Часы метеостанция на ардуино. Самодельная метеостанция с часами на Arduino: пошаговая инструкция — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как сделать метеостанцию с часами на Arduino своими руками. Какие компоненты понадобятся для сборки. Как собрать и запрограммировать метеостанцию на Arduino. Какие функции может выполнять самодельная метеостанция.

Содержание

Необходимые компоненты для сборки метеостанции на Arduino

Для создания домашней метеостанции с часами на базе Arduino потребуются следующие основные компоненты:

Плата Arduino (например, Arduino Nano или Arduino Uno)
Датчик температуры и влажности (DHT11 или DHT22)
Датчик атмосферного давления (BMP180 или BMP280)
Модуль часов реального времени (DS3231)
ЖК-дисплей (например, 16×2 или 20×4 символов)
Кнопки для управления
Макетная плата, провода, резисторы
Корпус для устройства

Дополнительно можно добавить датчик освещенности, датчик качества воздуха, Wi-Fi модуль для передачи данных и другие компоненты по желанию.

Схема подключения компонентов метеостанции

Рассмотрим базовую схему подключения основных компонентов метеостанции к Arduino:

Датчик DHT подключается к цифровому пину Arduino
Датчик BMP подключается по шине I2C (пины SDA и SCL)
Модуль часов DS3231 также подключается по I2C
ЖК-дисплей подключается через I2C или напрямую к цифровым пинам
Кнопки управления подключаются к цифровым пинам через подтягивающие резисторы

При сборке схемы важно правильно подключить питание компонентов и использовать необходимые резисторы. Детальная схема подключения зависит от выбранных конкретных модулей.

Программирование метеостанции на Arduino

Для программирования метеостанции понадобится Arduino IDE. Основные этапы создания скетча:

Подключение необходимых библиотек для работы с датчиками и дисплеем
Инициализация компонентов и настройка пинов в функции setup()
Считывание данных с датчиков в основном цикле loop()
Обработка показаний датчиков и вычисление производных параметров

Вывод информации на дисплей
Обработка нажатий кнопок для переключения режимов отображения

В скетче также реализуется логика работы с часами реального времени, построение графиков изменения параметров и другой функционал по желанию.

Функциональные возможности самодельной метеостанции

Домашняя метеостанция на Arduino может выполнять следующие основные функции:

Измерение температуры, влажности и атмосферного давления
Отображение текущего времени и даты
Построение графиков изменения параметров
Прогнозирование погоды на основе изменения давления
Отображение min/max значений за сутки
Передача данных на смартфон или веб-сервер

Дополнительно можно реализовать функции будильника, измерения качества воздуха, управления умным домом и многое другое. Функционал ограничивается только фантазией разработчика.

Корпус для метеостанции своими руками

Для размещения компонентов метеостанции понадобится подходящий корпус. Его можно изготовить самостоятельно несколькими способами:

3D-печать корпуса на 3D-принтере по готовой или самостоятельно созданной 3D-модели
Изготовление деревянного корпуса из фанеры или тонких дощечек
Использование готового пластикового корпуса подходящего размера
Сборка корпуса из акрилового стекла или оргстекла

При проектировании корпуса важно предусмотреть отверстия для дисплея, кнопок, датчиков и вентиляции. Корпус должен обеспечивать удобный доступ к компонентам для обслуживания устройства.

Калибровка и настройка датчиков метеостанции

Для повышения точности измерений метеостанции необходимо выполнить калибровку датчиков:

Сравнение показаний температуры и влажности с эталонным термометром-гигрометром
Калибровка датчика давления по данным местной метеостанции

Настройка часов реального времени по точному времени

В коде Arduino можно ввести корректирующие коэффициенты для устранения систематических ошибок датчиков. Периодически калибровку рекомендуется повторять для поддержания точности измерений.

Расширение возможностей метеостанции

Базовую версию метеостанции можно дополнить новыми функциями:

Добавление Wi-Fi модуля для передачи данных на сервер
Подключение датчика CO2 для контроля качества воздуха
Измерение уровня освещенности с помощью фоторезистора
Реализация функции «умного» будильника
Управление климатической техникой по показаниям датчиков

Открытая архитектура Arduino позволяет постепенно наращивать функционал устройства по мере необходимости. Возможности для модернизации практически безграничны.

Особенности размещения метеостанции

От правильного размещения метеостанции зависит точность ее показаний. Основные рекомендации:

Располагать вдали от источников тепла (батарей, бытовой техники)
Избегать попадания прямых солнечных лучей на датчики
Обеспечить свободную циркуляцию воздуха вокруг устройства
Размещать на высоте 1,5-2 м от пола
Не устанавливать вблизи окон и дверей

Оптимальное место — на внутренней стене комнаты вдали от окон и отопительных приборов. При установке на улице необходимо защитить устройство от осадков и прямого солнца.

Часы-метеостанция на Arduino своими руками

ОБНОВЛЕНИЯ

• 28.01.19 meteoClock_v1.3: исправлено предсказание погоды (работало “наоборот”)
• 19.04.19 meteoClock_v1.5: добавлено управление яркостью подсветки и светодиода по датчику света. Смотрите последнюю схему!

Рекомендую ознакомиться с модифицированной прошивкой от Norovl, в ней полностью переработан интерфейс, русифицированы дни недели и добавлено меню на русском языке. Почитать и скачать можно на GitHub автора.

Внимание! Исправлена ошибка в схеме с мини-версией RTC. Будьте внимательны!

Внимание! При неподключенном BME280 прошивка не работает, т.к. библиотеку писали индусы.

ОПИСАНИЕ

Решил таки сделать свою версию метеостанции-часов-календаря на Arduino с кучей датчиков и различными крутыми штуками! Проект уместился в корпусе G909G из магазина Чип и Дип, питается от micro-USB и выглядит весьма неколхозно! =)

Большой дешёвый LCD дисплей
Вывод на дисплей:
- Большие часы
- Дата
- Температура воздуха
- Влажность воздуха
- Атмосферное давление (в мм. рт.ст.)
- Углекислый газ (в ppm)
- Прогноз осадков на основе изменения давления
Построение графиков показаний с датчиков за час и сутки
Индикация уровня CO2 трёхцветным светодиодом (общий анод/общий катод, настраивается в прошивке)
Переключение режимов сенсорной кнопкой

Версия 1.5
– Добавлено управление яркостью
– Яркость дисплея и светодиода СО2 меняется на максимальную и минимальную в зависимости от сигнала с фоторезистора
Подключите датчик (фоторезистор) по схеме. Теперь на экране отладки справа на второй строчке появится величина сигнала
с фоторезистора. Пределы яркости устанавливаются в настройках прошивки.

КОМПОНЕНТЫ

Инструменты, полезное

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Всё для пайки: паяльники, приспособления
Платы Ардуино, модули и датчики
Модули и датчики для умного дома
Дешёвые инструменты
Аккумуляторы, платы защиты, зарядники
Мультиметры
Блоки питания, преобразователи

Железки со схемы

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей. Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT.

Arduino Nano купить в РФ, aliexpress, aliexpress, искать
Сенсорная кнопка aliexpress, aliexpress, искать
Датчик BME280 aliexpress, искать
MH-Z19 – искать
- https://ali.ski/l-K7a
Дисплей LCD 2004 I2C aliexpress, aliexpress, искать
Часы DS3231
- Обычные aliexpress, aliexpress, искать
- Мини aliexpress, aliexpress, искать

Дополнительно:

Светодиод RGB (пачка) искать, https://ali.ski/5RjZp
RGB модуль (ему резистор НЕ НУЖЕН)
- https://ali.ski/TF9rG
- https://ali.ski/g9ruEe
Резисторы (220 R) https://ali.ski/3AFGO
Монтажный провод aliexpress, aliexpress, искать
Корпус (Чип и Дип) https://www.
chipdip.ru/product/g909g
Модуль USB – искать
- https://ali.ski/FAuwUT
- https://ali.ski/gqnQZk
- https://ali.ski/zatZcn
Фоторезисторы https://ali.ski/4MT4L https://ali.ski/MFvFr
Резисторы 10k https://ali.ski/Yz23Y

КОРПУС

Несколько вариантов 3D-печатных корпусов для этого проекта с инструкциями по сборке есть в ветке обсуждения часов-метеостанции на форуме сообщества

ПРОШИВКА

ВНИМАНИЕ! Максимально подробный гайд по началу работы с платой и загрузке прошивки для проекта находится ЗДЕСЬ. Изучи его внимательно, прежде чем писать на форум или в группу ВК!

Если дисплей показывает слишком тускло/на белом фоне
На плате драйвера дисплея (к которой подключаются провода) есть крутилка контрастности, с её помощью можно подстроить контраст на нужный. Также контрастность зависит от угла взгляда на дисплей (это же LCD) и можно настроить дисплей на чёткое отображение даже под углом “дисплей на уровне пупка, смотрим сверху”. А ещё контрастность сильно зависит от питания: от 5V дисплей показывает максимально чётко и ярко, тогда как при питании от USB через Arduino напряжение будет около 4.5V (часть падает на защитном диоде по линии USB), и дисплей показывает уже не так ярко. Вывод настраивайте крутилкой при внешнем питании от 5V!
Если датчик CO2 работает некорректно (инфа от Евгения Иванова)
Ну там в папке библиотеки сенсора в examples есть скетчи для калибровки. также ее можно запустить втупую замкнув на землю разъем “HD” на 7+ секунд.
Само собой вот прямо на улице на морозе этим заниматься не обязательно… можно просто в бутылку набрать свежего воздуха с датчиком внутри и запечатать. калибровка проводится минимум 20 минут..
По-умолчанию датчик поставляется с включенной автокалибровкой, которая происходит каждый день, и если датчик используется в невентелируемом помещении, то эта калибровка быстро уводит значения от нормы за горизонт, потому ее нужно обязательно отключать.
Документация.
Если у вас не работает датчик BME280, скорее всего у него отличается адрес. В проекте используется библиотека Adafruit_BME280, у которой нет отдельной функции смены адреса, поэтому адрес задаётся вручную в файле библиотеки Adafruit_BME280.h почти в самом начале файла (лежит в папке Adafruit_BME280 в вашей папке библиотек, вы должны были её туда установить), у моего модуля был адрес 0x76. Как узнать адрес своего модуля BME280? Есть специальный скетч, называется i2c scanner. Его можно нагуглить, можно скачать с моего FTP. Прошиваете данный скетч, открываете порт и получаете список адресов подключенных к шине i2c устройств. Чтобы остальные модули вам не мешали – можно их отключить и оставить только BME280. Полученный адрес указываем в библиотеке, сохраняем файл и загружаем прошивку метео-часов. Всё!
Если отстают часы, проблема скорее всего в питании схемы. Если при смене блока питания на более качественный проблема не уходит, повесьте конденсатор по питанию RTC модуля (прям на плату на VCC и GND паять): обязательно керамический, 0.1-1 мкФ (маркировка 103 или 104, смотрите таблицу маркировок). Также можно поставить электролит (6.3V, 47-100 мкФ)

Задача
Очень давно я хотел, чтобы у меня была маленькую домашняя метеостанция с часами и календарем. Мы с женой метеозависимые, и знать давление, да и температуру с влажностью в доме очень хотелось. Смотрел в магазинах, интернете. И вот как-то раз наткнулся в сети на сайт об ардуино. Раньше с микроконтроллерами я не работал, но почитав про их возможности, а также о достаточно легком пороге входа в платформу ардуино, решил попробовать сделать сам. Так появился этот проект метеостанция с часами на ардуино.
Сборка
Итак, было решено использовать ардуино про мини, дисплей 1602, датчик BME280 и часы реального времени DS3231. Все модули покупались в Робошопе.
Сборка оказалась достаточно простой. Все модули соединяются по шине I2C с платой контроллера. Единственная проблемка заключалась в том, что хотелось регулировать яркость подсветки дисплея. Для этого надо было снять перемычку, отключающую подсветку, на модуле I2C дисплея, и соединить вход подсветки с выходом ШИМ ардуино. Яркость регулируется кнопкой и имеет четыре значения, которые можно изменить в скетче.
Далее был куплен корпус в ЧиД. Главным критерием выбора было, чтобы нормально установился дисплей и плата с модулями, и чтобы осталось немножко места под возможные хотелки. А хотелки уже есть. Первоначально метеостанция собиралась без возможности корректировки времени.
Действительно модуль DS3231 оказался очень точным, за полтора года, с момента запуска на постоянную работу, часы отстали всего на 35 секунд.
И вот теперь хочется сделать корректировку, но не кнопками, а через интернет. В ближайших планах добавить модуль Wi-Fi ESP-01, для коррекции времени по NTP-серверам и для отправки данных на сайт.
Ардуино про мини и модуль часов были установлены на монтажной плате. Там же установлены разъёмы для датчика BME280 и дисплея. Также на этой монтажке собран стабилизатор на 3,3В для питания датчика и, в будущем, для ESP. Кнопка и разъём питания вынесены на заднюю стенку корпуса, а датчик на боковую. Запитаны метеочасы от блока питания 5В 1А (не зарядка).
В процессе отладки выяснилось, что датчик, установленный внутри корпуса, завышает температуру примерно на 1,5 градуса. Пришлось внести в скетч коррекцию.
Выше фото самой метеостанции
, а в конце статьи скетч и библиотеки, использованные в проекте. Скетч писался по примерам из библиотек и компилировался в ардуино ИДЕ 1. 0.6
meteochasy_v2_1
SparkFun_BME280
LiquidCrystal_I2C1602V1
DS3231

BME280DS3231ардуинометеостанция

13.02.2020 janis72 Ардуино

Р-Б | Встроенная лаборатория | Страница 2
Архивы автора: Р-Б
Опубликовано 19 марта 2018 г. по РБ Оставить комментарий
Часы Arudino с питанием от понга использовали классическую видеоигру Pong для определения времени и имеют несколько режимов отображения на выбор.
Часы для игры в понг на Arduino
Два игрока автоматически выигрывают и проигрывают, поэтому их счет показывает часы и минуты. Он основан на часах Ника Холла.
Это 2-я версия моих часов и теперь они показывают температуру в режиме слайдов, а также имеют таймер в обычном режиме. Первую версию можно найти здесь Pong Clock Mk1 с инструкцией
.
Часы имеют множество различных режимов отображения на выбор:
Часы Pong, большие цифры, время написано словами, например. «Десять минут двенадцатого», время и дата в секундах, время и дата в секундах и эффект слайда,
Параметры-опция 12/24 часа, опция яркости, опция режима случайных часов (меняет режим отображения между слайдом с температурой и Pong, подробности см. внизу), опция перехода на летнее время для добавления дополнительного часа.
Опубликовано 27 ноября 2017 г. по РБ Оставить комментарий
Еще одна метеостанция на базе ESP32, которая получает данные о погоде из OpenWeatherMap через WiFi и отображает информацию на 3,2-дюймовом сенсорном дисплее Nextion. Он также использует датчик BME280 для локального измерения данных о погоде. Дисплей обновляется каждые две секунды, а прогноз погоды составляется каждый час.
Метеостанция

Опубликовано 27 ноября 2017 г. по РБ Оставить комментарий
Dejan Nedelkovski от HowToMechatronics иллюстрирует торговый автомат DIY , использующий платформу Arduino. Торговый автомат оснащен четырьмя разгрузочными устройствами, управляемыми четырьмя серводвигателями непрерывного вращения, несущей системой, управляемой шаговыми двигателями, ЖК-дисплеем, четырьмя кнопками для выбора товара и детектором монет.
Торговый автомат своими руками на Arduino
Процесс сборки можно посмотреть в следующем видео.

Опубликовано 7 сентября 2017 г. по РБ один комментарий
Мы добавили новый продукт IoT в наш магазин Tindie . Это плата для быстрого прототипирования и разработки мощного модуля ESP32 WiFi/BLE. Он нацелен на быструю разработку широкого спектра приложений IoT, поддерживающих как Wi-Fi, так и Bluetooth. На макетной плате все контакты модуля разделены на 0,1-дюймовые разъемы, а на плате имеется последовательный адаптер CP2102 USB-TTL для упрощения программирования. Плата также имеет встроенный регулятор питания и встроенное зарядное устройство LiPo батареи.
Плата разработки ESP32
ESP-WROOM-32 — это мощный универсальный модуль микроконтроллера Wi-Fi+BT+BLE, предназначенный для широкого спектра приложений, от маломощных сенсорных сетей до самых ресурсоемких задач, таких как передача голоса. кодирование, потоковое воспроизведение музыки и декодирование MP3. Плата для разработки подключает все контакты модуля к 0,1-дюймовым разъемам и предоставляет последовательный адаптер CP2102 USB-TTL, кнопки программирования и сброса, а также регулятор питания для подачи на ESP32 стабильных 3,3 В. Espressif удвоил ресурсы ЦП. для ESP32 с двухъядерным процессором, работающим на частоте 160 МГц и большим количеством контактов и периферийных устройств. Интеграция Bluetooth, Bluetooth LE и Wi-Fi гарантирует, что можно использовать широкий спектр приложений, а модуль рассчитан на будущее: использование Wi-Fi обеспечивает большой физический диапазон и прямое подключение к Интернету через Wi-Fi. маршрутизатор, а использование Bluetooth позволяет пользователю удобно подключаться к телефону или транслировать маяки с низким энергопотреблением для его обнаружения. Ток сна чипа ESP32 составляет менее 5 мкА, что делает его пригодным для приложений с питанием от батареи и носимой электроники. ESP-WROOM-32 поддерживает скорость передачи данных до 150 Мбит/с и выходную мощность 22 дБм на усилителе мощности для обеспечения самого широкого физического диапазона. Таким образом, чип предлагает лучшие в отрасли характеристики и лучшую производительность для электронной интеграции, диапазона, энергопотребления и подключения.
Загрузите техническое описание
Но это сегодня из нашего магазина Tindie.
Опубликовано 10 августа 2017 г. по РБ Оставить комментарий
В этом руководстве Instructables описывается, как построить полную метеостанцию с поддержкой WiFi, используя Arduino и ESP8266 вместе с набором датчиков, которые собирают данные об окружающей среде, такие как температура, влажность, скорость ветра, давление, уровень ультрафиолетового излучения и дождь.
WiFi метеостанция с питанием от Arduino
Расположение метеостанции является наиболее важной частью установки. Если метеостанция расположена под деревом или навесом, данные об осадках, измеренные станцией, будут неточными. Если вы разместите свою метеостанцию в переулке, вы вполне можете получить эффект аэродинамической трубы на анемометре, что приведет к ошибочным данным о ветре. Метеостанция должна иметь хорошую «приемистость» или расстояние от любого другого высокого объекта.

Часы Arduino — Etsy.de
Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.
Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.
Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.
( 128 релевантных результатов, с рекламой Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик.