Sääasema Atmega328P-PU-mikrokontrollerilla: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Kävin äskettäin ilmaisen verkkokurssin edxin kanssa (Harvardin yliopiston ja MIT: n vuonna 2012 perustama edX on online-oppimiskohde ja MOOC-palveluntarjoaja, joka tarjoaa korkealaatuisia kursseja maailman parhaista yliopistoista ja oppilaitoksista oppijoille kaikkialla), otsikolla: Backyard Meteorology: The Science of Weather, ja se oli erittäin informatiivinen, ja suosittelen sitä kaikille amatöörimeteorologiasta kiinnostuneille, ensimmäisessä tai toisessa luennossa, professori John Edward Huth- opettaja- suositteli ostamaan sääaseman, joka voisi mitata maantieteellisen sijainnin korkeus ja ilmanpaine, ajattelin, että sen sijaan, että ostaisin ilmanpainemittarin tai sääaseman, paras idea oli tehdä sellainen, jossa oli halvimmat komponentit ympärilläni ja roskakorissani, etsin verkosta ja löysin muutamia projekteja, jotkut ohjeiden sivustolla, ongelmani oli käyttää alasti mikro-ohjainta, ei Arduinoa tai Raspberry pi: tä, jotka olivat ja ovat kalliimpia, AtmegaP-PU: n hinta, Arduino Uno ja Reaspberry Pi zero- halvimmat Pi- ovat: 4 dollaria, 12 dollaria ja 21 dollaria, joten AtmegaP-PU on halvin. Anturit, joita olen käyttänyt tässä projektissa, ovat DHT22 (digitaalinen lämpötilan ja kosteuden mittausanturi), joka on lähes 8 dollaria - tämä on tarkempi kuin DHT11 -anturi, ja olen myös käyttänyt BMP180 -lämpötilan barometrista painetta, korkeusmoduulianturia, joka on 6 dollaria ja olen käyttänyt Nokian 5110 LCD-näyttömoduulin vihreää taustavaloa PCB-sovittimella Arduinolle, joka on vain 5 dollaria, joten 23 dollarin budjetilla ja johtoilla ja muilla osilla roskakoristani voisin tehdä tämän upean sääaseman, joka Aion selittää teille seuraavissa kappaleissa.

Vaihe 1: VAIHE 1: SUUNNITTELU- JA PIIRIKAAVIO

Koska tavoitteenani oli mitata lämpötila ja suhteellinen kosteus sekä ilmanpaine ja korkeus, joten minun on käytettävä antureita, DHT22 ja BMP180, käytän DHT22, lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittaamiseen ja BMP180, ilmanpaineeseen ja korkeuteen BMP180 voisi myös mitata lämpötilan, mutta DHT22: n mittaama lämpötila on tarkempi kuin BMP180 -anturi. ja Nokia 5110 mittausarvojen näyttämiseen ja kuten selitin johdannossa, Atmega328P-PU mikrokontrollerina, näet järjestelmän rakenteen ja piirikaavion yllä olevassa kuvassa.

Vaihe 2: VAIHE 2: Tarvittavat työkalut

Tarvittavat työkalut on esitetty yllä olevissa kuvissa, ja ne ovat seuraavat:

1- Mekaaniset työkalut:

1-1 käsisaha

1-2- pieni pora

1-3- leikkuri

1-4-johtiminen irrotin

1-5-ruuvimeisseli

1-6 juotosrauta

2-elektroniikan työkalut:

2-1 yleismittari

2-2-virtalähde, katso ohjeeni pienen tekemiseen:

2-3 leivän lauta

2-4-Arduino Uno

Vaihe 3: Vaihe 3: Tarvittavat komponentit ja materiaalit

1-mekaaninen materiaali:

1-1-kotelo tässä projektissa Olen käyttänyt yllä esitettyä tapausta, jonka tein aiemmille projekteilleni (katso:

2-Elektroniset komponentit:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- Graafinen LCD 84x48-Nokia 5110:

2-3-16 MHz Crystal + 20pF -kondensaattorit:

2-4- BMP180 Barometrinen paine-, lämpötila- ja korkeusanturi: https://www.amazon.com/JBtek-Barometric- Pressure-T…

2-5- DHT22/AM2302 Digitaalinen lämpötila- ja kosteusanturi:

2-6- Jumper-johto:

2-7- Ladattava 9 voltin akku:

2-8-LM317 lineaarinen säädin, jossa on muuttuva lähtöjännite: https://www.amazon.com/jännite-säädin-säädettävä …

Vaihe 4: Vaihe 4: ATMEGA328P-PU: n ohjelmointi

Ensinnäkin Arduino -luonnos tulisi kirjoittaa, olen käyttänyt niitä eri sivustoilla ja muokannut sitä projektini kanssa, joten voit ladata sen, jos haluat käyttää sitä, asiaankuuluville kirjastoille voit käyttää asiaankuuluvia sivustoja, erityisesti github.com, jotkut kirjastojen osoitteet ovat seuraavat:

Nokia 5110:

BMP180:

Toiseksi yllä oleva ohjelma on ladattava ATMEGA328P-PU-laitteeseen, jos tämä mikro-ohjain ostetaan käynnistyslataimella, käynnistyslatausohjelmaa ei tarvitse ladata siihen, mutta jos ATMEGAP-PU-mikrokontrolleria ei ole ladattu käynnistyslataimella, tee se ajoissa, tällaiseen menettelyyn on paljon käyttöohjeita, voit myös käyttää Arduino -sivustoa: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb… ja ohjeita, kuten: https:// www..instructables.com/id/burning-atmega328…

Kolmanneksi, kun olet ladannut käynnistyslataimen ATMEGA328P-PU-laitteeseen, sinun on aloitettava pääluonnoksen lataaminen mikrokontrolleriin, menetelmä on kirjoitettu Arduino-sivustolle, kuten edellä mainittiin, sinun on käytettävä 16 Mhz: n kristallia, kuten on esitetty sivusto, piirini on esitetty yllä.

Vaihe 5: Vaihe 5: Projektin tekeminen

Jotta voit tehdä projektin, sinun on testattava piiri leipälaudalla, joten käytä leipälevyä ja hyppyjohtoja kuvan mukaisesti ja testaa projekti nähdäksesi näytön, jos näet, mitä haluat mitata NOKIA 5110: llä näyttö, niin on oikea aika seurata sääaseman valmistusprosessia, jos ei, sinun on selvitettävä ongelma, joka on joko ohjelmisto tai laitteisto, yleensä se johtuu hyppyjohtojen huonoista tai vääristä liitännöistä, seuraa piirikaaviota mahdollisimman läheltä.

Seuraava vaihe on tehdä projekti, joten mikrokontrollerin pysyvän yhteyden muodostamiseksi sinun on käytettävä IC -liitäntää ja juotettava se pieneen palaan. kartonki ja kaksi naarasliitintä, kuten yllä olevissa kuvissa on esitetty, johtuen monista IC -kantapisteistä, jotka ovat 28 ja tapin otsikot, jotka ovat 14+14, joten sinun on juotettava 56 juotetta ja sinun on testattava kaikki nämä juotteet pisteitä oikeasta liitännästä ja vierekkäisten pisteiden yhdistämättömyydestä, ennen kuin varmistat kyseisen kappaleen oikean toiminnan, älä ryhdy käyttämään sitä mikrokontrollerin asentamiseen. jos kaikki menee hyvin, nyt sinun on jatkettava seuraavien osien liittämistä.

Toinen tärkeä huomioitava asia on se, että komponentit tarvitsevat 5 V: n toimiakseen, mutta NOKIA 5110 -näytön taustavalo tarvitsee 3,3 V: n, jos käytät 5 V: n taustavaloa, se voi vaikuttaa huonosti näytön käyttöikään, joten olen käyttänyt kahta LM317 lineaarista säädintä, joilla on vaihteleva lähtöjännite, ja olen säätänyt yhden 5 V: n ulostulolle ja toisen 3,3 V: n ulostulolle, itse asiassa olen tehnyt yhden, jolla on 5 V: n lähtö, ja ostanut toisen, jolla on 3,3 V: n lähtö. Nyt on aika kiinnittää komponentit koteloon, näet valokuvat, DHT22 -anturi on kiinnitettävä siten, että sen sisääntulopinta ei ole kotelossa lämpötilan ja suhteellisen kosteuden havaitsemiseksi, mutta BMP180 -ilmanpaine, Lämpötila- ja korkeusanturi voi olla kotelon sisällä, mutta koteloon on porattava tarpeeksi reikiä, jotta se pääsee kosketuksiin ulkoilman kanssa, kuten yllä olevista kuvista voit nähdä. Toinen tärkeä asia on tarjota pieni perf. piirilevy, jonka voit nähdä kuvissa, ja tee kaksi riviä naarasliittimiä, yksi maadoitus- tai negatiivisille liitännöille ja toinen positiivisille 5 V: n lähtöille.

Nyt on aika kytkeä komponentit ja kokoonpanot, kytkeä kaikki johdot piirikaavion mukaisesti ja olla varma, ettei mitään jää pois, muuten lopputuloksessa on ongelmia.