Μετεωρολογικός Σταθμός Aurdino: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Θέλατε ποτέ να φτιάξετε τον δικό σας μετεωρολογικό σταθμό Aurdino; Λοιπόν, τώρα είναι η ευκαιρία σας! Μέσα από αυτό το διδακτικό, θα μάθετε τα βασικά για το πώς να φτιάξετε έναν Μετεωρολογικό Σταθμό Aurdino καθώς και να μάθετε τον κώδικα πίσω από αυτόν. Στο τέλος αυτού του έργου, θα έχετε έναν πλήρως λειτουργικό μετεωρολογικό σταθμό ο οποίος μπορεί να ανιχνεύσει τη θερμοκρασία και την υγρασία καθώς και να φυσήξει χειροκίνητα έναν ανεμιστήρα κινητήρα DC. Αυτό το έργο θα διαρκέσει από 45 λεπτά έως 2 ώρες, ανάλογα με την εμπειρία σας στη μηχανική. Καλή τύχη και καλή διασκέδαση!

Βήμα 1: Συγκέντρωση υλικών

Σε αυτό το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία:

• Arduino Uno με καλώδιο
• DC Motor
• 1 πράσινο LED
• 1 κόκκινο LED
• 1 Μισό Breadboard
• Οθόνη I2C LCD1602
• 3-λεπίδα ανεμιστήρας προωστήρα Trifoil για μοτέρ DC (προαιρετικό)
• Σετ καλωδίων (κατά προτίμηση διαφορετικά χρώματα)
• 1 DHT 11/ DHT 22 Αισθητήρας Humiture
• 1 κουμπί
• 2 Αντίσταση 2,20 Κ
• 1 10k Αντίσταση
• Ένας υπολογιστής ικανός να τρέξει λογισμικό Aurdino Uno
• Μαχαίρι Λεπίδας
• Κόφτης καλωδίων
• USB Power Bank (προαιρετικό)
• Κουτί αρκετά μεγάλο για να χωρέσει το breadboard και το Aurdino.

Τα περισσότερα από αυτά τα είδη είναι σχετικά φθηνά και αγοράζονται εύκολα από ηλεκτρονικά καταστήματα τεχνολογίας ή eBay.

Βήμα 2: Δίνοντας δύναμη στο Breadboard

Βεβαιωθείτε ότι όλα τα απαιτούμενα υλικά είναι διαθέσιμα και βεβαιωθείτε ότι υπάρχει διαθέσιμος καθαρός χώρος εργασίας για να εργαστείτε.

Το κύκλωμα που πρόκειται να κατασκευάσουμε χρειάζεται ισχύ και λαμβάνεται από το Arduino Uno.

Συνδέστε ένα καλώδιο από τον πείρο +3.3V στο Arduino Uno στη θετική ράγα στο Breadboard που υποδεικνύεται με κόκκινη γραμμή. Αυτό σημαίνει ότι +5V είναι πλέον διαθέσιμο από οπουδήποτε στην κόκκινη γραμμή. Συνδέστε το αρνητικό ή GND (Ground) στην μπλε γραμμή στο Breadboard. Τώρα το έδαφος είναι διαθέσιμο σε ολόκληρη τη μπλε γραμμή. Για να διαθέσετε το +5V και το GND και στις δύο πλευρές του Breadboard, χρησιμοποιήστε δύο καλώδια για να μεταβείτε από το ένα άκρο του Breadboard στο άλλο άκρο. Ακολουθήστε το παραπάνω διάγραμμα για να τοποθετήσετε το υπόλοιπο καλώδιο γείωσης και τροφοδοσίας.

Βήμα 3: Συνδέστε την οθόνη DHT11 και I2C LCD1602

Συνδέστε ένα καλώδιο από την οθόνη της οθόνης I2C LCD1602 στον ακροδέκτη +5V του Arduino Uno και ένα καλώδιο από τη γείωση της οθόνης I2C LCD1602 στη γείωση του Arduino Uno. Στη συνέχεια, συνδέστε ένα άλλο καλώδιο από το SDA της οθόνης I2C LCD1602 στο Analog pin A4 του Arduino Uno και ένα καλώδιο από το SCL της οθόνης στο Analog pin A5 του Arduino Uno. Σημειώστε ότι η οθόνη που χρησιμοποιείται στο διάγραμμα δεν είναι τοποθετημένη σε PCB, επομένως η καλωδίωση θα είναι λανθασμένη για την οθόνη I2C LCD1602 που δεν είναι PCB.

Τώρα πιάστε τον αισθητήρα DHT 11 και συνδέστε ένα καλώδιο από τη γείωση του DHT11 στον πείρο γείωσης στο Aurdino. Συνδέστε ένα καλώδιο από το ρεύμα του DHT 11 στη ράγα τροφοδοσίας στο ψωμί. Τέλος, συνδέστε ένα καλώδιο από την υποδοχή σήματος του αισθητήρα DHT11 στο Pinηφιακό Pin 7. Σημειώστε ότι στο παραπάνω διάγραμμα, το DHT 11 δεν χρησιμοποιήθηκε αντί για τον αισθητήρα TMP36. Ωστόσο, η καλωδίωση είναι πανομοιότυπη με το διάγραμμα.

Η LCD οθόνη μας και ο αισθητήρας Humiture μας λειτουργούν τώρα, με τον προγραμματισμό μπορούμε να ελέγξουμε πώς θα λειτουργούν μαζί.

Εάν έχετε μπερδευτεί στην τοποθέτηση του καλωδίου, ανατρέξτε στο παραπάνω διάγραμμα.

Βήμα 4: Συνδέστε LED και κουμπί

Τώρα που ο αισθητήρας οθόνης και Humiture ήρθε η ώρα να εγκαταστήσουμε τα LED και τα κουμπιά. Το κουμπί ελέγχου θα ελέγχει τον κινητήρα DC. Αν πατηθεί το κουμπί τότε ο κινητήρας DC θα αρχίσει να λειτουργεί, καθώς ο κινητήρας DC λειτουργεί, η πράσινη λυχνία LED θα ανάψει, ενώ η κόκκινη λυχνία LED θα παραμείνει σβηστή. Εάν το κουμπί δεν πιεστεί τότε η κόκκινη λυχνία LED θα ανάψει ενώ η πράσινη λυχνία θα σβήσει.

Συνδέστε την κάθοδο του Green Led κάτω από το καλώδιο γείωσης στο Α4 του breadboard. Κάντε το ίδιο με το Red Led τοποθετώντας κάθοδο κάτω από το καλώδιο γείωσης στο Α10 της σανίδας. Τώρα τοποθετήστε την αντίσταση 2.2K στην άνοδο της πράσινης και κόκκινης λυχνίας LED.

Συνδέστε το κουμπί στη γέφυρα της σανίδας ψωμιού όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα. Συνδέστε την αντίσταση 10k κάτω από τον ακροδέκτη 2α του κουμπιού (κάτω δεξιά ακίδα). Βεβαιωθείτε ότι το άκρο της αντίστασης είναι συνδεδεμένο στο καλώδιο γείωσης όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα.

Βήμα 5: Σύνδεση καλωδίων και προσθήκη DC Motor

Έχουμε σχεδόν τελειώσει την καλωδίωση! Συνδέστε προσεκτικά ένα καλώδιο από το άκρο της αντίστασης Green Led στο Digital Pin 2 στο Aurdino. Ομοίως, συνδέστε ένα καλώδιο από το άκρο της αντίστασης Red Led στο Digital Pin 3 στο Aurdino. Τώρα συνδέστε ένα καλώδιο από τον ακροδέκτη 2b στο κουμπί (επάνω δεξιά καρφίτσα) στο ψηφιακό pin 4 στο Aurdino.

Τώρα πιάστε τον κινητήρα DC και τοποθετήστε το θετικό άκρο στον ακροδέκτη 2b του κουμπιού, ακριβώς πάνω από το καλώδιο που συνδέεται με τον ψηφιακό πείρο 4. Τοποθετήστε το αρνητικό άκρο του κινητήρα DC στη σειρά 27, τη σειρά που συνδέεται με τη γείωση.

Η πολικότητα των κινητήρων δεν έχει σημασία. Η κατεύθυνση περιστροφής μπορεί να αλλάξει με προγραμματισμό.

Βήμα 6: Καθαρίστε και οργανώστε τα καλώδια

Κόψτε σύρματα σε κατάλληλα μήκη και χρησιμοποιήστε κατάλληλα χρώματα για κάθε σύρμα. (Μαύρο καλώδιο για γείωση, κόκκινο σύρμα για Power, Μπλε σύρμα για ψηφιακές ακίδες). Χρησιμοποιώντας ένα μαύρο καλώδιο, συνδέστε το πλεονάζον καλώδιο στον αισθητήρα DHT11 και την οθόνη I2C LCD1602 σαν φερμουάρ. Θα πρέπει να έχετε πρόσβαση σε όλα τα καλώδια εύκολα μετά από αυτή τη διαδικασία.

Βήμα 7: Ανεβάστε τον κωδικό στο Aurdino

Κατεβάστε το λογισμικό Arduino στον υπολογιστή σας από εδώ. Ανοίξτε το πρόγραμμα και δημιουργήστε ένα νέο σκίτσο πατώντας "Ctrl+N". Προσθέστε ετικέτα σε αυτό το νέο σκίτσο "Μετεωρολογικός Σταθμός Aurdino". Κατεβάστε τον παρακάτω κώδικα και επικολλήστε τον στο πρόγραμμά σας. Συνδέστε το καλώδιο USB στον υπολογιστή σας και στο Arduino σας. Τώρα αποθηκεύστε τον κωδικό πατώντας "Ctrl+Shift+S" και πατήστε το κουμπί αποστολής που έχει σχήμα βέλους στραμμένο προς τα δεξιά. Βεβαιωθείτε ότι έχουν γίνει λήψη και εγκατάσταση όλων των απαραίτητων βιβλιοθηκών για να βεβαιωθείτε ότι αυτό το πρόγραμμα θα λειτουργήσει. (Βιβλιοθήκη LCD, βιβλιοθήκη DHT11)

Βήμα 8: Προσθήκη περιβλήματος και δοκιμή

Χρησιμοποιώντας ένα κουτί, κόψτε συγκεκριμένα κομμάτια για να δημιουργήσετε ένα περίβλημα. Η οθόνη LCD θα χρειαστεί ορθογώνιο κόψιμο (2 cm x 7cm) στο πάνω μέρος του κουτιού. Κόψτε μια τρύπα στα αριστερά του κουτιού αρκετά μεγάλη για να χωρέσει ένας αισθητήρας DHT11. Κάντε το ίδιο στα δεξιά του κουτιού για να χωρέσει το καλώδιο USB Aurdino. Κόψτε μια τρύπα αρκετά μεγάλη για να χωρέσει ένα μοτέρ DC σε οποιαδήποτε επιθυμητή θέση, αυτός θα είναι ο ανεμιστήρας. Κάντε τρύπες στην κάτω πλευρά του κουτιού για το πράσινο και κόκκινο LED. Τέλος, δημιουργήστε μια τρύπα στο κουτί που βρίσκεται ακριβώς πάνω από το κουμπί. Χρησιμοποιώντας ένα μολύβι ή ένα κατσαβίδι πιέστε το κουμπί, από την τρύπα που γίνεται ακριβώς πάνω από το κουμπί, για να βεβαιωθείτε ότι το κουμπί είναι εύκολο να πατηθεί.

Τώρα είστε έτοιμοι να δοκιμάσετε τον Μετεωρολογικό Σταθμό Aurdino. Ανεβάστε τον κωδικό στο Aurdino και αφήστε τον να τρέξει! Η οθόνη LCD πρέπει να εμφανίζει την υγρασία και τη θερμοκρασία. Όταν δεν πατηθεί το κουμπί, η κόκκινη λυχνία LED πρέπει να είναι αναμμένη. Ωστόσο, μόλις πατηθεί το κουμπί, ο κινητήρας DC πρέπει να λειτουργεί καθώς και η πράσινη λυχνία LED.