίησα:

- Κωνικό τρυπάνι

- Αυτοκόλλητη ταινία διπλής όψης

Βήμα 1: Κύκλωμα

Κύκλωμα:

ΟΘΟΝΗ ΥΓΡΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ:

- VSS στο έδαφος του Raspberry Pi

- VDD στο 5V του Raspberry Pi

V0 έως τρίμικο μεσαίο πείρο

- RS σε GPIO pin

- R / W στο έδαφος του Raspberry Pi

- E προς GPIO pin

- D4 σε καρφίτσα GPIO

- D5 σε καρφίτσα GPIO

- D6 σε καρφίτσα GPIO

- D7 σε καρφίτσα GPIO

- A στο 5V του Raspberry Pi

- K to Raspberry Pi’s ground Trimmer

- Στο 5V του Raspberry Pi

- Στην καρφίτσα LCD V0

- Στο έδαφος του Raspberry Pi

DHT11:

- VCC στο Raspberry Pi's 3V3

- GND στο έδαφος του Raspberry Pi

- DAT στο καρφίτσα GPIO του Raspberry Pi 4

- 470 ohms μεταξύ VCC και DAT

DS18B20:

- VCC στο Raspberry Pi's 3V3

- GND στο έδαφος του Raspberry Pi

- DAT στο καρφίτσα GPIO του Raspberry Pi 4

-470 ωμ μεταξύ VCC και DAT

Βοηθητικό μοτέρ:

- VCC σε 5V του Raspberry Pi

- GND στο έδαφος του Raspberry Pi

- DAT στην καρφίτσα GPIO του Raspberry Pi

MCP3008:

- VDD στο Raspberry Pi's 3V3

- VREF στο Raspberry Pi's 3V3

- AGND για το έδαφος του Raspberry Pi

- CLK στο GPIO pin 11 SCLK

- DOUT στο GPIO pin 9 MISO

- DIN σε καρφίτσα GPIO 10 MOSI

- CS σε GPIO pin 8 CE0

- DGND στο έδαφος του Raspberry Pi

- CH0 έως GUVA-S12SD (αισθητήρας UV)

Βήμα 2: DHT11

Το DHT11 είναι ψηφιακό

αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας. Έξοδος σε ψηφιακή ακίδα.

Προδιαγραφές DHT11:

- Λειτουργεί σε: 3,3 - 6V.

- Εύρος θερμοκρασίας: -40 - +80 ºC.

- Ακρίβεια θερμοκρασίας: ± 0,5 ºC.

- Εύρος υγρασίας: 0-100% RH.

- Ακρίβεια υγρασίας: ± 2,0% RH.

- Χρόνος απόκρισης: δευτ.

Βήμα 3: DS18B20

Προδιαγραφές αισθητήρα DS18B20

- Προγραμματιζόμενος αισθητήρας ψηφιακής θερμοκρασίας.

- Επικοινωνεί με τη μέθοδο 1-Wire.

- Τάση λειτουργίας: 3V έως 5V.

Εύρος θερμοκρασίας: -55 ° C έως +125 ° C.

- Ακρίβεια: ± 0,5 ° C.

- Η μοναδική διεύθυνση 64-bit επιτρέπει την πολυπλεξία.

Βήμα 4: LCD

Ελεγκτής LCD με μονάδα οθόνης 16 × 2 χαρακτήρων με μπλε χρώμα

οπίσθιο φωτισμό και λευκούς χαρακτήρες. 2 γραμμές, 16 χαρακτήρες ανά γραμμή. Υψηλή αντίθεση και μεγάλη γωνία θέασης. Ρυθμιζόμενη αντίθεση μέσω ρυθμιζόμενης αντίστασης (ποτενσιόμετρο / τρίμερ).

LCD 16 × 2 μπλε προδιαγραφές:

- Λειτουργεί σε: 5V

- Ρυθμιζόμενη αντίθεση.

- Διαστάσεις: 80mm x 35mm x 11mm.

- Ορατή οθόνη: 64,5mm x 16mm.

Βήμα 5: MCP3008

Ένας αναλογικός σε ψηφιακός μετατροπέας ή μετατροπέας AD (ADC) μετατρέπει ένα αναλογικό σήμα, για παράδειγμα ένα σήμα ομιλίας, σε ψηφιακό σήμα. Το MCP3008 έχει 8 αναλογικές εισόδους και μπορεί να διαβαστεί με διεπαφή SPI σε Arduino, Raspberry Pi, ESP8266 Το MCP μετατρέπει μια αναλογική τάση σε έναν αριθμό μεταξύ 0 και 1023 (10 bit).

Όταν χρησιμοποιείτε το MCP3008 πρέπει να ενεργοποιήσετε το SPI, μπορείτε να το κάνετε με αυτό (οι εικόνες προστίθενται με τα βήματα):

1. Τύπος στην κονσόλα: sudo raspi-config
2. Αυτό θα ξεκινήσει το βοηθητικό πρόγραμμα raspi-config. Επιλέξτε "Επιλογές διασύνδεσης"
3. Επισημάνετε την επιλογή "SPI" και ενεργοποιήστε.
4. Επιλέξτε και ενεργοποιήστε.
5. Επισημάνετε και ενεργοποιήστε.
6. Όταν σας ζητηθεί επανεκκίνηση επισημάνετε και ενεργοποιήστε.
7. Το Raspberry Pi θα επανεκκινήσει και η διεπαφή θα ενεργοποιηθεί.

Βήμα 6: Servo Motor

Μέγεθος: 32 × 11,5 × 24mm (Συμπεριλαμβάνονται οι καρτέλες) 23,5 × 11,5 × 24mm (Οι καρτέλες δεν περιλαμβάνονται)

Βάρος: 8.5g (Καλώδιο και σύνδεσμος δεν περιλαμβάνονται) 9.3g (Περιλαμβάνεται καλώδιο και σύνδεσμος)

Ταχύτητα: 0.12sec/60degrees (4.8V) 0.10sec/60degrees (6.0V)

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

Τάση: 4,8V-6,0V

Τύπος σύνδεσης: Τύπος JR (Κίτρινο: Σήμα, Κόκκινο: VCC, Καφέ: GND)

Βήμα 7: UV-SENSOR GUVA-S12SD

Προδιαγραφές αισθητήρα GUVA-S12SD

- Τάση λειτουργίας: 3,3 V έως 5 V

- Τάση εξόδου: 0 V έως 1 V (0-10 δείκτης UV)

- Χρόνος απόκρισης: 0,5 s

- Ακρίβεια: ± 1 δείκτης UV

- Μήκος κύματος: 200-370 nm

- Κατανάλωση: 5 mA

- Διαστάσεις: 24 x 15 mm

Βήμα 8: Θήκη

Χρησιμοποίησα ένα καπάκι κάλυψης για τη γάστρα όπου άνοιξα 2 τρύπες για τη θερμοκρασία και ο αισθητήρας UV, ο αισθητήρας υγρασίας, ο σερβοκινητήρας και το LCD τοποθετήθηκαν σε 1 από τις οπές στην κορυφή. Το κάλυμμα καλύμματος τοποθετήθηκε σε μια σανίδα για καλύτερη εμφάνιση

Βήμα 9: Βάση δεδομένων

Βήμα 10: Κωδικός

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