РадиоКот :: Простой барометр/термометр на МК.
Всем привет!
Во первых хочу поздравить Кота с днем рождения! Процветать!
Теперь к статье.
“Простой барометр/термометр на МК”
Данная конструкция была разработана по просьбе моего друга – любителя автомобильных путешествий и offroad. Им (другу и сотоварищам) в походах уж очень хочется знать в какую сторону и с какой скоростью меняется атмосферное давление, дабы попытаться понять, что будет с погодой. Он выбрал недорогой индикатор ME-GLCD128x64 представленный на фото:
Устройство собрано на двусторонней ПП, изготовленной методом ЛУТ:
Микроконтроллер был выбран ATMega32 в дип корпусе по причинам: он у меня был, найти другое применение такому большому корпусу (DIP40) я не смог, т.к. в последнее время делаю практически все на SMD.
Датчик давления фирмы HopeRF – HP03M, общающийся с МК по протоколу TWI. Датчики температуры DS18S20 фирмы Maxim.
Часы реального времени были выбраны на микросхеме M41T81 по причинам: наличие коррекции времени и наличие Timekeeper – позволяющего читать текущее время без потерь тактов основного счетчика.
В качестве источника питания решено использовать автомобильный адаптер USB – он выдает 5В при токе до 0.5А. В связи с тем, что при старте двигателя “провалы” в бортовой сети авто довольно большие, то была необходима схема аварийной записи текущих значений в eeprom. Для этого используется развязка питания МК и остальной схемы. Питание МК поддерживается конденсатором 1000 мкф, которого, как показали испытания, достаточно (более чем в два раза) для того, что-бы МК успел записать 6 байт текущих значений датчиков в eeprom. Контроль наличия питания и цепь сброса МК обеспечивают два супервизора питания. Первый следит за напряжением на входе схемы и при пропадании питания выдает лог.0 на int0, тем самым запуская процедуру сохранения. Второй обеспечивает “жесткий” сброс самого МК при понижении его питания – для исключения повреждения eeprom.
В обычном режиме данные записываются в eeprom каждые полчаса. Всего хранятся значения за 2-е суток. Текущее время, полученное с m41t81 преобразуется в кол-во секунд от 2000 года, и на основе этого значения вычисляется текущий адрес для записи (один из 96).
После несложных вычислений можно увидеть, что ресурс eeprom выработается приблизительно за 540 лет (каждая ячейка перезаписывается раз в 2-е суток) или при ежеминутном выключении питания за 18 лет. Получасовые данные – это средние значения давления, температуры по каждому датчику, время в секундах (кратное 96) и контрольная сумма CRC16. При старте данные читаются из eeprom и проверяется контрольная сумма каждого блока, если сумма не верна – данные игнорируются. Так-же данные игнорируются если дата их записи превышает 2-е суток (нам такие старые данные не нужны). Аналогично считается и контрольная сумма основных настроек, и если она не верна – считаем, что это первый запуск программы и выставляем все значения по дефолту.
Далее пример работы устройства.
В верхнем левом углу текущее давление в мм.рт.ст и после стрелочки – изменение давления за последние 3 часа. Ниже показания двух датчиков температуры и max/min значения за прошедшие 24 часа. Совсем внизу график изменения давления.
(провал в графике – специально на эти полчаса устройство было выключено – следовательно данных нет и показывать нечего)
Меню настроек:
Возможны установки: даты и времени, “поправки” хода часов, поправки давления (для приведения его к текущей высоте), регулировка максимальной и минимальной яркости, время, через которое яркость переключится с максимума на минимум.
Все настройки выполняются тремя кнопками Enter,+,- Для входа в меню настроек необходимо удерживать + и – более секунды.
В основном режиме кнопки + и – не работают и потому сделаны скрытыми. Кнопка Enter переключает яркость экрана с макс. на мин. и наоборот. При длительном удержании подсветка экрана полностью отключается.
Собственно схема устройства:
В архиве: Прошивка, схема, плата, плата в diptrace. Плюс набор различных цифр и символов с сишными кодами.
А вот тут – сайт проекта.
PS: проект будет развиваться, т.к. впереди еще зимние испытания на морозоустойчивость 🙂
Файлы:
Бонус: много цифирок с “C”шными массивами
Прошивка, исходники, схема, плата
Все вопросы в
Форум.
| Всего комментариев: 0 | |
Внешний вид устройства показан на Рисунке 1.
Конденсаторы C1 и C5 защищают цепи питания от высокочастотных помех и бросков питания.
давления и результаты расчетов по превышению текущим значением атм. давления установленных границ (порогов). В поле «Сигналы» отображается результат расчетов: низкое атм. давление, высокое атм. давление, нормальное атм. давление или обнаруженный скачок атм. давления. В пределах заданного интервала контроля скачка вычисляется разница между самым высоким и самым низким значениями атм. давления и отображается в позиции «Текущий скачок». Интервал времени, за который должен быть определен скачок, отображается в позиции «Интервал времени…».
Печатная плата в формате Dip TraceУсовершенствованный барометр Arduino своими руками | Hackaday.io
Тенденция давления может прогнозировать краткосрочные изменения погоды.
Детали
На этот раз я покажу вам, как сделать продвинутый барометр. Недорогие домашние метеостанции показывают только изображения капель дождя, облаков или солнца.
Более продвинутые метеостанции показывают текущее значение давления в виде числа, а изменение давления за предыдущие несколько часов в виде грубой гистограммы, в основном в декоративных целях.
Такие метеостанции стоят значительно дороже. Также на рынке есть очень сложные приборы, предназначенные для моряков, яхтсменов и т. д., с высокой точностью показывающие как изменение давления, так и текущее значение, но стоят такие приборы очень дорого. Прибор, который я вам представляю, обладает всеми свойствами таких дорогих барометров, но он очень прост в изготовлении, а цена во много раз ниже. Оригинальный проект описан на сайте cxem.net, и я внес некоторые изменения в код, чтобы теперь значения давления отображались в гектопаскалях, а также было 3 светодиода для отображения тренда давления.
Состоит всего из нескольких частей:
– Микроконтроллер Arduino Nano
– Плата датчика давления BMP180, которая непосредственно контактирует с окружающим воздухом через эту решетку для более точного измерения температуры и четыре светодиода
Результаты измерений отображаются в две строки. Сразу после включения барометра вторая строка будет пустой. Числовые значения появятся там через 1 час, 3 часа и 10 часов соответственно.
В первой строке отображается результат измерения текущего атмосферного давления в гектопаскалях, рядом отклонение текущего значения давления от среднего значения для данной локации, а также температура воздуха в градусах Цельсия. Данные, отображаемые в верхней строке, обновляются каждые 6 секунд, что отображается коротким миганием белого светодиода. Во второй строке индикатора отображаются приращения давления за последний час, три часа и десять часов. Если за указанный период времени давление увеличилось, то соответствующее приращение отображается с плюсом, в противном случае – с минусом. Данные во второй строке обновляются каждые 10 минут. Три светодиода показывают тренд атмосферного давления. Если за последние три часа давление повышается более чем на 1,6 гектопаскаля, загорается желтый светодиод (давление повышается). Если изменение меньше плюс/минус 1,6 ГПа, давление стабильно. А если изменение отрицательное и превышает -1,6 гектопаскалей, то мы обнаруживаем, что давление падает. Это довольно много параметров, на основе которых мы можем прогнозировать местную погоду в краткосрочной перспективе без использования Интернета.
По сути, восходящий тренд указывает на улучшение погоды, а нисходящий тренд указывает на ухудшение. Постоянное давление означает стабильную погоду.
Наконец, устройство монтируется в подходящую коробку из ПВХ-плиты и оклеивается самоклеящимися обоями для придания профессионального вида.
- 1 × Ардуино нано
- 1 × ЖК-дисплей 16×2
- 1 × Плата датчика барометрического давления BMP180
- 4 × Светодиодный диод
- 2 × Резистор 470 Ом
Нравится этот проект?
ДелитьсяБарометр | Хакадей
22 февраля 2023 г.
Брайан Кокфилд
Компьютеры и цифровые датчики позволили собирать и агрегировать данные, которые трудно было себе представить даже шестьдесят лет назад. До этого такие вещи, как метеостанции, сейсмометры, датчики уровня и практически любой другой способ сбора реальных данных о мире выполнялись с помощью аналогового устройства, записывающего информацию на какую-то катушку бумаги. Это было намного утомительнее, но единственное, что отличало эти типы устройств, — это их эстетика. [mircemk] вернулся, чтобы вдохновить дизайнеров на цифровой барометрический дисплей.
Барометр основан на Arduino Arduino Nano и относительно большом дисплее I2C для отображения захваченных данных. В нем также используется плата датчика давления BME 280, но технические детали этого проекта здесь не в центре внимания. Вместо этого [mircemk] приложил все усилия для воссоздания старых аналоговых барографов, которые отображают барометрические данные на катушке с бумагой с течением времени, на дисплее I2C.
Поскольку устройство измеряет атмосферное давление, оно добавляет к графику полосу, отображающую данные во времени так же, как это было бы на старом аналоговом устройстве.
Мы уже много раз обсуждали здесь, что старые аналоговые измерители и инструменты, такие как воссоздание измерителя громкости, являются отличным способом получить более старинную эстетику, чем обычно предлагают цифровые замены. Добавление небольшого стиля к такому проекту может иметь большое значение, или вместо этого вы можете просто восстановить оригинальный антиквариат.
Posted in классические хакиTagged антиквариат, arduino, барограф, барометр, классика, дисплей, i2c, стиль31 декабря 2021 г. Дэн Мэлони
Технология велосипедного генератора продвинулась далеко вперед по сравнению с бутылочными динамо-машинами прошлых лет, которые часто приводили к достаточному сопротивлению при включении, чтобы велосипед заглох. Конечно, потребляемый ток не такой большой, как у большой старой лампы накаливания, но этот велокомпьютер с приводом от колеса — отличный пример сбора энергии и данных от вращения велосипедного колеса.
Несмотря на то, что в продаже имеется множество велокомпьютеров, [Лукас] искал некоторые особенности. Его главной целью было что-то, что можно было бы использовать ночью, что означает дисплей с подсветкой, исключающий обычно источники питания типа «таблетка». Динамо-втулка его велосипеда предлагала интересные возможности — оно не только обеспечивает мощность переменного тока, но и его выходная частота пропорциональна скорости велосипеда. Это позволяет ему получать скорость, расстояние, число оборотов в минуту, время в движении и другие параметры для отображения на ЖК-дисплее 1×8 символов. Для регулирования выходного сигнала динамо-втулки требуется некоторая умная схема, а суперконденсатор на 1,5 фарад обеспечивает питание устройства в течение примерно четырех дней, когда мотоцикл не движется.
Что касается измерения выходной частоты динамо-машины, [Лукас] просто использовал цифровой вход на микроконтроллере MSP430, конечно, с небольшим преобразованием сигнала. Он также добавил чип барометра для данных о высоте, а также датчик внешней освещенности для управления подсветкой ЖК-дисплея.
Все находится в умном корпусе, напечатанном на 3D-принтере, с минималистичным, но продуманным дизайном, который легко пристыковывается и отстыковывается от велосипеда; [Лукас] уверяет нас, что водонепроницаемая версия чехла находится в разработке.
Мы очень ценим элегантность этого дизайна и то, как он использует данные, встроенные в блок питания. Хотя [Лукас], похоже, использовал имеющийся в продаже генератор, мы уже видели другие примеры самодельных динамо-втулок — даже тот, который предлагает рекуперативное торможение.
Posted in Transportation HacksTagged высотомер, барометр, велокомпьютер, динамо-машина, генератор, динамо-втулка, msp4304 октября 2021 г. Брайан Кокфилд
Для тех из нас, кто достаточно взрослый, чтобы помнить видеомагнитофон (и сложность его программирования), вездесущий вакуумный флуоресцентный дисплей или VFD запечатлелся в нашей памяти, в основном из-за его яркости и контрастности по сравнению с внешне похожим ЖК-дисплеем.
. Тем не менее, эти дисплеи невероятно распространены даже помимо видеомагнитофонов, и их легко найти практически бесплатно, но чтобы понять, как управлять одним из них, если вы только что вытащили его из видеомагнитофона 30-летней давности, потребуется некоторое время. усилие. В этой сборке [mircemk] показывает нам, как он управляет неизвестными VFD-дисплеями с помощью Arduino, чтобы построить свою собственную станцию прогнозирования погоды.
Для этой демонстрации [mircemk] решил превратить ЧРП в станцию прогноза погоды. Прежде всего, однако, ему нужно было настроить и запустить ЧРП. Для этого устройства, которое поступило из терминала торговой точки (POS), простое подключение питания к устройству включало демонстрационный режим для дисплея, который позволял ему узнать некоторую информацию об этом. Оттуда, зная, что большинство POS-терминалов используют для связи RS232, он смог сосредоточиться на контактах Rx и Tx на встроенном микроконтроллере и связать их с Arduino. Оттуда всего один шаг до того, чтобы выводить все, что он хотел, на этот дисплей.
Для этого проекта [mircemk] хотел, чтобы дисплей выводил информацию о погоде, но вместо того, чтобы просто извлекать данные из какого-то API погоды, он на самом деле использует набор датчиков, подключенных к Arduino, для измерения таких вещей, как атмосферное давление, чтобы сделать 12-часовой прогноз. Дизайн вдохновлен старыми синоптиками Zambretti, которые использовали аналоговые колеса для ввода местных данных о погоде. Это интересная сборка не только для реализации VFD, но и для попытки предсказать погоду напрямую с помощью всего лишь крошечного набора датчиков вместо загрузки прогноза для отображения. Чтобы сделать свои собственные прогнозы лучше, вам, вероятно, понадобится собственная метеостанция.
Продолжить чтение «Использование Arduinos для управления недокументированными дисплеями» →
Posted in Arduino HacksTagged arduino, барометр, прогнозирование, датчик, вакуумный флуоресцентный дисплей, vfd, погода, zambretti 13 марта 2020 г.
Кристина Панос
Мифологическая легенда гласит, что Темпестас, римская богиня бурь и внезапной погоды, спасла консула Сципиона, когда его флот попал в шторм у Корсики. Взамен она потребовала, чтобы ей был посвящен храм.
Красивый барометр [SephenDeVos], получивший название Tempestas II, ничего не требует от зрителя, но, скорее всего, все равно привлечет внимание, потому что выглядит очень круто. Если погода не ясная и солнечная, соответствующий погодный актер, скрывающий солнце, будь то облака, больше облаков, дождь или молния, встанет на место, загораживая голубое небо слоями, как в реальной жизни.
Всего имеется пять сервоприводов, обслуживающих погоду, и все они управляются Arduino Nano через 16-канальный ШИМ-драйвер. Nano получает новости от датчика барометрического давления/температуры BMP280 и соответствующим образом управляет сервоприводами.
Девять слоев красиво декорированного плексигласа® скрывают облака и предметы за крыльями, в то время как на улице приятно.
Нам очень нравится, как это выглядит — красиво даже сзади, где не светит солнце. Это новый и продолжающийся проект, поэтому вполне вероятно, что [Сефен] опубликует код до заката этого проекта. А пока посмотрите демо после перерыва.
Мы не видим здесь слишком много барометров — может быть, давление слишком велико. Этот говорит вам прекратить пить кофе, когда давление слишком низкое.
Продолжить чтение «Этот барометр выглядит великолепно, будь то дождь или солнце» →
Posted in Arduino HacksTagged arduino, барометр, BMP280, PCA9685, отображение погоды8 декабря 2017 г. Дэн Мэлони
С тех пор, как я впервые узнал о радиозондах в детстве, я был очарован ими. Моему юному уму идея о том, что бюро погоды по всему миру будут регулярно поднимать высоко в атмосферу пакеты с приборами для измерения температуры, давления и ветра, казалась экстравагантной.
И мысль о том, что этот телеметрический пакет, пролетев полпути или больше в космос, может совершить аварийную посадку в поле рядом с моим домом, чтобы я смог его восстановить и разобрать, была опьяняющей мыслью.
За прошедшие годы я провел много времени в лесу, но никогда не видел радиозонд в дикой природе. Ближе всего к этому я подобрался к воздушному шару с запиской о том, что его выпустила группа школьников в Индиане. В то время я был в Коннектикуте, так что это было довольно круто, но эти недальновидные ребята не установили на свой воздушный шар никакой электроники, и они оставили меня в покое. Итак, вот что такое радиозонды, как они работают и что вы можете сделать, чтобы увеличить свои шансы найти их.
Продолжить чтение «Радиозонды: получение данных сверху» →
Posted in Разное Хаки, SliderTagged барометр, гелий, водород, радиозонд, зонд, телеметрия, термометр, погода, метеозонд12 ноября 2017 г. Том Нарди
Скорее всего, вы никогда не пытались встроить электронику в кусок бетона.
По правде говоря, до того, как этот пришел к нам по линии подсказки, нам и в голову не приходило. В конце концов, условия, в которых электронные компоненты должны были бы находиться в процессе заливки и отверждения, звучат как настоящий ужасный шторм: влажный, щелочной и с кучей измельченных минералов, добавленных для верности.
Но, как оказалось, самая большая проблема с встраиванием электроники в бетон заключается в том, о чем большинство людей даже не догадываются: бетон является проводником. Имейте в виду, что не очень проводящий , но достаточный, чтобы вызвать проблемы. Именно здесь [Адам Кампф] из Makefast Workshop оказался, работая над бетонным корпусом для изменяющего цвет барометра под названием LightNudge.
Хотя размещение печатной платы в бетоне было явно неосуществимым, [Адам] надеялся упростить изготовление устройства, встроив разъем питания постоянного тока и емкостный сенсорный датчик в сам бетон. К сожалению, [Адам] обнаружил сопротивление около 200 кОм между датчиком касания и разъемом питания; более чем достаточно, чтобы возиться с чувствительными измерениями, необходимыми для работы сенсорного датчика.
Что еще хуже, было обнаружено, что сопротивление бетона меняется со временем по мере продолжения процесса отверждения, который может растянуться на несколько недель. Не имея надежного способа откалибровать внутреннюю проводимость бетона, [Адам] нуждался в способе изолировать свои электронные компоненты от самого бетона.
Путем проб и ошибок [Адам] в конце концов нашел дешевый способ: погрузить сенсорную панель и провод в акриловое эмалевое покрытие из хозяйственного магазина. Для полного отверждения требуется 24 часа и два слоя, чтобы убедиться, что металл не оголен, но, по крайней мере, это легко исправить.
Хотя подсказка о скрытой проводимости бетона сама по себе достаточно интересна, [Адам] также дает много информации о литье бетонных деталей, которые могут оказаться полезными для хранения на потом. Мы должны признать, что окончательный результат, безусловно, намного лучше, чем мы ожидали.
Это первый из найденных нами встроенных в бетон, но у нас нет недостатка в других проектах с емкостным сенсорным экраном, если вы хотите вдохновиться.
27 октября 2017 г., Джеймс Хобсон
[Тачук Мариус] и его коллега заметили, что дни с низким атмосферным давлением и кофеином в их организме означают скачок артериального давления. Учитывая, как это может повлиять на его сердечно-сосудистую систему, он решил сделать барометр относительного давления из банки, чтобы решить, действительно ли ему следует выпить еще чашку кофе.
Помимо 3D-принтера вам понадобится собрать небольшую баночку с крышкой, несколько винтов, стопорных шайб, гаек и гибкую мембрану — отлично подойдет кусок резиновой перчатки или воздушный шар. [Мариус] подробно описывает процесс сборки на странице своего проекта, советуя другим печатать детали с разрешением 0,2 — возможно, даже с увеличением множителя экструзии до 1,1 — чтобы предотвратить пропуски в печати, которые могут поставить под угрозу герметичность, необходимую для правильной работы барометра.
