Погодная станция своими руками

Сегодня, чтобы собрать рабочий прототип базовой домашней метеостанции не нужно обладать сильными навыками программирования (в нашем случае и подавно) или схемотехники. Достаточно умения «гуглить» и толики желания сделать что-то своими руками. В этом материале я расскажу и покажу, как за вечер собрать домашнюю метеостанцию с подключением к сети. Базовый бюджет — всего 10 долларов. 

Текст может содержать и наверняка содержит грамматические, орфографические, пунктуационные и другие виды ошибок, включая смысловые. Я всячески прошу читателей указывать на эти ошибки и поправлять меня посредством личных сообщений.

Базовый набор комплектующих

Основой нашего будущего устройства является отладочная плата NodeMCU на базе модуля ESP8266. Я взял ее на Gearbest, но при желании вы можете поискать оную и на других площадках. 

Стоимость: $3.99

ESP8266 — это микроконтроллер китайского производителя Espressif с интерфейсом Wi-Fi.

 Модули на базе этого микроконтроллера в последнее время попросту взорвали DIY сообщество, в первую очередь из-за низкой цены (от 2-х долларов) и легкой доступности.

Используемая нами NodeMCU содержит на борту необходимый для прошивки USB-UART преобразователь и стабилизатор питания, который понижает 5 Вольт от USB-порта до необходимых модулю 3.3 Вольт. 

DHT22 — цифровой датчик температуры и влажности. Является вторым необходимым компонентом для создания базового прототипа. Способен измерять температуру в пределах от -40 до 80 градусов по Цельсию с погрешностью в 0.5° и влажность с точностью 2%. 

Стоимость: $2.5

Для соединения модулей можно использовать шлейф с BLS-разъемами ($0.9) или беспаечную макетную плату с набором соединительных проводов ($3.74). 

Подключение и настройка

Несмотря на доступные 4 вывода, подключается наш датчик всего по 3 проводам: питание +5В (1 вывод), земля (4) и линия передачи данных (2). Питание для датчика берем либо с пина VUSB, либо с 3V, если первого на вашей плате не оказалось. Линию данных подключаем к порту GPIO14 (пин D5).

Напомню, что навыков программирования в нашем случае не нужно абсолютно никаких. Прошивку для модуля будем генерировать с помощью сайта WiFi-IoT.ru, автором которого является Максим Малкин, также известный по проекту домашней автоматизации homes-smart.ru. Для начала попросту регистрируемся на WIFi-IoT и подтверждаем почту.

Перед сборкой прошивки необходимо подготовить приобретенный модуль к работе и очистить его от возможного предустановленного китайского ПО.

Для этого нам понадобится рабочий USB-microUSB кабель и компьютер или виртуальная машина с Windows.

После регистрации на сайте вы попадете на англоязычную страницу «Getting started» с пояснениями по подготовке модуля к работе. Скачивайте файлы с ПО из первых двух пунктов инструкции. 

Теоретически, после подключения модуля к компьютеру, Windows должна сама отыскать драйвера и установить их. На случай, если этого не произойдет, попробуйте идентифицировать на плате микросхему (отличается большим количеством «ножек») возле microUSB порта. Вероятнее всего это будут CP2102 или CH340 (драйвера к ним доступны по ссылкам).

После установки драйверов повторно подключаем нашу плату к компьютеру и запускаем программу NodeMCU Flasher, которую скачали ранее.

В выпадающим списке выбираем присвоенный нашему устройству COM-порт. Скорее всего он будет один, в противном случае его номер можно уточнить в диспетчере устройств Windows.

Во вкладке Config указываем расположение загруженного ранее blank-файла с расширением .bin. 

Для NodeMCU параметры во вкладке Advanced необходимо выставить в соответствии с нижеприведенным скриншотом, после чего возвращаемся на стартовую страницу и нажимам кнопку Flash. О завершении процесса прошивки программа просигнализирует зеленой галочкой в левом нижнем углу. 

После данных манипуляций модуль готов к загрузке прошивки, которую нам еще предстоит скомпоновать. Идем в конструктор и отмечаем необходимые нам пункты:

• «DHT22» — это наш датчик температуры и влажности;
• «Время и NTP» — для отображения времени в веб-интерфейсе;
• «Настройки по умолчанию». Нажимаем шестеренку возле этого пункта и вводим логин и пароль от точки доступа, к которой будет подключен модуль. Остальные пункты пока не трогаем.

Нажимаем клавишу «Скомпилировать» внизу страницы и на выходе получаем готовое к установке ПО. Скачиваем одним файлом.

Далее повторяется процесс с прошивкой blank-файла, только вместо него выбираем уже загруженную на компьютер прошивку. После завершения процесса полностью перезагружаем модуль (отключаем и подключаем заново USB-кабель) и отправляемся в админ-панель роутера в поисках модуля.

Так как мы не использовали предварительное присвоение статического IP, роутер должен сам выдать ему адрес. Напомню, что админ-панель обычно находится по адресу 192.168.0.1 или 192.168.1.1. Моему модулю роутер выдал адрес 192.168.1.142. После перехода по этому IP попадаем в веб-интерфейс нашей метеостанции.

Теперь нужно указать модулю к какому порту подключен датчик, чтобы первый смог считывать его показания. Делается это на странице «Hardware». Соответствующей отметкой активируем первый датчик, а в строке GPIO указываем 14-й порт. Произойдет инициализация и на главной странице интерфейса появится отображение температуры и влажности. Ура!

Напоследок не забудьте на странице «Main» изменить пароль для входа в систему и часовой пояс для отображения времени.

Также необходимо перевести модуль на статический IP-адрес (кнопка внизу страницы), чтобы после перезагрузки роутера ваша метеостанция не «потерялась».

Если разбираетесь в настройках своего роутера, то лучше сделать бессрочную аренду IP-адреса для модуля, вместо установки статического IP. 

Прототип готов, теперь перейдя по установленному IP-адресу можно посмотреть температуру и влажность в месте, где вы установили датчик. 

Подключение метеостанции к сервису метрик Thingspeak.com

Но просто смотреть температуру не интересно. Необходима визуализация данных, чтобы можно было проследить какие-то тенденции в изменении показаний. Для этого регистрируемся в сервисе метрик Thingspeak.com и в своем профиле создаем новый канал. 

• На открывшееся странице заполняем название канала, отмечаем первых два поля field и записываем туда значения «temp» (первое поле) и «humidity / temp» (второе).

Теперь снова займемся модулем. В конструкторе прошивок в дополнение ко всем предыдущим отметкам добавляем «Thingspeak.com», компилируем прошивку и прошиваем по аналогии. К сожалению, все настройки на модуле придётся произвести заново, т.к. OTA-обновления с сохранением оных доступны только в платной версии ПО (цена вопроса всего 100 рублей на модуль). 

Возвращаемся на страницу созданного нами канала в сервисе Thingspeak.com и открываем вкладку «Api Keys». Нам понадобится код из поля «Write Api Key». Его нужно скопировать и вставить в соответствующее поле на странице «Servers» в веб-интерфейсе нашей метеостанции, предварительно не забыв установить отметку на «Enable Thingspeak.com send.». 

1. Показания будут отправляться каждые 5 минут. А выглядеть это в итоге будет следующим образом:
2. Внешний вид графиков поддается редактированию, так что вы вольны творить! 🙂

Итоги

Наверное кто-то спросит: «Почему итоговый результат отличается от представленного на приведенной выше и заглавной картинках?».

Как минимум потому, что информации в этом материале новичкам в теме точно хватит на вечер-другой, а подключение дисплея и барометра потребуют наличия базовых навыков пайки и соответствующего оборудования.

Если вы заинтересованы в дальнейшем совершенствовании метеостанции и моих заметках по этой теме, то обязательно напишите об этом в комментариях. Советую также периодически заглядывать в мой личный блог, где, возможно, материалы по данной тематике будут появляться раньше.

Источник: https://www.ixbt.com/live/smarthome/delaem-prototip-domashney-meteostancii-za-10-dollarov.html

Домашняя usb метеостанция

Здравствуйте уважаемые друзья сайта «Радиосхемы«! Ещё давно хотел собрать домашнюю метеостанцию, изначально планировалось сделать автономную конструкцию с ЖК индикатором и т.д.

, но когда руки уже почти потянулись к текстолиту, у меня произошла ситуация, верней в одной из компаний в которой я тружусь, а именно, в серверной комнате сломался кондиционер. Последствия могли бы быть очень печальны, если бы мне не понадобилось заехать туда по другим вопросам, но слава богу всё обошлось.

После этой ситуации понял, что идея метеостанции требует срочной реализации, только совсем уже в другом виде. Итак, обо всём по порядку.

 Представляемая конструкция — это USB примочка к ПК, которая передаёт данные с датчиков по средствам UART – USB с интервалом 2 секунды, соответственно, на ПК установлена программа, которая помимо обработки и отображения полученных данных передаёт их, при желании, на WEB сервер, зайдя на который можно отслеживать все показания в режиме реального времени и как вы понимаете, находясь в любой точке мира. Блок передаваемых данных выглядит следующим образом:

• +data
• humidity:хх
• tempepature:хх
• pressure:ххх
• -data

Перемычки JP1, JP2, JP3 предназначены для «зануления» определённых значений, то есть при установленной перемычке JP1 значение влажности будет всегда 0, при установленной JP2 значение температуры всегда будет 0 и при JP3 значение давления всегда 0.

Схема самодельной метеостанции

Схема очень проста и по сути состоит из 4 основных компонентов. Это МК, датчик атмосферного давления + температуры, датчик влажности и USB – UART преобразователь.

Сразу скажу, что все компоненты покупал на всем известном электронном аукционе, причём покупал сразу в виде готовых модулей.

Поясню почему готовыми модулями, во первых – цена датчика (или микросхемы) отдельно и цена модуля ничем практически не отличается, во вторых – готовый модуль уже имеет всю необходимую обвязку, такую как подтягивающие резисторы, стабилизаторы и прочее, в третьих – это намного упрощает конструкцию, а соответственно и её реализацию. Теперь немного о каждом модуле по отдельности.

Датчик давления и температуры

Потрясающий во всех отношениях датчик атмосферного давления и температуры BMP180.

  

Несмотря на свои крошечные размеры, этот датчик позволяет выдавать удивительно точные показания, как температуры, так и атмосферного давления. Сам датчик имеет размеры ~3х3 мм, готовый модуль ~10х13 мм, питание датчика 3.3 вольта, поэтому на платке имеется стабилизатор. Интерфейс I2C.

Датчик влажности DHT11

 

DHT11 является датчиком влажности + температуры, довольно хорош в своей ценовой категории. Но есть небольшой минус, это — точность.

Если погрешность по влажности вполне в пределах нормы, то с показаниями температуры всё не так хорошо, но нам и не нужны его данные по температуре т.к. температуру будем брать с BMP180.

Штыри на модуле перепаяны на прямые, изначально модуль идёт с угловыми штырьками и к тому же они припаяны с другой стороны.

USB – UART преобразователь

Вообще микросхем и готовых USB – UART преобразователей огромное количество, я остановился на этом. Данный модуль работает на микросхеме FT232RL, а вот изготовитель этой микросхемы далеко не FTDI как заявлено на корпусе этой микросхемы, проще говоря, используемая микросхема – это китайская подделка.

Но в этом нет ничего страшного, за исключением того, что компания FTDI решила бороться с подделками очень хитрым способом, они выпустили драйвера, которые затирают ID микросхемы на не оригинальных чипах, после чего подделка перестаёт работать.

Если всё же это случилось и устройство перестало правильно определяться в диспетчере устройств, то ничего не потеряно, в любом поисковике вы найдёте решение этой проблемы за 5 минут, на этом я не буду останавливаться.

Для своих целей, мне пришлось немного допилить модуль, перепаяв на нём штырьки, с угловых на прямые, и с прямых на угловые.

Сделать это не повредив ПП достаточно просто, сначала необходимо тонкими кусачками разделить пластиковые втулочки между штырями, после чего выпаять по отдельности каждый штырь вместе с втулкой, затем убрав лишний припой — впаять уже нужные штыри с нужной стороны. Прошивать МК нужно вот с такими фюзами:

После того, как все модули будут допилены и готовы, можно приступать к сборке. Печатная плата в моём варианте имеет итоговый размер 45 х 58 мм, делал фоторезистивным способом, хотя в виду простоты — лут здесь тоже актуален. Все файлы для платы и прошивки скачайте в общем архиве.

Весь набор необходимых компонентов для устройства.

Сборка метеостанции

• Сборка прибора заняла пол часа, после чего был уже вполне работоспособный вариант устройства.

Теперь поделюсь своими секретами.

После того, как монтаж ПП закончен, я делаю следующее: смываю все остатки флюса и мусора обычным растворителем, после чего купленной для этих целей зубной щеткой очищаю поверхность от волокон, застрявших  между точками пайки в результате отмывки, затем перехожу к следующему процессу- покрытие лаком «медной» стороны ПП. Для этого, сначала, в листе бумаги прорезаю окно по размеру ПП, после чего изолентой приклеиваю ПП к этому листу, как показано на рисунке.

Следующий этап – это нанесение лака, для этого использую обычный, автомобильный аэрозольный лак, который используют для тонирования фар и прочего, стоит такой баллон около 150 рублей, продаётся в любом автомагазине. После высыхания получаю вот такой результат.

1. Всё, все этапы сборки метеостанции закончены, можно отклеивать бумагу.
2. А вот и готовый, полностью рабочий вариант устройства.

Подытожу касаемо аппаратной части. Стоимость готового устройства, не считая текстолита и расходных материалов, используемых для изготовления и монтажа ПП, составила около 500 рублей. 

Программа

Теперь от аппаратной части к программной. Программа состоит из одного исполняемого exe файла. При первом запуске, программа будет пошагово «просить» произвести необходимые настройки, сначала происходит инициализация COM порта, программа выдаст вот такое окно:

Кроме номера порта, в настройках ничего менять не надо! После выбора порта, необходимо нажать кнопку «повторить попытку» в стартовом окне программы. Следующим этапом программа «попросит» произвести «рабочие» настройки.

Здесь указываются оптимальные границы показаний с датчиков, эти значения влияют на графическое отображение значений в основном окне программы, красная стрелка вверх означает завышенное значение, вниз — заниженное и зелёная галочка — в норме соответственно.

Что касается оптимальной границы давления, то как таковой её нет, это значение зависит от географических координат вашего города, а верней высоты, на которой расположен ваш город относительно уровня моря, проще всего границы атмосферного давления можно взять из таблицы высот или методом наблюдения.

По желанию можете указать вариант запуска программы (свёрнутый/ не свёрнутый режим). Есть ещё один раздел — это логин, пароль, частота отправки и галочка разрешить отправку данных на WEB сервер. Здесь немного подробней.

Эта настройка, при желании, разрешает отправку значений температуры, влажности и давления на глобальный WEB сервер meteolk.

ru – это ресурс созданный специально под этот проект, по сути это просто личный кабинет, где содержится вся информация полученная метеостанцией и ничего кроме этого.

Всё, на этом регистрация закончена, и учётные данные можно указывать в программе. Это можно сделать и позже, перейдя в настройки через «Меню», не обязательно при первом запуске.

После того как будут произведены все настройки, нажимаете сохранить и в окне запуска программы нажимаете кнопку «повторить попытку».

Если всё нормально, то программа запуститься и появится основное окно, после этого создадутся файлы настроек и при последующих запусках, никаких настроек производить уже будет не нужно.

В меню «дополнительно» есть опция «считать данные с контроллера», здесь поясню.

Каждые пол часа в оперативку микроконтроллера записываются значения температуры, влажности и давления, всего таких записей может быть 100, если получилось так, что программа не была запущена и вам нужно посмотреть статистику, то при помощи этой опции можно посмотреть данные, это 2-е суток, если таковые есть конечно.

При помощи «стереть данные МК» вся собранная ранее статистика и хранящаяся в оперативке — затирается. Помимо текущих, отображаемых значений, есть ещё значения «макс.» и «мин.», это максимальные и минимальные значения, которые были зарегистрированы за время работы программы.

С программой всё, на остальных менюшках не буду останавливаться, думаю, что и так всё интуитивно понятно. Вернусь немного к личному кабинету. После регистрации, можно зайти под своей записью, кстати, можно также зайти под логином «test» и паролем «test», это ради ознакомления. Если у вас есть данные, то вы увидите вот такое окно:

• При желании, данные можно посмотреть в графическом варианте, в виде графиков.

Источник: https://radioskot.ru/publ/izmeriteli/domashnjaja_usb_meteostancija/15-1-0-962

РадиоКот :: Очень простая домашняя USB метеостанция

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >

Теги статьи:

МетеостанцияДобавить тег

Очень простая домашняя USB метеостанция

Здравствуйте уважаемые коты и котята!

Ещё давно я хотел собрать домашнюю метеостанцию, изначально планировалось сделать автономную конструкцию с ЖК индикатором и т.д.

, но когда руки уже почти потянулись к текстолиту, у меня произошла ситуация, верней в одной из компаний в которой я тружусь, а именно, в серверной комнате сломался кондиционер, последствия могли бы быть очень печальны, если бы мне не понадобилось заехать туда по другим вопросам, слава богу всё обошлось.

После этой ситуации я понял, что идея метеостанции требует срочной реализации, только совсем уже в другом виде. И так, обо всём по порядку.

Представляемая конструкция- это USB примочка к ПК, которая передаёт данные с датчиков по средствам UART – USB с интервалом 2 секунды, соответственно, на ПК установлена программа, которая помимо обработки и отображения полученных данных передаёт их, при желании, на WEB сервер, зайдя на который можно отслеживать все показания в режиме реального времени и как вы понимаете, находясь в любой точке мира.

• Блок передаваемых данных выглядит следующим образом:
• +datahumidity:ххtempepature:ххpressure:ххх
• -data

Перемычки JP1, JP2, JP3 предназначены для «зануления» определённых значений, т.е. при установленной перемычке JP1 значение влажности будет всегда 0, при установленной JP2 значение температуры всегда будет 0 и при JP3 значение давления всегда 0.

Схема очень проста и по сути состоит из 4 основных компонентов. Это МК, датчик атмосферного давления + температуры, датчик влажности и USB – UART преобразователь.

 

Сразу скажу, что все компоненты я покупал на всем известном электронном аукционе, причём покупал сразу в виде готовых модулей.

Поясню почему готовыми модулями, во первых – цена датчика (или микросхемы) отдельно и цена модуля ничем практически не отличается, во вторых – готовый модуль уже имеет всю необходимую обвязку, такую как подтягивающие резисторы, стабилизаторы и прочее, в третьих – это намного упрощает конструкцию, а соответственно и её реализацию.Теперь немного о каждом модуле по отдельности.

Потрясающий во всех отношениях датчик атмосферного давления и температуры BMP180

Не смотря на свои крошечные размеры, этот датчик позволяет выдавать удивительно точные показания, как температуры, так и атмосферного давления. Сам датчик имеет размеры ~3х3 мм, готовый модуль ~10х13 мм, питание датчика 3.3 вольта, поэтому на платке имеется стабилизатор. Интерфейс I2C.

Датчик влажности DHT11

DHT11 является датчиком влажности + температуры, довольно хорош в своей ценовой категории. Но есть небольшой минус, это — точность.

Если погрешность по влажности вполне в пределах нормы, то с показаниями температуры всё не так хорошо, но нам и не нужны его данные по температуре т.к. температуру будем брать с BMP180.

Штыри на модуле перепаяны на прямые, изначально модуль идёт с угловыми штырьками и к тому же они припаяны с другой стороны.

USB – UART преобразователь.

Вообще микросхем и готовых USB – UART преобразователей огромное количество, я остановился на этом. Данный модуль работает на микросхеме FT232RL, а вот изготовитель этой микросхемы далеко не FTDI как заявлено на корпусе этой микросхемы, проще говоря, используемая микросхема – это китайская подделка.

Но в этом нет ничего страшного, за исключением того, что компания FTDI решила бороться с подделками очень хитрым способом, они выпустили драйвера, которые затирают ID микросхемы на не оригинальных чипах, после чего подделка перестаёт работать. Для того чтобы этого не случилось — достаточно использовать драйвера НЕ ВЫШЕ версии 2.08.

14 и тогда никаких проблем не будет, разницы в работе не оригинала вы не заметите. Если всё же это случилось и устройство перестало правильно определяться в диспетчере устройств, то ничего не потеряно, в любом поисковике вы найдёте решение этой проблемы за 5 минут, на этом я не буду останавливаться.

Для своих целей, мне пришлось немного допилить модуль, перепаяв на нём штырьки, с угловых на прямы и с прямых на угловые.

Сделать это не повредив ПП достаточно просто, сначала необходимо тонкими кусачками разделить пластиковые втулочки между штырями, после чего выпаять по отдельности каждый штырь вместе с втулкой, затем убрав лишний припой — впаять уже нужные штыри с нужной стороны.

Прошивать МК нужно вот с такими фюзами

После того, как все модули будут допилены и готовы, можно приступать к сборке. Печатная плата в моём варианте имеет итоговый размер 45 х 58 мм, я делал фоторезистивным способом, хотя в виду простоты — лут здесь тоже актуален.

1. Весь набор необходимых компонентов для устройства.
2. Сборка заняла пол часа, после чего был уже вполне работоспособный вариант устройства.

Теперь поделюсь своими секретами.

После того, как монтаж ПП закончен, я делаю следующее: смываю все остатки флюса и мусора обычным растворителем, после чего купленной для этих целей зубной щеткой очищаю поверхность от волокон, застрявших между точками пайки в результате отмывки, затем перехожу к следующему процессу- покрытие лаком «медной» стороны ПП. Для этого, сначала, в листе бумаги прорезаю окно по размеру ПП, после чего изолентой приклеиваю ПП к этому листу, как показано на рисунке.

Следующий этап – это нанесение лака, я использую обычный, автомобильный аэрозольный лак, который используют для тонирования фар и прочего, стоит такой баллон около 150 рублей, продаётся в любом автомагазине. После высыхания получаю вот такой результат.

• Всё, все этапы сборки закончены, можно отклеивать бумагу.
• А вот и готовый, полностью рабочий вариант устройства.

Подытожу касаемо аппаратной части. Стоимость готового устройства, не считая текстолита и расходных материалов, используемых для изготовления и монтажа ПП, составила около 500 рублей.

Теперь от аппаратной части к программной.Программа состоит из одного исполняемого exe файла. При первом запуске, программа будет пошагово «просить» произвести необходимые настройки, сначала происходит инициализация

COM порта, программа выдаст вот такое окно

Кроме номера порта, в настройках ничего менять не надо! После выбора порта, необходимо нажать кнопку «повторить попытку» в стартовом окне программы.Следующим этапом программа «попросит» произвести «рабочие» настройки

1. Здесь указываются оптимальные границы показаний с датчиков, эти значения влияют на графическое отображение значений в основном окне программы, красная стрелка вверх означает завышенное значение, вниз — заниженное и зелёная галочка — в норме соответственно. Что касается оптимальной границы давления, то как таковой её нет, это значение зависит от географических координат вашего города, а верней высоты, на которой расположен ваш город относительно уровня моря, проще всего границы атмосферного давления можно взять из таблицы высот или методом наблюдения

Есть ещё один раздел- это логин, пароль, частота отправки и галочка разрешить отправку данных на WEB сервер. Здесь немного подробней. Эта настройка, при желании, разрешает отправку значений температуры, влажности и давления на глобальный WEB сервер https://meteolk.ru. meteolk.ru – это ресурс созданный специально под этот проект, по сути это просто личный кабинет, где содержится вся информация полученная метеостанцией и ничего кроме этого. Для того чтобы можно было пользоваться этим ресурсом необходимо сначала зарегистрироваться для возможности дальнейшей идентификации пользователя, для этого просто заходите на https://meteolk.ru и нажимаете «Регистрация». Так сказать пользуйтесь на здоровье мне не жалко.

• На странице регистрации указываете имя, логин и пароль

Всё, на этом регистрация закончена, и учётные данные можно указывать в программе. Это можно сделать и позже, перейдя в настройки через «Меню», не обязательно при первом запуске.

После того как будут произведены все настройки, нажимаете сохранить и в окне запуска программы нажимаете кнопку «повторить попытку».

Если всё нормально, то программа запуститься и появится основное окно, после этого создадутся файлы настроек и при последующих запусках, никаких настроек производить уже будет не нужно.

В меню «дополнительно» есть опция «считать данные с МК», здесь поясню.

При помощи «стереть данные МК» вся собранная ранее статистика и хранящаяся в оперативке МК- затирается.Помимо текущих, отображаемых значений, есть ещё значения «макс.» и «мин.», это максимальные и минимальные значения, которые были зарегистрированы за время работы программы.

С программой всё, на остальных менюшках я не буду останавливаться, думаю, что и так всё интуитивно понятно. Вернусь немного к личному кабинету. После регистрации, можно зайти под своей записью, кстати, можно также зайти под логином «test» и паролем «test», это ради ознакомления. Если у вас есть данные, то вы увидите вот такое окно

1. При желании, данные можно посмотреть в графическом варианте, в виде графиков

Источник: https://www.radiokot.ru/circuit/digital/home/205/

Метеостанция своими руками (Погодная станция)

Метеостанция отображает текущую влажность, температуру (внутри и снаружи помещения) и давления. Календарь и часы прилагаются. Удобный пользовательский интерфейс состоящий из трех кнопок.

Диаграмма изменения параметра за 42 часа. Все работает на микроконтроллере PIC 18F452, который находится в спящем режиме. Сенсоры включаются лишь при необходимости.

Звучит неплохо? Оказывается, Вы можете собрать такое устройство своими руками! Как? Читайте дальше…

Вначале некоторые комментарии. Во-первых, устройство питается от 9 В элемента питания (можно использовать «Крону», но лучше воспользоваться последовательно соединенными «пальчиковыми» элементами по 1.5 В – их должно хватить на несколько месяцев). Устройство «ест» 8-9 мА во включенном состоянии и 2-3 мА – в режиме сна. Передатчик менее прожорливый.

Базовая станция работает 5 секунд, потом переходит в режим сна на 45 секунд. Передатчик работает каждые 30 секунд.

Теперь немного об управлении: для входа в меню используется средняя кнопка «Меню» (логично, не правда ли?). Изменения значений – левой и правой кнопкой – больше и меньше соответственно, в нормальном режиме эти кнопки используются для просмотра истории разных параметров. Нажав любую кнопку в режиме сна, вы перейдете в нормальный (активный) режим.

В левой части дисплея отображаются (сверху вниз):

• Внешняя температура
• Давление
• Внутренняя температура
• Относительная влажность
• Календарь
• Часы

В правой части:

• Самое большее значения за прошедшие 42 часа
• График изменения параметра за прошедшие 42 часа
• Самое маленькое значение за прошедшие 42 часа

Новый данные с сенсоров поступают каждые 50 секунд, с такой же частотой обновляется и дисплей. Гистограмма обновляется каждый час. Все данные записываются в EEPROM и загружаются при включении, так что при отключении питания данные не будут утеряны.

Немного о нестандартных радиодеталях, которые понадобятся для этого проекта:

MPX 4115A – сенсор давления. Самая дорогая деталь для этого проекта.

TC77 SPI — температурный сенсор.

H1 – сенсор влажности. С изменением влажности меняется емкость.

• RX+TX433 – дешевые модули для обмена информацией между базовой станцией и передатчиком.
• Схема (ниже вы можете найти ссылку на эту схемы в формате Eagle PCB):
• Нажмите для увеличения
• Схема базовой станции (ниже вы можете найти ссылку на эту схемы в формате Eagle PCB):
• Нажмите для увелиения

Вначале придется настроить датчики давления и влажности. Внимание! Для точной настройки вам понадобится точный мультиметр. Для этого вначале настраиваем VREF- (PIC RA2, pin 4) до 2 V 40 используя R9. То же самое повторяем с VREF+ (RA3, pin 5) настраивая его до 4 V 70 подстраивая R8.

1. Загружаемые файлы для базовой станции.
2. Загружаемы файлы для сенсора — передатчика:
3. Печатная плата – базовая станция:

Печатная плата — передатчик:

Источник: https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=54511

Как сделать погодную станцию своими руками

Вам понадобится

• — Плата Ардуино или аналог;
• — датчик температуры и влажности DHT11;
• — датчик давления BMP085;
• — датчик углекислого газа MQ135;
• — LCD дисплей 1602;
• — потенциометр 10 кОм;
• — корпус для погодной станции;
• — кусок фольгированного стеклотекстолита;
• — винты для крепления компонентов;
• — компьютер;
• — соединительные провода;
• — разъём для подачи питания;
• — паяльник.

Инструкция

Для начала нужно подобрать подходящий корпус. Туда должны вместиться все комплектующие будущей комнатной метеостанции. Такие корпуса продаются во многих магазинах радиоэлектроники. Или воспользуйтесь любым другим корпусом, который сможете найти.

Прикиньте, как все компоненты будут размещаться внутри. Прорежьте окно для закрепления LCD дисплея, если его нет. Если будете размещать внутри датчик углекислого газа, который достаточно сильно греется, то разместите его в противоположной от других датчиков стороне или сделайте его выносным.

Предусмотрите отверстие для разъёма питания.

Несколько слов об используемых компонентах. LCD-дисплей 1602 использует 6 пинов Arduino + 4 на питание (подсветка и знакосинтезатор).Датчик температуры и влажности DHT11 подключается к любому цифровому пину. Для чтения значений будем использовать библиотеку DHT11.rar, которую можно скачать, например, тут: https://yadi.sk/d/1LiFmQWITGPAYДатчик давления BMP085 подключается по интерфейсу I2C к двум пинам Arduino: SDA — к аналоговому пину A4 и SCL — к аналоговому пину A5. Обратите внимание, что для питания на датчик подаётся напряжение +3,3 В.Датчик углекислого газа MQ135 подключается к одному аналоговому пину. В принципе, для оценки метеообстановки достаточно иметь данные о температуре, влажности и атмосферном давлении, а датчик углекислого газа необязателен.

Но используя все 3 датчика, у нас будут задействованы 7 цифровых и 3 аналоговых пина Ардуино. Ну и питание, естественно.

Схема метеостанции показана на рисунке. Тут всё ясно.

Напишем скетч для Ардуино. Текст программы, ввиду значительного размера, приводится в виде ссылки в приложении к статье в разделе «Источники». Весь код снабжён подробными и понятными комментариями.Загрузим скетч в память контроллера платы Ардуино.

Сделаем печатную плату для размещения компонентов внутри корпуса — это самое удобное решение для компоновки и подключения сенсоров. Для изготовления печатной платы в домашних условиях я использую «лазерно-утюжную» технологию (мы её подробно описывали в прошлых статьях) и травление с помощью лимонной кислоты. Предусмотрим на плате места для перемычек («джамперов»), чтобы иметь возможность отключать датчики. Это будет полезно, если будет нужно перепрограммировать микроконтроллер, когда возникнет желание модифицировать программу.С помощью пайки установим датчики давления и газов. Для установки платы Arduino Nano удобно использовать специальные адаптеры или гнёзда с шагом 2,54. Но за неимением этих деталей и из-за экономии пространства внутри корпуса, я установлю Ардуино также пайкой.Термодатчик будет располагаться на некотором отдалении от платы и будет теплоизолирован от внутренностей метеостанции с помощью специальной изоляционной прокладки.Предусмотрим места для подводки внешнего питания к нашей самодельной плате. Я буду использовать обычное зарядное устройство на 5 В от старого сломанного роутера. Плюс 5 вольт от зарядного устройства будут подаваться на пин Vin платы Arduino.

ЖК-экран будет крепиться винтами прямо к корпусу, к передней части. Подключаться будет проводами с разъёмами быстрого подключения типа «Dupont».

Установим печатную плату внутри корпуса и закрепим винтами. Подключим LCD-экран к ножкам Arduino согласно схеме. Аккуратно закрываем корпус метеостанции.

Ещё раз перепроверив, что всё подключили правильно, подаём питание на нашу метеостанцию. ЖК-экран должен загореться, и через несколько секунд на нём появятся данные о давлении, небольшой прогноз, основанный на показаниях давления, а также данные о температуре, влажности и концентрации углекислого газа.

Источники:

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-915646-kak-sdelat-pogodnuyu-stanciyu-svoimi-rukami

Как сделать погодную станцию на Arduino

Предлагается методика изготовления погодной станции для дома или дачи. За основу возьмём плату Ардуино и набор сенсоров: температуры, влажности, давления и датчик углекислого газа. Данные будут выводиться на LCD дисплей, а питание осуществляться от блока питания для мобильного телефона или батареек.

Нам понадобятся:

Инструкция по созданию домашней метеостанции на Arduino

1Подбор корпусадля будущей метеостанции

Для начала нужно подобрать подходящий корпус. Туда должны вместиться все комплектующие будущей комнатной метеостанции. Такие корпуса продаются во многих магазинах радиоэлектроники. Или воспользуйтесь любым другим корпусом, который сможете найти.

Прикиньте, как все компоненты будут размещаться внутри. Прорежьте окно для закрепления LCD дисплея, если его нет. Если будете размещать внутри датчик углекислого газа, который достаточно сильно греется, то разместите его в противоположной от других датчиков стороне или сделайте его выносным. Предусмотрите отверстие для разъёма питания.

Корпус для самодельной домашней метеостанции

2Используемые компоненты

• LCD-дисплей 1602 использует 6 пинов Arduino + 4 на питание (подсветка и знакосинтезатор).
• Датчик температуры и влажности DHT11 подключается к любому цифровому пину. Для чтения значений будем использовать библиотеку DHT11.
• Датчик давления BMP085 подключается по интерфейсу I2C к двум пинам Arduino: SDA – к аналоговому пину A4 и SCL – к аналоговому пину A5. Обратим внимание, что для питания на датчик подаётся напряжение +3,3 В.
• Датчик углекислого газа MQ135 подключается к одному из аналоговых пинов.

Компоненты домашней метеостанции

• В принципе, для оценки метеообстановки достаточно иметь данные о температуре, влажности и атмосферном давлении, а датчик углекислого газа необязателен.
• Используя же все 3 датчика, у нас будут задействованы 7 цифровых и 3 аналоговых пина Ардуино, не считая питания, естественно.
• 3Схема соединениякомпонентов метеостанции

Схема метеостанции показана на рисунке. Тут всё ясно.

Схема домашней метеостанции

4Скетч метеостанции

Напишем скетч для Ардуино. Код по возможности снабжён подробными комментариями.

Скетч для метеостанции на Arduino (разворачивается) /* СОЕДИНЕНИЯ Подключение датчика температуры-влажности DHT11 — — OUT > цифровой пин 9 — «+» > +3V (+5V) — «-» > GND Подключение датчика давления-температуры BMP085 — — VCC > 3.3V; (поддерживается 1.8 — 3.6 В) — GND > GND — SDA > аналоговый пин A4 — SCL > аналоговый пин A5 Детектор газа ————————————— — A0 — VCC — GND ЖКИ ———————————————— — LCD RS > к цифровым выводам 12 — 8 — LCD Enable > к выводам 11 — 9 — LCD D4 > к выводам 5 — 4 — LCD D5 > к выводам 4 — 5 — LCD D6 > к выводам 3 — 6 — LCD D7 > к выводам 2 — 7 — LCD R/W > GND — 10K резистор между +5V и землёй — сброс > к LCD VO (пин 3) */ // Подключение библиотек: #include // датчика температуры-влажности #include // LCD #include // датчика BMP085 #include // газовый детектор MQ135 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); /* соединение LCD-шилда x## — для вывода кириллических символов, где ## — номера символов в таблице */ dht11 sensorTempHumid; // датчик температуры и влажности MQ135 gasSensor = MQ135(A0); // датчик газа #define RZERO 76.63 float rzero; // показания с датчика газа float ppm; int del = 5000; // задержка, мс /* Oversampling Setting (OSS) — настройки разрешения для датчика давления BMP085, см. https://www.sparkfun.com/tutorials/253 OSS может быть 0, 1, 2 или 3: 0 — ультранизкое потребление, низкое разрешение; 1 — стандартное потребление; 2 — высокое разрешение; 3 — ультравысокое разрешение и максимальное потребление. */ const unsigned char OSS = 0; // Калибровочные переменные для BMP085: int ac1; int ac2; int ac3; unsigned int ac4; unsigned int ac5; unsigned int ac6; int b1; int b2; int mb; int mc; int md; long b5; float temperature; // температура long pressure; // давление // Для прогноза: const float p0 = 101325; // давление на уровне моря, Па. const float currentAltitude = 179.5; // высота погодной станции над уровнем моря, м; const float ePressure = p0 * pow((1 — currentAltitude/44330), 5.255); // нормальное давление на данной высоте, Па. float weatherDiff; #define DHT11PIN 9 // пин 9 датчика DHT11. #define BMP085_ADDRESS 0x77 /* I2C адрес датчика BMP085; см. https://www.sparkfun.com/tutorials/253 */ void setup() { lcd.begin(16, 2); // инициализация ЖК Wire.begin(); // инициализация I2C bmp085Calibration(); // калибровка датчика BMP085 } void loop() { // Проверка датчика давления-влажности: int chk = sensorTempHumid.read(DHT11PIN); switch (chk) { case DHTLIB_OK: lcd.clear(); break; case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM: lcd.clear(); lcd.print(«Checksum error»); delay(del); return; case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT: lcd.clear(); lcd.print(«Time out error»); delay(del); return; default: lcd.clear(); lcd.print(«Unknown error»); delay(del); return; } // Считываем с датчика BMP085: temperature = bmp085GetTemperature(bmp085ReadUT()); temperature *= 0.1; pressure = bmp085GetPressure(bmp085ReadUP()); pressure *= 0.01; // Разница давлений для вычисления простого прогноза weatherDiff = pressure — ePressure; rzero = gasSensor.getRZero(); ppm = gasSensor.getPPM(); // ЖК: lcd.setCursor(0, 0); // курсор на строку 1, поз. 1; //lcd.print(«p = «); lcd.print(pressure*3/4); // Па -> мм рт.ст. lcd.print(«mmHg «); // мм рт.ст. // «Прогноз»: if(weatherDiff > 250) lcd.print(«Sun»); else if ((weatherDiff = -250)) lcd.print(«Cloudy»); else if (weatherDiff > -250) lcd.print(«Rain»); lcd.setCursor(0, 1); // переход на строку 2 //lcd.print(«t=»); lcd.print(temperature, 1); lcd.print(«C «); //lcd.print(«f=»); lcd.print(sensorTempHumid.humidity); lcd.print(«% «); lcd.print(ppm); //lcd.print(«t=»); //lcd.print(sensorTempHumid.temperature); //lcd.print(«C «); delay(del); lcd.clear(); } // ВЫЧИСЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ // Функция получает калибровочные значения для BMP085 // и должна быть запущена в начале. void bmp085Calibration() { ac1 = bmp085ReadInt(0xAA); ac2 = bmp085ReadInt(0xAC); ac3 = bmp085ReadInt(0xAE); ac4 = bmp085ReadInt(0xB0); ac5 = bmp085ReadInt(0xB2); ac6 = bmp085ReadInt(0xB4); b1 = bmp085ReadInt(0xB6); b2 = bmp085ReadInt(0xB8); mb = bmp085ReadInt(0xBA); mc = bmp085ReadInt(0xBC); md = bmp085ReadInt(0xBE); } // Вычисление нескомпенсированной температуры. // Возврашает значение в десятых долях градуса Цельсия. short bmp085GetTemperature(unsigned int ut) { long x1, x2; x1 = (((long)ut — (long)ac6)*(long)ac5) >> 15; x2 = ((long)mc >4); } /* Вычисление нескомпенсированного давления. Калибровочные значения должны быть уже известны. b5 также необходимо, поэтому сначала нужно вызвать bmp085GetTemperature(). Возвращает значение в Паскалях. */ long bmp085GetPressure(unsigned long up) { long x1, x2, x3, b3, b6, p; unsigned long b4, b7; b6 = b5 — 4000; // вычисление b3: x1 = (b2 * (b6 * b6)>>12)>>11; x2 = (ac2 * b6)>>11; x3 = x1 + x2; b3 = (((((long)ac1)*4 + x3)2; // вычисление b4: x1 = (ac3 * b6)>>13; x2 = (b1 * ((b6 * b6)>>12))>>16; x3 = ((x1 + x2) + 2)>>2; b4 = (ac4 * (unsigned long)(x3 + 32768))>>15; b7 = ((unsigned long)(up — b3) * (50000>>OSS)); if (b7 < 0x80000000) p = (b78); x1 = (x1 * 3038)>>16; x2 = (-7357 * p)>>16; p += (x1 + x2 + 3791)>>4; return p; } // Чтение нескомпенсированного значения температуры. unsigned int bmp085ReadUT() { unsigned int ut; // Записывает 0x2E в регистр 0xF4 // для запроса показаний температуры: Wire.beginTransmission(BMP085_ADDRESS); Wire.write(0xF4); Wire.write(0x2E); Wire.endTransmission(); delay(5); // Читает 2 байта из регистров 0xF6 и 0xF7 ut = bmp085ReadInt(0xF6); return ut; } // Чтение давления (нескомпенсированного). unsigned long bmp085ReadUP() { unsigned char msb, lsb, xlsb; unsigned long up = 0; // Записывает 0x34+(OSS

Источник: https://soltau.ru/index.php/themes/diy/item/436-kak-sdelat-pogodnuyu-stantsiyu-na-arduino

Arduino&Oregon или погодная станция своими руками

Не так давно ко мне в руки попал набор юного радиолюбителя Arduino и много разных проектов получили путевку в жизнь (или «в стол»), но дурная голова рукам покоя не дает до сих пор. Благодаря удачному стечению обстоятельств случилось так, что в одном месте оказались:

• Arduino — 1 шт.
• Датчик для измерения температуры и влажности Oregon THGN132N — 2 шт.
• RF-kit (приемник и передатчик) на 433МГц — 1 шт.

Дополнительно к вышеперечисленному (исключительно для быстрого прототипирования) использовался Starter Kit от Seeed Studio (из него понадобился base shield, дисплей 16х2 с последовательным интерфейсом, модуль светодиода и соединительные кабели). Фото для самых нетерпеливых: Диапазон 433МГц широко используется в различных бытовых приборах — на этой частоте «общаются» автосигнализации, системы управления светом, погодные станции и т.п. Приемники и передатчики для этого дипазона широко доступны и стоят совсем недорого. Датчиками THGN132N оснащаются многие погодные станции Oregon и их так же можно приобрести отдельно. Они позволяют измерять температуру и относительную влажность, работают в широком температурном диапазоне (-40.0°C до +70.0°C), при этом точность измерения температуры — 0.1°C. Стоимость невысока и определяется в большей степени жадностью продавцов. Под крышкой батарейного отсека находится переключатель «каналов» — доступны 3 варианта. Датчик один раз примерно в 40 секунд передает данные о своем состоянии.

Передача осуществляется с помощью «on-off-keying» (OOK) и Манчестерского кодирования на несущей частоте 433.92МГц.

Протокол для датчиков Oregon (и некоторых других) энтузиасты в большей степени разобрали, что позволило осуществить текущий проект.

Хватит теории, переходим к практике. Собираем тестовый стенд:

• К ардуино подключаем base shield,
• RF-приемник подключаем к D2 (будем использовать прерывания),
• Дисплейный модуль — к D11 и D12 (TX и RX соответственно),
• Модуль светодиода — к D13.

Я использовал комплектующие серии Grove — они все оснащены идентичными разъемами и предельно просто подключаются к соответствующим разъемам шилда. Адаптированный скетч со страницы из предыдущей ссылки (там автор использовал «мегу», пришлось немного подправить код под свое железо) для моих датчиков показывал следующие данные:

OSV2 1A 2D 10 E3 20 07 88 04 3F 94

OSV2 1A 2D 20 08 8C 27 10 83 43 B6 Выяснилось, что (последовательно):

1A 2D — тип датчика (кстати, тут сразу вылезло некоторое несоответствие описания протокола и датчиков — этому коду соответствует другой набор датчиков, но это не помешало дальнейшей работе),

10 (20 для другого датчика) — номер канала передается в старших 4 битах (зависит от положения переключателя на датчике, принимает значения 1, 2, 4, при этом 4 соответствует 3 выбранному каналу), E3 (08) — идентификатор конкретного датчика (?), но это значение может меняться после замены батарейки в датчике и нажатия кнопки Reset (расположена рядом с переключателем каналов и рекомендована к обязательному нажатию после замены батарейки). Дальше содержится информация о состоянии батарейки (флаг того, что ее пора сменить) и данные, характерные для датчика: информация о текущей температуре и относительной влажности воздуха. Из этого «разбора» для себя я выявил следующее: для метеостанции на ардуино можно задействовать существенно больше датчиков, нежели к заводской (например, для идентификации использовать комбинацию «тип датчика — канал», а не просто «канал» и т.п.), можно использовать не только те датчики, что вы приобрели самостоятельно, но и «соседские» (к сожалению, в моем радиоэфире были данные только от моих датчиков — у соседей или нет таких, или просто «не добивают»). Теперь последние приготовления: для первого датчика выбираем 1 канал и отправляем его за окно на мороз, второму датчику назначаем 2 канал и оставляем пока жить при комнатной температуре. Датчики будем идентифицировать именно по каналу — для текущего случая этого более чем достаточно.

Немного программирования и готово:

На первой строке дисплея отображается текущая температура, относительная влажность и состояние батареи датчика за окном, на второй — то же самое, но для комнатного датчика. Светодиод, подключенный к ардуино моргает, когда приняты данные от какого-либо датчика (just for fun). Дисплей из «стартового набора» одновременно обрадовал и разочаровал.

В «плюсах» — задействовано минимум цифровых выводов, в «минусах» — отсутствие поддержки кириллицы и в текущей версии библиотеки отсутствует возможность генерации своих символов (хотел нарисовать символы для «полной» и «пустой» батарейки).

Из-за последнего ограничения просмотрел доступные символы и подобрал два, подходящих для данного случая. Результат виден на фото (у первого датчика установлена свежая батарейка, а во второй специально для теста был установлен почти разряженный элемент питания). Небольшое замечание по дальности: в спецификации на орегоновские датчики заявлено, что они работают на расстоянии до 30 метров от базового блока. В моем же случае (видимо из-за того, что качество RF-приемника или «загрязненность» эфира высока) система устойчиво работает при условии, что датчик находится на расстоянии до 5-7 метров (преграды в виде 1-2 стен тоже присутствуют). Надо будет при возможности приобрести приемник другого производителя и протестировать с ним. Таким образом в «сухом остатке»:

• если у вас есть метеостанция (или датчики Oregon) их можно достаточно просто включить в систему домашней автоматизации без нарушения их штатной работы в составе заводской метеостанции,
• можно использовать не только свои, но и «соседские» датчики,
• несколько часов проведено с пользой и достигнут желаемый результат.

To-do:

• Добавить больше датчиков (уже готовы к подключению модули на DHT11, DHT22 (температура и влажность), BMP085 (температура и атмосферное давление).

Источник: https://habr.com/post/165747/