ამინდის გრაფიკული სადგური: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ყოველთვის გინდოდა გქონოდა გრაფიკული ამინდის სადგური? და ზუსტი სენსორებით? ალბათ ეს პროექტი თქვენთვისაა. ამ ამინდის სადგურით ხედავთ რას აკეთებს ამინდი. მაგალითად, ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს. ნორმალური თერმომეტრიდან შეუძლებელია ტემპერატურის ისტორიის ნახვა. ამ ამინდის სადგურის საშუალებით თქვენ გაქვთ 26 საათის ისტორია, ნაჩვენებია TFT ეკრანის 320 პიქსელზე მეტი. ყოველ 5 წუთში გრაფიკს ემატება პიქსელი, რომელიც საშუალებას მოგცემთ ნახოთ აქვს თუ არა მას ზრდის ტენდენცია ან ვარდნის ტენდენცია. ეს კეთდება ტემპერატურის, ტენიანობის, ჰაერის წნევის და CO2- ის სხვადასხვა ფერებში. გარე ტემპერატურა ასევე შედის უკაბელო. ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ "იწინასწარმეტყველოთ" ამინდი იმის საფუძველზე, თუ რას აკეთებს ჰაერის წნევა.

ჩვეულებრივ ამინდის სადგურებს აქვთ სენსორები, რომლებიც არაზუსტია. მაგალითად, ტემპერატურისთვის მათ ჩვეულებრივ აქვთ სიზუსტე +/- 2 გრადუსი. ამ ამინდის სადგურისთვის უფრო ზუსტი სენსორები გამოიყენება. HDC1080 ტემპერატურის სენსორს აქვს სიზუსტე +/- 0.2 გრადუსი, რაც ბევრად უკეთესია. იგივე ეხება ტენიანობას და ჰაერის წნევას.

TFT ეკრანის ზედა ნაწილში სენსორების გაზომვები ნაჩვენებია და განახლდება ყოველ 5 წამში. ეს გაზომვები ასევე ხელმისაწვდომია RS232– ის საშუალებით.

Ძირითადი მახასიათებლები:

• გრაფიკები სხვადასხვა ფერებში ტენდენციების ამოცნობისთვის
• ტემპერატურის, ტენიანობის და ჰაერის წნევის ზუსტი სენსორები.
• ქარხნის დაკალიბრების მონაცემები და სენსორის ტემპერატურა იკითხება სენსორებიდან, სადაც ეს შესაძლებელია და გამოიყენება კოდზე, რათა მიიღოთ ზუსტი გაზომვები.
• ტემპერატურა ხელმისაწვდომია ცელსიუსზე (ნაგულისხმევი) ან ფარენჰეიტზე.
• გარე ტემპერატურა უკაბელო მოდულის საშუალებით (სურვილისამებრ)
• RS232 ინტერფეისი დისტანციური მონიტორინგისთვის.
• ლამაზი პატარა დიზაინი (ჩემი ცოლიც კი მოითმენს ამას ჩვენს მისაღებ ოთახში;-)

ვიმედოვნებ, რომ თქვენც სიამოვნებით შეისწავლით ამინდის პირობებს ისევე, როგორც მე!

ნაბიჯი 1: ნაწილები

1 x TFT მოდული 2.8 დიუმიანი სენსორული პანელის გარეშე ILI9341 წამყვანი IC 240 (RGB)*320 SPI ინტერფეისი

1 x მიკროჩიპი 18f26k22 მიკროკონტროლერი 28-PIN PDIP

1 x HDC1080 მოდული, GY-213V-HDC1080 მაღალი სიზუსტის ციფრული ტენიანობის სენსორი ტემპერატურის სენსორით

1 x GY-63 MS5611 მაღალი გარჩევადობის ატმოსფერული სიმაღლის სენსორის მოდული IIC / SPI

1 x MH-Z19 ინფრაწითელი co2 სენსორი co2 მონიტორისთვის

1 x (სურვილისამებრ) NRF24L01+PA+LNA უკაბელო მოდულები (ანტენით)

1 x 5V დან 3.3V DC-DC Step Down Power Supply Buck Module AMS1117 800MA

1 x კერამიკული კონდენსატორი 100nF

2 x აკრილის დაფა 6*12 სმ სისქე 5 მმ ან 100*100 მმ სისქე 2 მმ

1 x მიკრო USB კონექტორი 5 პინიანი სავარძელი ჯეკ მიკრო USB DIP4 ფეხი ოთხი ფეხი ფირფიტის სავარძლის მინი USB კონექტორის ჩასმა

1 x შავი უნივერსალური Android ტელეფონი Micro USB EU Plug Travel AC Wall Charger Adapter Android ტელეფონებისთვის

1 x PCB ორმხრივი.

ზოგიერთი M3 ნეილონის შუალედი/ხრახნები

-

გარე ტემპერატურისთვის (სურვილისამებრ)

1 x მიკროჩიპი 16f886 მიკროკონტროლი 28 პინიანი PDIP

1 x წყალგაუმტარი DS18b20 ტემპერატურის ზონდის ტემპერატურის სენსორი უჟანგავი ფოლადის პაკეტი -100 სმ მავთული

1 x 4k7 რეზისტორი

1 x NRF24L01+ უკაბელო მოდული

1 x კერამიკული კონდენსატორი 100nF

1 x პროტოტიპი PCB breadboard

1 x 85x58x33 მმ წყალგაუმტარი გამჭვირვალე საფარი პლასტიკური ელექტრონული საკაბელო პროექტი ყუთის გარსაცმები

1 x პლასტმასის ბატარეის სათავსო ყუთის დამჭერი მავთულის სადენებით 2 X AA 3.0V 2AA

2 x AA ბატარეა

ნაბიჯი 2: PCB

მე გამოვიყენე ორმხრივი PCB ამ პროექტისთვის. გერბერის ფაილები ხელმისაწვდომია. ეს PCB ჯდება TFT დისპლეის უკანა ნაწილში. ტემპერატურის სენსორი დამონტაჟებულია უკანა მხარეს, რათა თავიდან აიცილოს გათბობა წრიდან. დააკავშირეთ NRF24L01+ შემდეგი გზით მიკროკონტროლერთან:

პინი 2 - NRF24L01+ - ის CSN

pin 8 - GND of NRF24L01+

pin 9 - CE of NRF24L01+

pin 22 - SCK of NRF24L01+

pin 23 - MISO of NRF24L01+

პინი 24 - NRF24L01+ MOSI

pin 20 - VCC of NRF24L01+

n.c - IRQ of NRF24L01+

ნაბიჯი 3: გარე ტემპერატურა

16f886 მიკროკონტროლი გამოიყენება DS18B20 ტემპერატურის სენსორის წასაკითხად ყოველ 5 წუთში. ეს ტემპერატურა გადადის NRF24L01+ უკაბელო მოდულის საშუალებით. პროტოტიპი PCB breadboard აქ საკმარისია. გამოიყენეთ შემდეგი მიკროკონტროლერის პინის კონფიგურაცია:

პინი 2 - NRF24L01+ - ის CSN

pin 8 - GND

pin 9 - CE of NRF24L01+

pin 14 - SCK of NRF24L01+

pin 15 - MISO of NRF24L01+

pin 16 - MOSI of NRF24L01+

pin 20 - +3 ვოლტი AA ბატარეები

pin 21 - IRQ of NRF24L01+

პინი 22 - DS18B20 მონაცემები (გამოიყენეთ 4k7 რეზისტორი, როგორც ზემოთ)

ნაბიჯი 4: RS232 გამომავალი

ყოველ 5 წამში გაზომვები ხორციელდება RS232– ის საშუალებით 27 პინზე (9600 ბაუდი). თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ ეს ინტერფეისი თქვენს კომპიუტერს და გამოიყენოთ ტერმინალური პროგრამა (მაგ. Putty) მონაცემების მისაღებად. ეს გაძლევთ საშუალებას გამოიყენოთ გაზომვები სხვა მიზნებისთვის.

ნაბიჯი 5: კოდი

ამ პროექტში გამოყენებული სენსორები იყენებენ 18f26k22 მიკროკონტროლის სხვადასხვა ინტერფეისს. ასე რომ, პირველი სერიული ინტერფეისი გამოიყენება MH-Z19 CO2 სენსორის მიერ. ეს ინტერფეისი დაყენებულია 9600 baud– ზე. ამ მიკროკონტროლის მეორე სერიული ინტერფეისი გამოიყენება სენსორის გაზომვისთვის პინ 27 -ში ყოველ 5 წამში, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ დაუკავშიროთ იგი თქვენს კომპიუტერს (ასევე დაყენებულია 9600 baud). HDC1080 ტემპერატურის/ტენიანობის სენსორი და MS5611 ჰაერის წნევის სენსორი მუშაობს i2c ინტერფეისზე. TFT დისპლეი და NRF24L01+ უკაბელო მოდული მუშაობს იმავე SPI ინტერფეისზე, კონფიგურირებული 8 Mhz. 18f26k22 მიკროკონტროლი თავად არის 64 Mhz. სტანდარტულად, ტემპერატურა ცელსიუსშია. პინ 21 -ის მიწასთან დაკავშირებისას მიიღებთ ტემპერატურას ფარენჰეიტში. მადლობა აჩიმ დუბლერს მისი µGUI გრაფიკული ბიბლიოთეკისთვის და ჰარი W (1 და0) მისი 64 ბიტიანი გადაწყვეტისათვის.

16f886 მიკროკონტროლი გამოიყენება გარე ტემპერატურის გასაზომად. DS18B20 ტემპერატურის სენსორი იკითხება ყოველ 5 წუთში (აქ გამოიყენება ერთი მავთულის პროტოკოლი) და გადაეცემა SPI ინტერფეისით NRF24L01+ უკაბელო მოდულის საშუალებით. უმეტესწილად ეს მიკროკონტროლი არის დაბალი ენერგიის რეჟიმში ბატარეების დაზოგვის მიზნით. რა თქმა უნდა, ასევე ნეგატიური ტემპერატურაა მხარდაჭერილი. თუ ეს გარე ტემპერატურის ფუნქცია არ გამოიყენება, ის არ გამოჩნდება TFT ეკრანზე, ამიტომ ის არჩევითია.

18f26k22 და 16f886 მიკროკონტროლერების დასაპროგრამებლად გჭირდებათ pickit3 პროგრამისტი. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ უფასო მიკროჩიპის IPE პროგრამირების პროგრამა (არ დაგავიწყდეთ VDD- ის დაყენება 3.0 ვოლტზე და მონიშნეთ ჩამრთველი "Power Target Circuit from Tool" "ICSP Options" "Power" მენიუში).

ნაბიჯი 6: Timelaps შთაბეჭდილება

დროული შთაბეჭდილება იმისა, თუ როგორ გამოიყურება ამინდის მონიტორინგი დაახლოებით 15 საათის განმავლობაში. ეკრანზე თეთრი ნისლი სინამდვილეში არ არსებობს.

• წითელი ფერი შიდა ტემპერატურაზე
• ნარინჯისფერში გარე ტემპერატურა
• ცისფერში ტენიანობა
• მწვანე ფერის ჰაერის წნევა
• ყვითელში co2

ნაბიჯი 7: ისიამოვნეთ

ისიამოვნეთ ამ პროექტით !!

პრინციპში, სრულიად მცდარია მხოლოდ დაკვირვებადი სიდიდის თეორიის დაფუძნება. სინამდვილეში კი პირიქით ხდება. ეს არის თეორია, რომელიც წყვეტს რისი დაკვირვება შეგვიძლია.

~ ალბერტ აინშტაინი ფიზიკაში და ვერნერ ჰაიზენბერგის მიღმა გვ. 63