使用Arduino Nano的迷你氣象站

描述

介紹

實(shí)時(shí)捕獲物理數(shù)據(jù)總是令人著迷。在這個(gè)項(xiàng)目中，您不僅能夠捕獲天氣預(yù)報(bào)的三個(gè)基本物理參數(shù)，即。溫度、濕度和大氣壓力，還可以在 LCD 屏幕上顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

說(shuō)明及工作原理

該項(xiàng)目中使用的兩個(gè)傳感器是 BMP-280 和 DHT-11。前者感測(cè)溫度和大氣壓力，而后者感測(cè)相對(duì)濕度。DHT-11 可以通過(guò)使用 BME-280（它也可以測(cè)量濕度）而不是 BMP-280 來(lái)完成，但是如果考慮到成本，那么使用這里使用的傳感器組合對(duì)于 DIY 來(lái)說(shuō)要經(jīng)濟(jì)得多項(xiàng)目。還應(yīng)該注意的是，雖然 DHT-11 能夠感測(cè)溫度和濕度，但它僅用于濕度感測(cè)，因?yàn)樗臏囟雀袦y(cè)分辨率為 +/-2°，而 BMP-280 為 +/-.5°。該項(xiàng)目的核心是 Arduino NANO 開(kāi)發(fā)板。在這里，NANO 板也因其實(shí)惠的價(jià)格而被選中，而不是大眾首選的 UNO。一個(gè) 1。44” ST7735系列TFT?? LCDscreen被用作我們項(xiàng)目的顯示器。這里避免了更大的屏幕，這樣 Arduino NANO 就不會(huì)過(guò)載。

電路與編程

盡可能方便地提供了電路圖和方框圖的組合，以幫助創(chuàng)客了解組件的物理配置和連接。還提供了組件的引腳輸出表，以使事情變得更容易。瀏覽圖表和表格，您會(huì)注意到 Arduino NANO 上 ICSP 接頭的 5V 和 GND 引腳以及板載電源和接地引腳已用于為組件供電。這樣做是為了消除任何會(huì)使系統(tǒng)變得笨重的額外電源。

談到編程，在第一部分中包含了一系列庫(kù)以保持編程簡(jiǎn)短。除了顯而易見(jiàn)的，Wire.h 和 SPI.h 庫(kù)也值得一提，因?yàn)?Wire.h 允許 Arduino 與 I2C/TWI 設(shè)備（如 BMP-280 和 ST7735 LCD 和 SPI.h）通信提供與 ST7735 LCD 的串行外設(shè)接口。在第二部分，傳感器被初始化，LCD 的布局、字體顏色等被設(shè)置為根據(jù)我們的喜好顯示數(shù)據(jù)。在我們編程的最后部分，獲取并顯示傳感器的輸出，每次讀數(shù)之間有一個(gè)方便的延遲，以保持穩(wěn)定。

建設(shè)和測(cè)試

在原型中，組件一直保持模塊化，并使用跳線而不是焊接進(jìn)行連接。這不僅可以輕松進(jìn)行故障排除和維修，還可以讓組裝過(guò)程變得輕松自如。設(shè)備外殼經(jīng)過(guò)定制 3D 打印，完美貼合組件。外殼配有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)裝置，以便將傳感器暴露在被測(cè)量中并散發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，否則這些熱量會(huì)干擾傳感元件。該設(shè)備通過(guò)與用于對(duì) Arduino 編程的 B 型迷你 USB 相同類(lèi)型的 AUSB 供電。該原型已在室內(nèi)使用 PC USB 端口和 5V 智能手機(jī)充電器作為電源連續(xù)測(cè)試了幾個(gè)小時(shí)?？紤]到生產(chǎn)成本和開(kāi)發(fā)時(shí)間，與在線氣象數(shù)據(jù)相比，結(jié)果非常準(zhǔn)確。

結(jié)論

總之，可以說(shuō)這個(gè)項(xiàng)目非常經(jīng)濟(jì)，至少可以說(shuō)是有用的，最重要的是，擁有一個(gè)可以放在口袋里的小而方便的氣象站很有趣。

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