Idag kommer vi att göra en multifunktionell väderstation för att observera det inomhus mikroklimatet.
Författaren till AlexGyver YouTube-kanal har länge velat göra något liknande så att hon (stationen) mäter olika mikroklimatparametrar i rummet, särskilt koncentrationen av koldioxid. Dessutom bör vår station visa andra mikroklimatparametrar, till exempel temperatur, luftfuktighet, tryck, visa tid och datum, signalera till exempel nivån på koldioxid, tja, och att samla upp grafer med olika tidsintervall, det kommer att vara användbart, av intresse skull , och det kommer att vara användbart för fans av något att växa eller innehålla specifika djur.
Systemet är baserat på en plattform arduino nano, som kommer att läsa sensorer och visa dem. Displayen tar den billigaste av den stora, symboliska 2004 med en adapter till I2C-bussen. Det finns mycket utrymme på skärmen, så vi kommer att ordna klockan. För att göra detta behöver du en realtidsmodul som räknar sekunder, även efter att du har stängt av strömmen.
Huvudsensorn på vår väderstation BME280, visade sig bland kineserna relativt nyligen.
Denna sensor är cool på så sätt att den kostar lite mer än en shawarma-stick, men den kan mäta temperatur, luftfuktighet och atmosfärstryck med hög noggrannhet. Och allt detta i denna lilla låda med ett hål.
Nästa sensor är MH-Z19, faktiskt en koldioxidgivare, den är den dyraste i denna krets, kostar 1000 med en svans av rubel. För att växla lägen använder vi peksknappen, som kommer att vara placerad inuti höljet och svarar med fingret genom väggen. För att visa koldioxid behöver du också en 3-färgs LED.
Alla komponenter köps på aliexpress, du hittar länkar till.
Nu måste vi löda allt enligt schemat. På projektsidan finns det två alternativ för schemat, men de är helt identiska, bara författaren designade dem annorlunda.
Ja, faktiskt här, alla lödda.
Liksom i diagrammet vrider vi de vanliga ledningarna i ett bunt och löd på en arduino. Författaren lödde i elkablarna separat och använde i slutet en mikro-USB-modul för mer bekväm användning.
Och här är en annan LED med ett motstånd på det vanliga benet.
Nu ansluter vi arduino till datorn för att ladda ner firmware. Ladda ner firmwarearkivet igen. Det är inget komplicerat, allt görs med några musklick.
Det finns flera inställningar i själva firmware.
Det betyder att vi har här.Stor klocka:
Tid och datum ställs förresten automatiskt vid nedladdning av firmware. De är installerade på samma sätt som på datorn från vilken firmware laddas ner. Till höger om klockan finns ett datum. Nedan har vi en rad efter vårt val (står nu veckodagen med transliterationen "Vosk" - söndag). I firmware kan du lägga år eller sekunder i realtid.
Därefter har vi temperatur, luftfuktighet och koldioxid.
För koldioxid är här en platta:
Atmosfäriskt tryck (i mmHg) och väderprognoser baserat på förändringar i samma tryck under den senaste timmen.
I allmänhet, om siffran når hundratals, då med mycket stor sannolikhet kommer det att vara ett fruktansvärt kraftigt regn med åska på sommaren eller kraftigt snöfall med en snöstorm på vintern.
Om värdet är negativt, bör en förbättring i dåligt väder förväntas. Det här är en rolig sak.
Ytterligare diagram. Genom att klicka på knappen bläddrar vi igenom temperaturgrafen under den senaste timmen. Det finns 15 kolumner. Schemat växlar var fjärde minut. Ovan är det maximala värdet för det som visas i diagrammet, nedan är det minsta av det som visas och lite högre är det nuvarande.
Här samma sak, men på en dag.
Koldioxid.
Förresten, från valfritt diagram kan du gå till huvudskärmen genom att hålla fingret på sensorn i ungefär en sekund.
LED-färger. Grönt är en låg koncentration av koldioxid, blå är förhöjd och blinkande rött är mycket högt, så det är brådskande att ventilera.
Med ett högt koldioxidinnehåll minskar arbetsförmågan, dåsighet och så vidare, så vidare.
Det är faktiskt allt som kan sägas om firmware. Det återstår att samla dessa elektronisk slaktbiprodukter i fallet och lägg på bordet. Vi kommer att använda ett sådant fall som är idealiskt lämpligt för detta projekt och i allmänhet för 2004-skärmar, det enda är att du måste stänga av det extra batterifacket.
Vi markerar den främre delen under displayfönstret och klipper ut det här fönstret.
Som ett resultat får vi ett nästan perfekt fönster som bokstavligen måste slutföras med en fil.
Innan modulerna limmas på varandra är det nödvändigt att bestämma vilken av dem som värmer, så att temperaturen i framtiden inte placerar bredvid de varma komponenterna. En termisk avbildning för en smartphone hjälper oss med detta.
Vi ser omedelbart hur strömbegränsande motstånd för skärmens bakgrundsbelysning värms upp, det är definitivt omöjligt att placera sensorn här. Av alla andra moduler värms endast koldioxidgivaren upp (2 grader över omgivningstemperaturen). Mikrokontrollen på kortet värms också upp till 30 grader och lysdioden värms mycket lätt.
Okej, vi fortsätter att strimla fallet och gör ett smalt fönster under LED-indikatorn, som vi kommer att fylla med hett lim.
Vi börjar montera modulerna på displaykortet med dubbelsidig tejp och hetlim.
Vi fäster peksknappen på baksidan av fodralet för 2 smala bitar av tejp, eftersom du inte kan trycka sensorn på plasten. Att använda detta är mycket bekvämt.
Vi skär ut ytterligare ett par fönster för ström- och firmwareportarna. Nu måste vi samla in allt detta. Vi droppar 4 droppar superlim i kroppens hörn, det räcker.
Men med realtidsmodulen har vi ett problem, den passar inte under locket.
Du kan lämna det så, men det blir tråkigt, så författaren bestämde sig för att sätta en mikroversion av den här modulen med reservkraft från jonistorn.
Anslutningsdiagrammet för honom är detta:
Nu är allt perfekt. Det är också nödvändigt att borra hål för båda känsliga platserna för koldioxidgivaren. För värmemotstånd och temperatursensor borrar vi också hål.
Vi ansluter.
Vi lämnar stationen på bordet och efter några timmar tittar vi på graferna.
På grafen på en timme ser vi hur lufttemperaturen sjönk och hur koldioxid var väderbitna. Vi ser mycket tydligt hur effektiv ventilationen är.
Här har vi en så användbar enhet idag som hjälper till att övervaka inomhusklimatet även genom att titta på mätningarna en gång om dagen, eftersom grafen låter dig bokstavligen titta in i det förflutna, vilket är mycket bekvämt och intressant.
Tack för din uppmärksamhet. Vi ses snart!
videor: