رسم تخطيطي لمحطة أرصاد جوية روبوتية كهربائية. أبسط محطة طقس منزلية أو مقياس ضغط من المصباح الكهربائي لتنمية الحذر عند الأطفال

جاهز للوقوف على عمود مرتفع ريشةستخبر الأطفال كيف يخبرون الريح أمامهم مباشرة. خذ ناديًا سلسًا وادخله في إحدى أزهار її kіntsіv dovgy. قص الراية من الورق المقوى وصفيحه حتى لا تبتل باللوح.

يجب لف حافة الراية حول الزهرة بحيث يمكن أن يلتف النبيذ بسهولة تحت الساعة عندما تهب الرياح. Zrobіt z دعوات رقيقة من السهم ، والتي تشير في اليوم ، pіvnіch ، اذهب واذهب وأغلقها على الدجاج. Weathervane جاهز. قم بتثبيت اليوجا على نيزك النيزك الخاص بك ، وتوجيه الأسهم على جميع أنحاء العالم.

مع الأطفال الأكبر سنًا (من 6 إلى 9 سنوات) ، يتناسب إعداد طيور الطقس بأعجوبة مع دروس الجغرافيا ، إذا قلت ، كيف تتم تسوية الرياح ، وكيف يرعى البحارة الأوائل ، الذين يقصدون الرياح على "خطوط عرض كينسك" ، .

أطلق البحارة الذين علموا بالمراعي - الزجاج الأمامي الغائم بالقرب من الأحزمة الاستوائية - اسم "الرياح التجارية" ، إلى حقيقة أنهم ، بمساعدتهم ، عبرت نوافذ السفن (لم يجدوا المحركات) المحيط الأطلسي. تم نقل البضائع على علب زجاجية من أوروبا إلى أمريكا.

كانت الرياح شبه الاستوائية بين المتوازيات 30 و 38 من خطوط العرض المحورية والمحورية خفيفة ، بحيث ارتفعت النوافذ بهدوء. كان من الضروري لعدة أشهر أن تتحقق من هبوب رياح قوية. غالبًا ما استمر ochіkuvannya لمدة 3-5 أشهر. نفد البحارة من المياه العذبة و zha ، وكان عليهم أن يأكلوا kіnmi ، الذي تم نقله من مجموعة كبيرة من أوروبا. كان يسمى تشي من خط العرض كونيمي.

دوارة الطقس Vikoristovuyuchi ، الأطفال في التقويمات الخاصة بهم ، احترسوا من الطقس مباشرة ، وقوة هذا التغيير في الريح. وبهذه الطريقة ، فإننا لسنا فقط على دراية بأجهزة الأرصاد الجوية الرئيسية ، ولكننا على دراية بمنهجية وتقنية مراقبة النتائج ومعالجتها.

ترمومتر DIY

تثبيت موقع طقس رائع ميزان الحرارةوتعليم الأطفال قراءة قراءات درجة الحرارة. يعد هذا العمل أيضًا تحضيرًا لفهم مفهوم الأرقام السالبة في الرياضيات ، كما يتم تدريسها للأطفال من سن 9 إلى 12 عامًا في مدرسة مونتيسوري.

يسعد الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 3 و 6 سنوات بإعداد موازين الحرارة الرطبة من الكرتون والخيوط الملونة. لمن:

1. في منتصف التماس الأبيض من الورق المقوى بعرض 4-6 سم ، قم بتطبيق مقياس حرارة (أقل من الصفر).
2. Z'ednuyut في آن واحد خيوط حمراء وزرقاء (بيضاء).
3. في النهايتين العلوية والسفلية ، تفتح المقاييس وتسمح لأطراف الخيوط بالمرور من خلالها ، وربطها من الجانب الخلفي.

بصوت من مقياس الحرارة الصحيح ، يقوم الأولاد بلف الخيط على موازين الحرارة ذاتية الفحص ، مما يؤدي إلى تسجيل قيم درجة الحرارة في تقويم الطقس.

مقياس الرطوبة DIY

دعنا نخطو على محطة طقس خاصة بالأطفال الرطوبة- جهاز vimiryuvannya vologostі vіtrya. لتحضير اليوجا لمقياس الرطوبة ، فأنت بحاجة إلى:

• قطعة مستقيمة من اللوح الخشبي أو البوليسترين ؛
• اثنين من دبابيس الضغط
• سكوتش؛
• يبلغ طول شعر الإنسان حوالي 10 سم ؛
• إسفين سهم رقيق.

اربط زرين على doshtsi بالحامل حوالي 8-10 سم. اربط ربطة شعر بالزر العلوي ، وقم بمدها حول السهام وثبتها بالزر العلوي. الجهاز جاهز.

أخبر الأطفال كيف يتفاعل شعر الإنسان مع رطوبة الرياح ، ويتدفقون على العمالة القصيرة. مع وجود نسبة عالية من الماء في الأوردة ، تحرك لأسفل ، وخفض السهم لأسفل بهذه الطريقة ؛ عند مستوى منخفض من الرطوبة ، أصبح الشعر الآن قصيرًا ورفعت السهم لأعلى. أعدت قوة الشعر و vikoristane مقياس الرطوبة.

افعل ذلك بنفسك أوسادومير

قم بتحديث توقعات الطقس الخاصة بك أوسادكومير- مرفق للقضاء على السقوط النادر والصعب (البَرَد). خذ ريحًا كبيرة ، ضع اليوجا على ارتفاع صغير (الركائز ، المقاعد). تسقط ، التي تتراكم ، غاضبة في دورق سلمي بمقياس. يتم تسجيل نتائج الأطفال في التقويمات الخاصة بهم.

لا تعد محطة الأرصاد الجوية ، التي يحركها المرء من قبل ، جزءًا من وسط مونتيسوري لتطوير الموضوع فحسب ، بل هي أيضًا جزء من القدرة المطلعة على مراقبة الطقس والحفاظ على دفتر يوميات يقظ.

مناقشة الطقس مع الأطفال ، يمكنك توسيع الموضوع وإخبارهم عن المهن الحالية التي تكمن في أذهان الطقس. مع الأطفال الأكبر سنًا (8-9 سنوات) ، في إطار برنامج مونتيسوري للجغرافيا الاقتصادية ، نتحدث عن أولئك الذين ، كمناخ أكثر ذكاءً ، يتدفقون على اقتصاد البلدان المختلفة.

بالنسبة لهذا المشروع ، سيتم تنفيذ محطة طقس غرفة افعلها بنفسك. يمكنك أن تعتقد أن مثل هذه المشاريع كانت غنية بالفعل ، لكن المشروع سيعتمد على شريحة ESP32 الجديدة ، وسيتم تجهيزه أيضًا بمستشعر BME280 جديد ، والذي يقيس درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي.

إذا كانت محطة الطقس تعمل ، فيمكنك الاتصال بشبكة WiFi وطلب تنبؤ جديد بالطقس لشهر معين. دعنا نراها مرة أخرى ، بترتيب بيانات المستشعر ، على شاشة 3.2 بوصة. سيتم تحديث بيانات المستشعر لمدة ثانيتين ، وسيتم تحديث بيانات الطقس كل ثانيتين. كما ترون ، بخصوص أي مشروع فزنا به ، لدينا التقنيات المتبقية المتاحة اليوم. طالما لديك تصريح DIY ، سيقترض المشروع إجمالي 5 أرصدة منك.

إذا كنت قادمًا جديدًا ، فقم بإلقاء نظرة على الفيديو ، حيث يتم فرز الفروق الدقيقة في الطي.

الدرس الأول: مكونات المحطة

لإيقاظ محطتنا ، نحتاج إلى:

• لوحة ESP32 (اختياري)
• مستشعر BME280 I2C (اختياري)
• عرض 3.2 "Nextion (اختياري)
• اللوح صغير (ممكن)
• كتيبات السهام (ممكن)

تكلفة المشروع تختلف في حدود 30 دولارا.

يمكن استبدال استبدال وحدة ESP32 بشريحة ESP8266 كبيرة رخيصة الثمن ، أو لقد قمت بفحص شريحة ESP32 للتحقق من الإشعار حول الوحدة الجديدة وأتعجب من كيفية عملها.

كروك 2: ESP32

هذا هو المشروع الأول الذي اخترته بمساعدة شريحة ESP32. كما قد لا تعلم ، فإن شريحة ESP32 هي الجيل التالي من شريحة ESP8266 الشهيرة. يحتوي ESP32 على مركزين يحتويان على 32 معالجًا يعملان بسرعة 160 ميجا هرتز ، وذاكرة رائعة ، و WiFi ، و Bluetooth والعديد من الميزات الأخرى. І أقل مقابل 7 دولارات.

ألق نظرة على الفيديو مع وصفي التفصيلي للدفع. سيساعدك هذا على فهم سبب تغيير هذه الشريحة لرأينا قبل إنشاء الخطب.

Krok 3: عرض Nextion

هذا أيضًا هو المشروع الأول الذي صممت فيه شاشة اللمس Nextion. سعر نوع جديد من العرض ، مزود بمعالج ARM قوي ، والذي يسمح لك بتخصيص الشاشة وإنشاء واجهة رسومية. لذلك ، يمكننا الفوز باليوغا باستخدام متحكم دقيق والحصول على نتائج جيدة.

Krok 4: مستشعر BME280

جهاز استشعار BME280 هو أحدث جهاز استشعار من Bosch. يمكن التحكم في النبيذ عن طريق درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي. نحتاج إلى أكثر من جهاز استشعار لالتقاط درجة حرارة محطة الطقس.

علاوة على ذلك ، فإن هذا المستشعر صغير نوعًا ما والمسمار بسيط بالنسبة للكيروفان. يتم التحكم في المستشعر عبر واجهة I2C ، وبالتالي سيكون التفاعل مع Arduino أبسط - للتشغيل المستقر ، سنحتاج إلى تشغيله ولحام سلكين فقط.

أيضًا ، لدينا مكتبات مجهولة المصدر ، تم تطويرها لهذا المستشعر ، لذلك في مشروعنا ، يمكننا الفوز بأي منها.

ملاحظة: نحن بحاجة إلى جهاز استشعار BME280. يستخدم أيضًا مستشعر BMP280 ، والذي لا يتحكم في محتوى الرطوبة في المستشعر. سأغير الاسم أمامك ، كيف أشتري جهاز استشعار.

Krok 5: أجزاء Z'ednuemo دفعة واحدة

نأسف لإضافة الوحدات ، يمكنك الرجوع إلى الرسم التخطيطي للتطبيق.

نظرًا لأن مستشعر BME280 يحتوي على واجهة I2C ، فنحن نحتاج فقط إلى سهامتين للاتصال بـ ESP32. لقد قمت بتوصيل المستشعر بمسامير 26 و 27. نظريًا ، يمكن استخدام دبوس الجلد الرقمي للوحة ESP32 للتفاعل مع الأجهزة الطرفية التي تعمل على I2C. عمليًا ، لقد أوضحت أن deyakі pіni لا تعمل ، لأنها مخصصة لأغراض أخرى. تعمل الدبابيس 26 و 27 دون انقطاع.

لإرسال البيانات إلى الشاشة ، نحتاج إلى إرسال سلك من دبوس TX0 إلى ESP32. صادفت ثني الدبوس بمقدار 90 درجة لتوصيله بالشاشة ، لذلك تبين أن لوحة ESP32 كبيرة جدًا بالنسبة للوح التجارب.

بعد تحديد جميع الأجزاء ، نحتاج إلى تحميل الكود إلى ESP32 ، وكذلك تحميل الواجهة على شاشة Nextion. نظرًا لأنك تواجه صعوبة في استخدام البرنامج الثابت ESP32 ، اضغط على زر BOOT بمجرد الضغط على زر البدء في معرف Arduino.

لتحميل الواجهة على الشاشة ، انسخ ملف WeatherStation.tft إلى بطاقة SD فارغة. ضع البطاقة في الفتحة وانشرها على الجزء الخلفي من الشاشة. بعد البث المباشر ، ستكون الواجهة zavantazhenny في الشاشة - يمكنك إيقاف تشغيلها وسحب البطاقة ، ثم تشغيلها مرة أخرى.

بعد التقاط رمز المحطة بنجاح ، تتصل المحطة بشبكة WiFi ، وتطلب بيانات الطقس من موقع الويب openweathermap.org ، وتعرض أيضًا البيانات من المستشعر. الآن دعونا نلقي نظرة على جزء البرنامج من المشروع.

كروك 6: كود المشروع

لتحليل بيانات الطقس ، نحتاج إلى مكتبة JSON لـ Arduino. نحتاج أيضًا إلى مكتبة لجهاز الاستشعار.

دعنا نلقي نظرة على الكود. سنحتاج إلى إرسال SSID وكلمة المرور لشبكة WiFi الخاصة بنا. ثم نحتاج إلى إدخال مفتاح API من موقع operweathermap.org. لإنشاء المفتاح الرئيسي ، تحتاج إلى التسجيل في الموقع. دعنا ننتظر التكلفة المجانية ، لكن الموقع يقدم المزيد من الخدمات ، إذا كنت تريد الدفع مقابلها. ثم نحتاج إلى معرفة معرف منطقتنا. ابحث عن منطقتك وانسخ عنوان URL.

ثم انسخ هويتك إلى Change CityID. انسخ أيضًا الارتفاع فوق مستوى سطح البحر لمنطقتك. من الضروري أن يظهر البارومتر بيانات دقيقة.

Const char * ssid = "yourSSID" ؛ const char * password = "yourPassword" ؛ String CityID = "253394" ؛ // Sparta، Greece String APIKEY = "yourAPIkey" ؛ #define ALTITUDE 216.0 // ارتفاع في سبارتا ، اليونان

نحن نأخذه من تنسيق JSON. قبل التنقل في البيانات إلى مكتبة JSON ، سأختار يدويًا بعض الرموز التي تستدعي المشكلات. نظرًا لأن المكتبة تقبل التبرعات بهدوء ، يمكننا حفظها للتغيير. منذ توفير البيانات من التغيير ، كل ما نحتاجه للنمو ، وإظهاره على الشاشة والتحقق منه ، حتى بعد عام لا تتغير الرائحة الكريهة. لقد عرضت فقط توقعات الطقس على الشاشة ، لكنك ، لليوم ، يمكنك إدخال المزيد من المعلومات - يتم حفظ كل شيء في التغيير. دعنا نقرأ المعلومات حول درجة الحرارة ومحتوى الماء والضغط من المستشعر ونقوم أيضًا بتصحيحه على الشاشة.

لتحديث المعلومات الموجودة على الشاشة ، نقوم ببساطة بفرض الأوامر على المنفذ التسلسلي:

Void showConnectingIcon () (Serial.println () ؛ أمر السلسلة = "weatherIcon.pic = 3" ؛ Serial.print (أمر) ؛ endNextionCommand () ؛)

تتكون واجهة شاشة Nextion من خلفية وكتل نصية وصور ، حيث تتغير في الطقس البور. ألقِ نظرة على العمل الفني على الشاشة لمعرفة المزيد عن قدرة اليوجا. يمكنك بسهولة تصميم واجهتك كما يحلو لك بحيث تعرض الشاشة المزيد من البيانات.

خلاف ذلك ، يمكنك ببساطة تعديل الكود الخاص بي ، والذي سيتم إضافته إلى التعليمات.

ملف

كروك 7: خواطر واختصارات ختامية

كما ترون ، في هذا اليوم ، يمكن للشخص الذي تم إبلاغه أن يلتقط خطابًا رائعًا بيديه لبضع سنوات وأن يكتب ما يزيد قليلاً عن صف من التعليمات البرمجية. سميت المشاريع من هذا النوع على اسم مصرين.

حسنًا ، إنها مجرد بداية المشروع. أرغب في إضافة المزيد من التحسينات ، على سبيل المثال الرسومات والوظائف ، ربما عن طريق استبدال الشاشة الثنائية بشاشة أصغر وأكبر. لقد صنعت جسمًا جميلًا على طابعة ثلاثية الأبعاد. لقد صممت أيضًا واجهة وأيقونات أكبر. ولدي بالفعل بعض الأفكار الجديدة من محطات الطقس بالغرف ، لذا يمكنك استخدامها!

انت تحتاج

• - لوحة اردوينو أو التناظرية ؛
• - مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT11 ؛
• - مستشعر نائب BMP085 ؛
• - مستشعر ثاني أكسيد الكربون MQ135 ؛
• - شاشة LCD 1602 ؛
• - مقياس الجهد 10 كيلو أوم ؛
• - السكن لمحطة الطقس.
• - shmatok احباط sklotekstolitu ؛
• - مسامير لتثبيت المكونات ؛
• - الحاسوب؛
• - سهام جيدة.
• - الورود لتقديم الطعام.
• - لحام حديد.

تعليمات

بالنسبة لقطعة خبز ، من الضروري التقاط مجموعة مزدوجة. قد يتم جمع جميع مكونات غرفة الطقس الممكنة. تُباع هذه الحالات في العديد من متاجر الأجهزة الإلكترونية الخاصة بالراديو. لكن اسرع ، كن فيلقًا آخر ، يمكنك أن تعرفه.
تقدير كيفية وضع جميع المكونات في المنتصف. اقطع النافذة لتثبيت شاشة LCD ، بحيث لا يوجد شيء. إذا قمت بوضع مستشعر ثاني أكسيد الكربون في المنتصف ، فسوف يصبح ساخنًا جدًا ، فضعه في الاتجاه المعاكس لأجهزة الاستشعار الأخرى الموجودة على الجانبين ، أو ستجده مذنبًا. امنح الافتتاحية وردة من الحياة.

Kіlka sіv حول المكونات التي vikoristovuyutsya.
شاشة عرض LCD 1602 دبابيس 6 دبابيس Arduino + 4 حية (مفتاح ومزج الحروف).
مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT11 متصل بأي دبوس رقمي. لقراءة المعنى ، سننتصر في مكتبة DHT11.rar ، كما يمكنك ، على سبيل المثال: https://yadi.sk/d/1LiFmQWITGPAY
يتم توصيل مستشعر القبضة BMP085 عبر واجهة I2C بدبوسين من Arduino: SDA - إلى الدبوس التمثيلي A4 و SCL - إلى الدبوس التمثيلي A5. يرجى ملاحظة أنه يتم تطبيق جهد +3.3 فولت على المستشعر مدى الحياة.
مستشعر ثاني أكسيد الكربون MQ135 متصل بدبوس تناظري واحد.
من حيث المبدأ ، لتقييم حالة الأرصاد الجوية ، هناك بيانات كافية حول درجة الحرارة ومحتوى الماء والضغط الجوي ، ومستشعر ثاني أكسيد الكربون هو neobov'yazkovy.
Ale vikoristovuyuchi جميع أجهزة الاستشعار الثلاثة ، سيكون لدينا 7 دبابيس رقمية و 3 دبابيس Arduino. من الواضح أن هذا الطعام.

يظهر مخطط محطة الطقس كصورة صغيرة. كل شيء هنا منطقي.

دعونا نكتب رسم تخطيطي لاردوينو. نص البرنامج ، الذي يشير إلى معنى العالم ، يشير إلى رؤية الرسالة كإضافة للمقال في توزيع "Dzherela". يتم الإبلاغ عن جميع رموز الأمان وتقديمها من خلال التعليقات الذكية.
رسم Zavantazhimo لغزًا حول وحدة تحكم لوحة Arduino.

تعتبر اللوحة المصممة خصيصًا لوضع المكونات في منتصف العلبة هي الحل الأكثر ملاءمة لربط وتوصيل المستشعرات. لتحضير مدفوعات يدوية في أذهان المنزل ، أستخدم تقنية "نفايات الليزر" (التي ورد وصفها في المقالات السابقة) ونقش حامض الستريك الإضافي. مساحة قابلة للتحويل على اللوح للقافزات (القافزات) ، بحيث يمكن للأم تشغيل المستشعرات. سيكون مكلفًا ، حيث سيكون من الضروري إعادة برمجة وحدة التحكم الدقيقة ، إذا كان من الضروري تعديل البرنامج.
لحام إضافي ، نقوم بتركيب مستشعرات الضغط والغاز.
لتثبيت لوحة Arduino Nano ، استخدم يدويًا محولات خاصة بمقابس 2.54 مم. Ale ، من خلال وجود هذه التفاصيل ومن خلال توفير المساحة في منتصف العلبة ، سأقوم بتثبيت Arduino أيضًا باستخدام اللحام.
سيتم تثبيت مستشعر درجة الحرارة على الجانب البعيد من الدفع وسيتم عزله حرارياً داخل محطة الطقس للحصول على وسادات عزل خاصة إضافية.
دعنا نحول وقت إحياء الحياة الجديدة إلى مدفوعات الاكتفاء الذاتي. أحاول اكتشاف أفضل شاحن لـ 5 فولت مثل جهاز التوجيه القديم. بالإضافة إلى 5 فولت من الشاحن ، سيتم توفير دبوس Vin الخاص بلوحة Arduino.
يتم تثبيت شاشة RK بمسامير مباشرة بالجسم ، في الجزء الأمامي. ربط السهام بالورد السويدي نوع الاتصال "دوبونت".

احترس من الطقس - حتى مشغول للغاية. لقد قمت بإعداد محطة الطقس الخاصة بي بناءً على الشعبية .

يبدو النموذج الأولي لمحطة الطقس كما يلي:

وظائف محطة الطقس الخاصة بي:

• vimiryuvannya وتخمير الغرفة ودرجات الحرارة المنخفضة ؛
• التخمير للساعة الحالية (سنوات و hvilini) ؛
• تخمير مرحلة التدفق من شهر ويوم شهري ؛
• نقل النتائج إلى الكمبيوتر خلال الجلسة الأخيرة ؛
• نقل النتائج باتباع البروتوكول MQTTلبرامج المساعدة على الكمبيوتر.

عرافة-ملفالبرامج الثابتة لـ (نسخة بتاريخ 9 مايو 2018) - .
فلاش الياك عرافة-ملف على السبورة اردوينووصفت .

متحكم Arduino Nano 3.0.0

"قلب" محطة الطقس الخاصة بي هو متحكم دقيق موقع ئي باي):

للتحكم في الإشارة وردود الفعل من أجهزة الاستشعار ، جهاز ضبط الوقت فايكوريست 1 اردوينوما هي دعوة الانقطاع بتردد 200 هرتز (فترة - 5 مللي ثانية)؟

مؤشر

لعرض قراءات المستشعرات ووقت التدفق ، اتصلت به اردوينومؤشر ضوء التفريغ chotyri فوريارد FYQ-5643BHمن الأنودات المتوهجة (الأنودات من نفس الأجزاء في الأقسام الحالية للمفصل).
مؤشر لاستبدال رتب الشوتيري السبعة ونقطتين روزديل (سنوي):

يتم توصيل أنود المؤشر من خلال مقاومات العزف بـ visnovkiv اردوينو:

الفئة	1	2	3	4
فيسنوفوك	A3	أ 2	د 3	D9

مقاطع الكاثود المتصلة بـ visnovkiv اردوينو:

مقطع	أ	ب	ج	د	ه	F	ز	ص
فيسنوفوك	د 7	D12	د 4	D5	د 6	D11	د 8	D13

يضيء جزء المؤشر ، حيث أن الأنود في التفريغ عالي المستوى ذو قدرة عالية (1) ، وفي الكاثود - منخفض (0).

أستخدم مؤشرًا ديناميكيًا لعرض المعلومات على المؤشر - في لحظة الجلد ، يوجد رقم نشط واحد فقط في كل مرة. يتم شحن التفريغ النشط بتردد 200 هرتز (فترة التخمير 5 مللي ثانية). في الوقت نفسه ، بالنسبة للعيون ، لا يمكن التعرف على مجرّد الأجزاء.

جهاز استشعار درجة الحرارة DS18x20

لإمكانية التحكم في درجة الحرارة عن بعد ، قمت بتوصيل المستشعر scho zabezpechu vymіryuvannya ovnіshnyoї في نطاقات واسعة. المستشعر متصل بالحافلة 1 سلكو maє three visnovki - kharchuvannya ( VCC)، بيانات ( دات)، أرض ( GND):

عرض المستشعر	VCC	دات	GND
فيسنوفوك اردوينو	5 فولت	أ 1	GND

Mіzh vysnovkami VCCі داتقمت بتشغيل مقاوم السحب بدعم 4.7 com.

للترجمة بين الدرجات المئوية والفهرنهايت ، يمكنك استخدام اللوحة التالية:

لقد وضعت المستشعر خلف كشك النافذة بالقرب من العلبة البلاستيكية على شكل مقبض حقيبة:

\

في محطات الأرصاد الجوية المحترفة لحماية مقياس حرارة على شكل بروز مباشر من سوني ودوران آمن ، فإن شاشة Stevenson (eng. شاشة ستيفنسون):

جهاز استشعار درجة الحرارة BMP280

للضغط الجوي vimiryuvannya قياس الضغط الزئبقي التقليدي ومقياس الضغط اللاسائلي.

في بارومتر الزئبقنائب الغلاف الجوي vrіvnovuєєtsya مع كوب من الزئبق ، ارتفاعها و vikoristovuєtsya لملزمة vimіryuvannya:

في بارومتر لا سائلي vikoristovuetsya ضغط وتمديد الصندوق تحت الضغط الجوي:

للتحكم في الضغط الجوي ودرجة حرارة الغرفة في محطة الطقس في منزلك ، جهاز استشعار نائب - صغير smd- مستشعر بحجم 2 × 2.5 مم ، يعتمد على تقنية مقاومة p'ezoresistive:

خوستة مع جهاز استشعار على ميدان التسوق موقع ئي باي:

المستشعر متصل بالحافلة I2C(بيانات الاتصال - SDA / SDI، جهة اتصال التزامن - SCL / SCK):

عرض المستشعر	VCC	GND	SDI	SCK
فيسنوفوك اردوينو	3V3	GND	A4	A5

أدافروت- ملفات Adafruit_Sensor.h, Adafruit_BMP280.h, Adafruit_BMP280.cpp.

وحيد في عالم الضغط الجوي

جهاز استشعار عبر الوظيفة قراءة الضغطيمكنك أن ترى قيمة باسكال في الغلاف الجوي. الوحدة الرئيسية من نائب الغلاف الجوي vimiryuvannya є ناضح(hPa) (1 hPa = 100 Pa) مليبار(ملي بار) (1 ملي بار = 100 باسكال = 1 هكتار باسكال). للترجمة بين نائب الوحدة vimiryuvannya المنتصر غالبًا " ملليمتر من الزئبق الموقد(مم زئبق)
1 hPa = 0.75006 مم زئبق فن. ≈ 3/4 مم زئبق ؛ 1 مم زئبق = 1.3332 hPa ≈ 4/3 hPa.

هبوط الضغط الجوي في المرتفعات فوق مستوى سطح البحر

يمكن عرض الضغط الجوي في كل من الأشكال المطلقة والمرئية.
قبضة مطلقة QFE(إنجل. ضغط مطلق) هو الضغط الجوي الحالي الذي لا يرتفع فوق مستوى سطح البحر.
يتغير الضغط الجوي بمقدار 1 هيكتوباسكال تقريبًا عند رفع الارتفاع بمقدار 1 متر:

تسمح الصيغة البارومترية بتصحيح قراءة البارومتر لإزالة ضغط الملزمة (مم زئبق):
$ \ Delta P = 760 \ cdot (1 - (1 \ over (10 ^ ((0.0081350 \ cdot H) \ over (T + 0.00178308 \ cdot H))))) $ ،
de $ T $ - متوسط ​​درجة الحرارة وفقًا لمقياس رانكين ، ° رع، $ H $ - الارتفاع فوق مستوى سطح البحر ، القدمين.
تحويل الدرجات المئوية إلى درجات رانكين:
$ ^ (\ circ) Ra = (^ (\ circ) C \ cdot 1.8) + $ 491.67
تنتصر الصيغة البارومترية مع التسوية البارومترية - الارتفاعات المشار إليها (بفارق 0.1 - 0.5٪). لا تحمي الصيغة محتوى الرطوبة للتغيير ويتم تسريع التغيير السقوط الحرمن علو. بالنسبة للاختلافات الصغيرة في الارتفاع ، يمكن تقريب البراحة الأسية بدقة كافية بواسطة البورصة الخطية.
نائب Vidnosny QNH(إنجل. الضغط النسبي, Q- كود بحري الارتفاع) - Tse رذيلة الغلاف الجوي ، وهي التصحيح الصحيح لمتوسط ​​مستوى سطح البحر (eng. يعني مستوى سطح البحر، MSL) (إلى عن على هوودرجة الحرارة 15 درجة مئوية) ، ويتم ضبط الجزء الخلفي من الرأس لضبط الارتفاع ، حيث توجد محطة الطقس. يمكن التعرف عليه من بيانات خدمة الأرصاد الجوية ، وإشارة أجهزة المعايرة في الأماكن العامة ، والمطار (رابط ميتار)، من الإنترنت.
على سبيل المثال ، لمطار غوميل ( UMGG) يمكنني إلقاء نظرة على الطقس الفعلي ميتارعلى ru.allmetsat.com/metar-taf/russia.php؟icao=UMGG:
UMGG 191800Z 16003MPS CAVOK M06 / M15 Q1014 R28 / CLRD // NOSIG ,
دي س 1014- نائب QNHفي المطار تكون درجة حرارة الهواء 1014 hPa.
رابط التاريخ ميتاريمكن الاطلاع عليها في aviationwxchartsarchive.com/product/metar.
للحصول على نائب عادي vіdnosny poіtrya QNHيُقبل نائب 760 مم زئبق. فن. أو 1013.25 hPa (عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، تحت خط عرض 45 درجة مئوية
لقد قمت بتركيب ملزمة لمقياس الضغط اللاسائلي QNHللحصول على مساعدة gvinta nalashtuvannya chuynostі:

النشرة الجوية

يسمح لك تحليل التغيير في القبضة بالتنبؤ بالطقس ، علاوة على ذلك ، فإن دقة هذا هو الشيء الرئيسي الذي يغير القبضة بشكل أكثر حدة. على سبيل المثال ، يبدو أن القاعدة التجريبية القديمة للبحارة تتمثل في انخفاض الضغط بمقدار 10 هكتو باسكال (7.5 ملم زئبق) على مدى 8 سنوات للحديث عن وجود رياح قوية.

هل الأصوات تبرر الريح؟ Povіtrya stіkaєtsya إلى مركز منطقة الضغط المنخفض ، vinikaє ريح- الحركة الأفقية للرياح من مناطق الضغط العالي إلى منطقة الضغط المنخفض (يؤدي الضغط الجوي العالي إلى تحرك الكتل إلى منطقة الضغط الجوي المنخفض). على الرغم من أن الضغط منخفض جدًا ، يمكن أن تصل الرياح إلى القوة عاصفه. مع من في المنطقة التقليل من شأنهاالرذيلة (انخفاض ضغط الدم أو الإعصار) تكون أكثر دفئًا ، ترتفع صعودًا هذا النوع من الكآبة ، والذي غالبًا ما يجلب مجلسأو الثلج.

بالنسبة للرياح المباشرة في الأرصاد الجوية ، فالنجوم هي الريح:

تسي مباشرة تصل إلى ثماني نقاط.

للتنبؤ بالطقس بناءً على الضغط الجوي ومباشرة في الريح ، غالبًا ما يتم استخدام خوارزمية زامبريتي.

مستشعر الرطوبة

لوحدة vyznachennya vіdnoї vіdnoї vologіstі poіtrya i vikoristovuyu دهت 11(pridban على التجارة maidanchik موقع ئي باي):

مستشعر الرطوبة دهت 11 maє three visnovki - kharchuvannya ( + )، بيانات ( خارج)، أرض ( - ):

عرض المستشعر	+	خارج	-
فيسنوفوك اردوينو	5 فولت	D10	GND

بالنسبة للروبوتات المزودة بجهاز استشعار ، لدي مكتبة نائبة فيها أدافروت- ملفات DHT.h, DHT.cpp.

يميز محتوى الرطوبة في الهواء كمية بخار الماء التي ينتقم منها الهواء. Vіdnosna vologіstيُظهر جزءًا من الماء في الحقل (عند الارتفاع) وفقًا لدرجة الحرارة حتى أقصى رقم ممكن عند درجة الحرارة الحالية. لتكون بمثابة vimiryuvannya :

بالنسبة للفرد ، فإن الفترة المثلى لتكرار الرطوبة هي 40 ... 60٪.

الكتاب السنوي للساعة الحقيقية

مثل ساعة حقيقية عمرها عام ، أنا وحدة zasosuvav RTC DS1302(تم وضع khustka مع عام من العمر على maidanchik التجاري موقع ئي باي):

وحدة DS1302متصل بالحافلة 3 سلك. لوحدة vikoristannya عشر spilno اردوينومكتبة الانقسام arduino_RTC (رأي iarduino.ru).

الدفع من الوحدة DS1302 may p'yat visnovkіv ، yakі سأدفع اردوينو نانو:

فيسنوفوك RTC	VCC	GND	RST	CLK	دات
فيسنوفوك اردوينو	5 فولت	GND	د 2	D1	د 0

لحفظ القراءة الصحيحة للكتاب السنوي عند تشغيل العمر في العش على السبورة ، قمت بإدخال البطارية CR2032.

لا يبدو أن دقة الوحدة السنوية الخاصة بي عالية جدًا - التقويم السنوي أسرع بحوالي ريشة واحدة لكل شوتيري دوبي. لذلك ، أنا zrobiv skidannya khvilin إلى "صفر" والسنة التالية للساعة التالية من زر الصباح ، المتصل بإدخال A0 Arduino ، بعد تشغيل محطة الطقس. بعد بدء سحب A0 ، يتم الفوز بنقل البيانات خلال اليوم الأخير.

نقل البيانات إلى جهاز كمبيوتر وروبوت باستخدام بروتوكول MQTT

لنقل البيانات بعد اليوم الأخير اردوينويربط USB-UARTالتحويل:

فيسنوفوك اردوينوغمزة لنقل البيانات من التنسيق 8N1(8 بتات بيانات ، بدون بت تماثل ، 1 بت توقف) بحد سرعة 9600 بت / ثانية. يتم إرسال البيانات في حزم ، ويبلغ طول الحزمة 4 أحرف. يخضع نقل البيانات لـ " قليلا الانفجارأوضاع ، دون استخدام المنفذ التسلسلي للجهاز اردوينو.

تنسيق البيانات:

معامل	البايت الأول	البايت الثاني	البايت الثالث	4 بايت
درجة الحرارة في الخارج	ا	تمرير أو ناقص	عشرات الدرجات أو حاول	وحدات الدرجات
درجة حرارة الغرفة	أنا	تمرير أو ناقص	عشرات الدرجات أو حاول	وحدات الدرجات
نائب الغلاف الجوي	ص	مئات من ملم خارج. فن.	عشرات ملم زئبق	وحدات مم زئبق مع.
محتوى الماء المرئي	ح	مشكلة	العشرات من vіdsotkіv أو ممر	الفردي المئات
الساعة الحالية	عشرات السنين	سنة واحدة	العشرات من whilins	hvilin وحده

MQTT

جولانجملحق - عميل البروتوكول MQTT، والتي سيتم إرسالها إلى معلومات محطة الطقس المستلمة على الخادم ( MQTT-وسيط) :

خدمة يسمح لك بإنشاء حساب بخطة تعريفة بدون تكلفة " (الشحن: 10 أيام ، 10 كيلوبايت / ثانية):

للمراقبة ، يمكن التحقق من إشارة محطة الطقس ذكري المظهر- ملحق :

الحياة

بالنسبة للعيش في محطة الطقس ، لدي شاحن سريع متصل بهاتف محمول قديم موتورولا، والذي يُظهر جهدًا قدره 5 مع مداعبة أوتوماتيكية تصل إلى 0.55 أ ومتصل بجهات الاتصال 5 فولت(+) ذلك GND (-):

من الممكن أيضًا استخدام بطارية 9 فولت مدى الحياة ، وهي متصلة بجهات الاتصال فين(+) ذلك GND (-).

تشغيل محطة الطقس

عند بدء التشغيل ، يتم إجراء التهيئة وإعادة التحقق من أجهزة الاستشعار.

لوجود المستشعر DS18x20هناك عفو "E1" لوجود المستشعر - العفو عن "هاء 3".

ثم تبدأ دورة عمل محطة الطقس:

• vimiryuvannya أن درجة حرارة vіdobrazhennya ovnіshnyoї ؛
• vimiryuvannya و vіdobrazhennya درجة حرارة الغرفة ؛
• vimіryuvannya ويهتز الضغط الجوي واتجاه تغيير اليوغا ؛
• vimiryuvannya وتخمير الرطوبة اللزجة للهواء ؛
• تخمير الساعة الحالية ؛
• تخمر طور شهر من شهر الشهر.

يتوفر فيديو لمحطة الطقس الخاصة بي على موقع الويب الخاص بي القنوات: https://youtu.be/vVLbirO-FVU

عرض درجة الحرارة

عندما تنخفض درجة الحرارة ، يتم عرض رقمين من درجة الحرارة ، وبالنسبة لدرجة الحرارة السالبة ، علامة "ناقص" (مع رمز الدرجة في أقصى اليمين) ؛
بالنسبة لدرجة الحرارة الحالية ، تظهر علامة الدرجة للوحش:


لدرجة حرارة الغرفة - أدناه:

ملزمة Vіdobrazhennya

عندما يتم عرض نائب vimiryuvanni ، يتم عرض ثلاثة أرقام من الرذيلة بالملليمتر من عمود الزئبق (مع الرمز " ص"بالترتيب الأيمن المتطرف):

مثل نائب يسقط بشكل حاد ، استبدل الرمز " ص"يتم عرض الرمز في أقصى اليمين" إل"كيف نما بشكل حاد - ثم" ح". معيار حدة التغيير هو 8 ملم زئبق لمدة 8 سنوات:

Oskіlki تعرض محطة الأرصاد الجوية الخاصة بي ضغطًا مطلقًا ( QFE) ، ثم يبدو أن المؤشرات لم يتم التقليل من شأنها بسبب البيانات الموجودة في ميتار(في yakіy hover QNH) (14 UTC 28 آذار (مارس) 2018):

Vіdnoshnja tiskіv (لـ dannymi أتيس) Clave $ (1015 \ أكثر من 998) = 1.017 دولارًا. التقديم إلى مطار غوميل (رمز منظمة الطيران المدني الدولي) UMGG) فوق مستوى سطح البحر 143.6 م ، وأصبحت درجة الحرارة وراء بيانات ATIS 1 درجة ج.

تمايلت مؤشرات محطة الطقس الخاصة بي عمليًا بقبضة مطلقة QFEوراء الفواتير أتيس!

الحد الأقصى / الأدنى للدفع ( QFE) ، تسجيل محطة الطقس الخاصة بي لمدة ساعة كاملة

تخمير محتوى الرطوبة

Vіdnosna vologіst poіtrya vіdobrazhaєtsya vіdsotkah (صفان على اليمين يظهران الرمز vіdsotka):

اهتزاز الساعة على الخط

يتم عرض الساعة الحالية على المؤشر بتنسيق "HH: MM" ، علاوة على ذلك ، يومض التوهج المزدوج مرة واحدة في الثانية:

عرض مراحل الشهر واليوم الشهري

يعكس أول صفين من المؤشر المرحلة الشهرية الحالية ، والصفان التاليان - اليوم الشهري الحالي:

يمكن رؤية الشهر في مراحله (يشار إليه باللغتين الإنجليزية والروسية (باللون الأزرق - غير دقيق) الأسماء):

على المؤشرات ، يتم عرض المراحل بالصور التوضيحية:

مرحلة	الرسم التخطيطي
المنجل المتزايد (pіvmіsyats)
سقوط المنجل (pіvmіsyats)

نقل البيانات إلى جهاز كمبيوتر

كيفية إنشاء محطة أرصاد جوية USB-UARTالتحويل (على سبيل المثال ، على أساس دائرة كهربائية دقيقة CP2102) ، اتصل بـ USB-منفذ الكمبيوتر ، ثم يمكنك استخدام البرنامج الطرفي الإضافي للتحقق من البيانات التي ترسلها محطة الطقس:

لقد كسرت برمجتي جولانجبرنامج يحتفظ بسجل لتحذيرات الطقس ويرسل البيانات إلى الخدمة و ذكري المظهر- هاتف ذكي لبرامج المساعدة :

من أجل مجلة التحذير من الأرصاد الجوية ، على سبيل المثال ، يمكنك وضع جدول زمني لتغيير الضغط الجوي:
بعقب الرسومات مع الحد الأدنى من نائب


رسومات المؤخرة مع زيادة طفيفة في الضغط

العمل المخطط له:

• مضيفا مستشعرات مباشرة وسرعة الرياح

في محطات الطقس للتحكم في سرعة الرياح ، يتم استخدام مقياس شدة الريح بثلاثة أكواب (1) ، وريشة الطقس (2) للتحكم المباشر في الرياح:

أيضًا ، من أجل تجفيف الشتلات في الريح ، فإنها تغمز قياس شدة السلك الساخن(إنجل. مقياس شدة السلك الساخن). مثل السهام الذي يسخن ، يمكنك التغلب على خيوط التنجستن المتوهجة مثل المصباح الكهربائي مع طية مكسورة. بالنسبة لمقاييس شدة السلك الساخنة ، والتي تُستخدم تجاريًا ، يصدر المستشعر صوتًا على أنبوب تلسكوبي:

يعتمد مبدأ الملاءمة الثانية على حقيقة أن الحرارة تدخل في عنصر التسخين بعد الحمل الحراري بواسطة تدفق الرياح. في الوقت نفسه ، يعتمد شد الخيط على درجة حرارة الخيط. قد يبدو قانون تغيير دعم خيط الإجهاد $ R_T $ اعتمادًا على درجة الحرارة $ T $ كما يلي:
$ R_T = R_0 \ cdot (1 + (\ alpha \ cdot (T - T_0))) $ ،
de $ R_0 $ - دعم الخيط عند درجة الحرارة العادية $ T_0 $، $ \ alpha $ - معامل درجة الحرارة للدعم (للتنغستن $ \ alpha = 4.5 \ cdot (10 ^ (- 3)) (^ (\ circ) (C ^ (-1)))) $).

مع تغير سرعة التدفق السطحي ، تتغير درجة الحرارة مع تيار مستمر من التوتر (مقياس شدة الريح من تيار ثابت ، eng. CCA). إذا ظلت درجة حرارة عنصر التسخين ثابتة ، فإن التدفق عبر العنصر سيكون متناسبًا مع مستوى التدفق الوارد (مقياس شدة الريح مع درجة حرارة ثابتة ، eng. CTA).

دالي بي

مشروع التوسع هذا يشبه محطة أرصاد جوية آلية تعمل على بطاريات سوني. تم تصميم Meta bula لمحطة أرصاد جوية صغيرة ومضغوطة بالخصائص التالية:

• على البطاريات النائمة مع بطارية للروبوتات في الليل
• حجم مدمج ، مع طريقة تركيب بسيطة
• إمكانية بقاء البيانات على الحدود الجوية تحت الأرض
• درجة الحرارة Vimiryuvannya ، الرطوبة ، ملزمة povitrya ، الأشعة فوق البنفسجية viprominyuvannya

في عملية التوسع ، كان هناك المزيد من الانتصارات في المسافة. في هذه الساعة ، قد تحتوي محطة الطقس على مقياس حرارة ومقياس رطوبة و UV-viprominyuvannya ومستشعر ضغط. كونها جزءًا من مقياس WeatherUnderground ، تساعد محطة الأرصاد الجوية على التنبؤ بالطقس. المحور هو مخطط محطة الأرصاد الجوية ، يمكنك جعله أكبر ما يمكن عن طريق حمله على جهاز الكمبيوتر الخاص بك:

تتباطأ محطات الأرصاد الجوية إلى 1 مللي أمبير. البطارية الاحتياطية هنا أقل من 1000 م / سنة - بطارية ليثيوم بوليمر. Por_vnyano zі محطات الأرصاد الجوية القديمة ، دي بطاريات حمض الرصاص المحكم لمدة 5 أمبير / سنة - تقدم التقدم. Rozmіri drukovanoї بلات 100 مم × 75 مم ويبدو وكأنه وون ، إذا تم سحق كل شيء في النموذج ، ثم الصورة في الشكل النهائي:

توفر الكتلة 433 ميجاهرتز اتصالات لاسلكية لتبادل البيانات. في الوقت الحالي ، يتم إرفاق المرفقات مباشرة بالداها وتضع البيانات على WeatherUnderground skin 11 hvilin.

الدوائر الحية وراء مساعدة منظم الجهد MAX604. هذا المنظم غالي الثمن (7.00 دولارات) ، ولكن هناك انخفاض طفيف في الجهد لجعله أكثر كفاءة. هنا منظم مختلف ، لتحويل بطارية Li-po 3.7-4.2 فولت إلى 3.3 st.

لشحن البطارية ، تم تركيب وحدة TP4056. تعد هذه الوحدة أكثر كفاءة ، ويتم تصنيف إمداد المياه بالمبنى عند 5 فولت من مبيت الإدخال. كانت صغيرة ، 5 فولت لوحة sonyachnaya ، لذلك يمكنك شحن البطارية من خلال TP4056 في حالة الإضاءة غير الكافية.

من أجل الحصول على البيانات في الإجراء ، كان علي أن أكتب ملحقًا خاصًا للكمبيوتر. تمت كتابة البرنامج بلغة C # بمساعدة Visual Studio. يمكنك الحصول على ملفات المشروع في.