Portiamo alla tua attenzione un metodo per realizzare una stazione meteorologica per una casa o un cottage estivo. Prenderemo come base la scheda Arduino e un set di sensori: temperatura, umidità, pressione e un sensore di anidride carbonica. I dati verranno visualizzati sul display LCD e l'alimentazione sarà fornita da un alimentatore per un telefono cellulare o da batterie.
Necessario
- - Scheda Arduino o analogica;
- - Sensore di temperatura e umidità DHT11;
- - sensore di pressione BMP085;
- - sensore di anidride carbonica MQ135;
- - Display LCD 1602;
- - potenziometro 10 kOhm;
- - edificio per la stazione meteorologica;
- - un pezzo di fibra di vetro rivestito di pellicola;
- - viti per fissaggio componenti;
- - informatico;
- - fili di collegamento;
- - connettore per alimentazione;
- - saldatore.
Istruzioni
Passo 1
Per prima cosa devi trovare un caso adatto. Tutti i componenti della futura stazione meteorologica ambientale dovrebbero adattarsi lì. Queste custodie sono vendute in molti negozi di elettronica. Oppure usa qualsiasi altro corpus che riesci a trovare.
Pensa a come tutti i componenti si adatteranno all'interno. Tagliare la finestra per fissare il display LCD se non disponibile. Se metti un sensore di anidride carbonica all'interno, che si riscalda abbastanza fortemente, posizionalo sul lato opposto rispetto agli altri sensori o rendilo remoto. Fornire un foro per il connettore di alimentazione.
Passo 2
Qualche parola sui componenti utilizzati.
Il display LCD 1602 utilizza 6 pin Arduino + 4 per l'alimentazione (retroilluminazione e sintetizzatore).
Il sensore di temperatura e umidità DHT11 è collegato a qualsiasi pin digitale. Per leggere i valori utilizzeremo la libreria DHT11.rar, che può essere scaricata, ad esempio, qui:
Il sensore di pressione BMP085 è collegato tramite l'interfaccia I2C a due pin dell'Arduino: SDA - al pin analogico A4 e SCL - al pin analogico A5. Si noti che al sensore viene fornita una tensione di +3, 3 V.
Il sensore di anidride carbonica MQ135 è collegato a un pin analogico.
In linea di massima, per valutare la situazione meteorologica, è sufficiente disporre di dati su temperatura, umidità e pressione atmosferica e non è necessario un sensore di anidride carbonica.
Ma usando tutti e 3 i sensori, avremo 7 pin digitali e 3 analogici dell'Arduino coinvolti. Beh, il cibo, ovviamente.
Passaggio 3
Lo schema della stazione meteorologica è mostrato in figura. Tutto è chiaro qui.
Passaggio 4
Scriviamo uno schizzo per Arduino. Il testo del programma, date le sue notevoli dimensioni, è riportato come link in appendice all'articolo nella sezione "Fonti". Tutto il codice è fornito con commenti dettagliati e comprensibili.
Carica lo sketch nella memoria del controller della scheda Arduino.
Passaggio 5
Realizzeremo un circuito stampato per posizionare i componenti all'interno della custodia: questa è la soluzione più conveniente per organizzare e collegare i sensori. Per realizzare in casa un circuito stampato, utilizzo la tecnologia dello "stiro laser" (l'abbiamo descritto in dettaglio negli articoli precedenti) e dell'incisione con acido citrico. Forniremo posti sulla scheda per i ponticelli ("jumper") per poter disabilitare i sensori. Ciò sarà utile se è necessario riprogrammare il microcontrollore quando si desidera modificare il programma.
Utilizzando la saldatura, installeremo sensori di pressione e gas.
Per installare la scheda Arduino Nano conviene utilizzare appositi adattatori o prese con passo 2, 54. Ma in assenza di queste parti e per via del risparmio di spazio all'interno del case, installerò anche l'Arduino tramite saldatura.
Il sensore termico sarà posizionato ad una certa distanza dalla scheda e sarà isolato termicamente dall'interno della stazione meteorologica mediante uno speciale tampone isolante.
Forniremo posti per collegare l'alimentazione esterna alla nostra scheda fatta in casa. Userò un normale caricabatterie da 5 V da un vecchio router rotto. Più 5 volt dal caricabatterie verranno alimentati al pin Vin della scheda Arduino.
Lo schermo LCD sarà avvitato direttamente alla custodia nella parte anteriore. Sarà collegato tramite fili con connettori di tipo "Dupont".
Passaggio 6
Posiziona il PCB all'interno del case e fissalo con le viti. Collegheremo lo schermo LCD alle gambe di Arduino secondo lo schema.
Chiudere con cura il corpo della stazione meteorologica.
Passaggio 7
Dopo aver ricontrollato che tutto fosse collegato correttamente, forniamo energia alla nostra stazione meteorologica. Lo schermo LCD dovrebbe accendersi e dopo pochi secondi visualizzerà i dati di pressione, una piccola previsione basata sulle letture della pressione e le letture di temperatura, umidità e anidride carbonica.
