Offline Weather Station Arduino: 18 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-13 06:57

Ringkasan

Beberapa kali terakhir saya membeli termometer, saya melihat hampir selalu ada perbedaan nilai. Tugas saya adalah mengikuti suhu dan kelembaban di dalam kamar bayi saya. Juga ada masalah membaca nilai dari kisaran 2-3 meter pada sebagian besar termometer dan saya harus berdiri untuk melihat nilai suhu, masalah yang saya miliki dengan termometer terbanyak adalah cahaya. Masalah lainnya adalah saya tidak dapat melihat nilai suhu karena tanpa lampu latar untuk menghemat energi. Saya tidak ingin menghemat energi saya hanya perlu beberapa jam penyimpanan energi agar perangkat ini bekerja jika saluran energi utama dimatikan.

Jadi saya datang dengan sebuah ide:

- Untuk membuat termometer dengan kelonggaran untuk mengubah nilai suhu.

- Yang bisa dengan lampu latar dan Warna.- Untuk menggabungkan semua barang yang dimiliki termometer biasa: (RTC, Baterai, Min Max t, dll)- Dan memiliki fitur tambahan seperti Musim dan Hari Libur

Jadi saya memulai proyek sebelum 1 tahun. Bagian perangkat lunak membutuhkan waktu beberapa bulan untuk saya selesaikan. Saya telah membuat beberapa versi perangkat lunak, dan 2 minggu terakhir saya menyelesaikan proyek.

Informasi perangkat lunak perangkat

Kode Arduino, dan perpustakaan:

Kode juga diunggah pada langkah Kode.

https://github.com/stlevkov/KT2_144

https://github.com/stlevkov/Arduino-Libraries

Fitur Perangkat

• Halaman Boot - menampilkan Tanggal dan Waktu pengunggahan firmware terakhir.
• Halaman Beranda - menampilkan Waktu, Tanggal, Ikon Baterai, Ikon Suhu, Nilai Suhu, Nilai Kelembaban, Tmax, Tmin, Musim, Hari Libur, Indikator USB saat dicolokkan.
• Halaman Menu - dengan Temp, Jam, Baterai, Tentang, menu Kembali
• Temp Page - memungkinkan untuk mengkalibrasi Sensor DHT
• Halaman Jam - memungkinkan untuk mengedit Waktu dan Tanggal
• Halaman Baterai - menampilkan info Baterai, % persentase, voltase mV, Status pengisian daya
• Tentang Halaman - menampilkan info untuk penulis
• Fungsi kembali untuk keluar dari menu
• Panel transparan
• RTC umur panjang
• Baterai lithium - hingga ~9 jam (450mAh)
• Indikator Baterai Lemah - menampilkan ikon berwarna merah ~ tersisa 5 menit.
• Warna berbeda untuk - Suhu Rendah, Sedang, Tinggi
• Pesan liburan dan musim
• Soket yang dapat diprogram - di sisi belakang
• Antarmuka Pengguna - menggunakan Rotary Encoder

Sisi belakang dengan papan tidak akan tertutup, karena saya ingin bayi melihat dan menyentuh papan, sementara perangkat tidak dihidupkan. Anda dapat membuat semacam penutup untuk sisi belakang papan.

Langkah 1: Sketsa Perangkat, Gambar Ide Init

Putuskan apa yang harus dimiliki - berapa banyak halaman, menu, bagaimana mengubah menu dan halaman.

Jika Anda memiliki ide lain, Anda dapat mengubahnya dengan kode arduino.

Putuskan bentuk apa yang Anda inginkan dan apa yang bisa dilakukan dengan mudah. Saya pertama kali memilih pencetakan 3D, tetapi setelah itu memutuskan untuk menggunakan bahan sederhana.

Idenya adalah untuk memiliki dinding transparan di bagian atas dan bawah, Anda juga dapat membuat kotak yang lebih halus.

Jadi bagian utama dari kotak adalah:

1. Depan - dengan Tampilan dan Rotary Encoder
2. Benar - dengan modul RTC
3. Kiri - dengan Modul DHT
4. Kembali - dengan sisi berlawanan dari papan
5. Atas - Transparan dengan Baterai 3.7V dan sakelar Geser ON/OFF
6. Bawah - Transparan

Langkah 2: Pilih Komponen yang Tepat

1. TP4056 Pengisi Daya USB Mikro 5V 1A 18650 Papan Pengisian Baterai Lithium - Ebay
2. 1,44" 128x128 SPI Penuh Warna 65K TFT LCD Display Module ST7735 - Ebay
3. Modul Rotary Encoder KY-040 untuk Arduino - Ebay
4. DHT22 AM2302 Sensor Suhu Dan Kelembaban Digital - Ebay
5. Modul RTC I2C Kecil 24C32 Memori DS1307 Jam Waktu Nyata Papan Modul RTC - Ebay
6. Papan Pengontrol Mikro Pro ATmega328P 16MHz Arduino Pro Mini Module - Ebay
7. Baterai Isi Ulang Lipo 3.7V 450mAh - Ebay

8. 6 Pin 2 Posisi DPDT On/On Mini Slide Switch - Ebay

9. Baterai Koin Sel Tombol CR2032 CR 2032 3V - Ebay
10. 10x22cm Solder Prototipe Papan PCB Tembaga Satu Sisi Universal - Ebay
11. Soket Header 40pin 2.54mm Pria & Wanita Strip Baris Tunggal - Ebay

Langkah 3: Siapkan Diagram Pengkabelan

Diagram menunjukkan konektivitas sensor serupa, sedangkan Tampilan hampir sama.

Untuk penggunaan pin yang tepat, lihat kode Arduino di langkah Kode.

Unduh file fritzing untuk detail lebih lanjut tentang pinout. Arahkan titik-titik dari diagram untuk melihat pin modul yang tepat.

Langkah 4: Info Tambahan Sebelum Memulai - Konsumsi Daya

Proyek ini menggunakan baterai 450mAh, tetapi Anda dapat menggunakan yang lebih besar. Lihat saja konsumsi daya untuk memilih dan menghitung baterai yang tepat untuk penggunaan jam tertentu. Saat menggunakan 450mAh, perangkat dapat berjalan sekitar. 9 jam.

Saat idle, perangkat berjalan dengan sekitar 0,102A - Tidak ada pengoptimalan penghematan energi yang dilakukan di sini

Saat tombol ditekan, arus tinggi diterapkan dan sekitar 0,177A.

Langkah 5: Hubungkan Layar

Layar menggunakan SPI untuk koneksi.

Ada adafruit library untuk driver ST7735 ini.

Langkah 6: Hubungkan Modul RTC

Buat Modifikasi PCB Untuk Menggunakan Baterai CR2032.

• Hapus D1
• Hapus R4
• Hapus R5
• Hapus R6
• R6 pendek

Informasi lebih lanjut tentang modifikasi ini ditemukan di sini.

Langkah 7: Pasang Dinding Depan Dengan Layar, RTC, Baterai, Rotary Encoder

Jika Anda ingin mem-boot perangkat, cukup unggah kode dari langkah Kode dan ikuti langkah lainnya sambil mengubah dan memasang bagian baru.

Langkah 8: Siapkan Dinding Transparan

Saya menggunakan plexi 3mm. Anda dapat menggunakan bahan transparan serupa. Saya hanya menggunakan satu untuk sisi bawah.

Langkah 9: Buat Dinding Kanan

Buat dinding sisi kanan. Gunakan ukuran CR2032 untuk lubangnya.

Langkah 10: Buat Dinding Sisi Kiri

Buat dinding sisi kiri. Gunakan ukuran Modul DHT untuk lubangnya.

Langkah 11: Buat Soket Dengan Papan Universal dan Rel, Hubungkan RTC, Encoder, Tampilan dan Tampilan

Hubungkan dan solder semua pin mengikuti diagram kawat. Anda dapat menggunakan Arduino UNO dengan sketsa kosong yang diinstal untuk memprogram Arduino Mini. Pin yang dibutuhkan:

• VCC 5V
• GND
• RX
• TX
• MENGATUR ULANG

Jangan lupa mencabut baterai 3.7V pada langkah ini jika Anda mengunggah sketsa sebelum menyelesaikan bagian-bagiannya.

Langkah 12: Nyalakan Sebelum Lanjutkan

Pada titik ini, Anda akan dapat menghidupkan perangkat dan menggunakan semua fungsi.

Gunakan pratinjau Video untuk melihat perangkat lunak apa yang ada di versi 1.1. Juga ada tautan github di langkah ringkasan untuk melihat pembaruan terbaru.

Nyalakan perangkat sebelum melanjutkan dengan langkah-langkah lain sebelum menutup penutup atas, pastikan berfungsi normal.

Langkah 13: Tambahkan TP4056 dan Baterai, Solder Saklar Geser, Tambahkan Kawat Pengisi Daya ke Pin 5, Solder Soket Belakang yang Dapat Diprogram

Setelah setiap penyolderan, uji sistem, pastikan bagian-bagiannya berfungsi dengan baik sebelum melanjutkan.

Langkah 14: Buat Sampul Atas

Saya menggunakan lembaran plexi 0.5mm dari kotak power bank.

Langkah 15: Kode

Gunakan parameter di bagian init untuk menentukan preferensi Anda.

Untuk liburan, saya menggunakan bahasa Bulgaria. Anda dapat mengedit array menggunakan hari libur di negara Anda.

Perangkat menunjukkan 4 musim, edit dalam kode yang lebih disukai untuk lokasi Anda.

Jika sensor Anda berbeda, ikuti definisi pin dan edit dalam kode. Saya telah meninggalkan hampir semua baris komentar untuk pemahaman yang lebih baik tentang kode.

Platform yang diuji:

• Arduino UNO
• Arduino Pro Mini

Ambil perpustakaan yang Anda butuhkan dari repositori, gunakan itu, yang ditentukan dalam sketsa.

Langkah 16: Uji Perangkat Sebelum Sentuhan Akhir

Perangkatnya sempurna, milik saya dikalibrasi -4*C, saya menggunakan AC Toshiba saya, 2 termometer berdinding sederhana, dan dua termometer digital untuk mengkalibrasinya. Jika sensor Anda mengukur nilai yang berbeda, Anda sekarang dapat memodifikasinya.

Langkah 17: Pratinjau Antarmuka

Jangan lupa untuk mengedit info Firmware di bagian init kode untuk menunjukkan kredensial Anda atau membiarkannya apa adanya.