DIY
20 October 2014

Комнатная метеостанция на Arduino

From Sandbox
Однажды, исследуя просторы интернета наткнулся я на интересную плату Arduino. Меня очень заинтересовала эта плата. С ее помощью можно сделать самому робота, метеостанцию, сигнализацию и даже что-то посерьезней, например — «Умный Дом».

Прикупив сей девайс, начал изучать его особенности. Наигравшись со светодиодами, датчиком температуры и LCD дисплеем, решил сделать что-то такое интересное и то что может пригодиться мне дома.
И вот что получилось из этого…

Сегодня я хочу рассказать про свой небольшой домашний проект, а именно — о комнатной метеостанции на Arduino. Думаю, каждый бы хотел увидеть, например, какая у него температура в комнате или влажность, так вот, мой проект позволит вам сделать это.

Вот так метеостанция будет выглядеть в сборе:

image

Наверно, вам захотелось собрать такое же устройство, ну что же, не будем тянуть.

Возможности


Но для начала посмотрим, что наша метеостанция может делать:

1) Показывать текущую дату и время;
2) Показывать текущую температуру;
3) Показывать текущую влажность;
4) Показывать текущее атмосферное давление.

Состав


Что нам понадобится для реализации этой метеостанции:

1) Сам микроконтроллер Arduino (я использовал Arduino nano v3);
2) Датчик температуры и влажности Dht22 (маленькие погрешности в показаниях);
3) Барометр BMP085, он много чего может, например, измерение атмосферного давления, температуры, уровень над уровнем моря;
4) Часы реального времени DS3231 (он очень точный и легко настраивается);
5) Нам надо еще это выводить куда-то, мной был выбрал всем известный экран от Nokia 5110;
6) Прямые руки, без этого никак.

По необходимости:

7) Блок для батареек, для питания всей конструкции. Я питаю от Usb. От батареек не живет пару дней;
8) Переключатель, он тут для того, чтобы включать подсветку у экрана по мере необходимости;
9) Кусок фанеры и ножки.
10) Разъем для подключения блока питания.

Подключение


Теперь давайте рассмотрим, куда и как что подключать.

1) Первым будет наш экран:
pin 3 — Serial clock out (SCLK)
pin 4 — Serial data out (DIN)
pin 5 — Data/Command select (D/C)
pin 7 — LCD chip select (CS)
pin 6 — LCD reset (RST)
Питание 3.3V

2) Далее датчик температуры и влажности Dht22:
pin 10 — DAT
Питание 5V

3) Третьим будет барометр:
pin 4 — SDA
pin 5 — SCL
Питание 5V

4) Далее часы реального времени:
pin 4 — SDA
pin 5 — SCL
Питание 5V

Не забываем подключать питание и землю.

Код


Ну что, теперь самое интересное, это наш код.
Я постарался его хорошо комментировать, чтобы было понятно, но тут будут вставки и на английском с библиотек. Я думаю, с переводом проблем не будет.

Код
#include <LCD5110_Graph.h>
#include "DHT.h"
#include <Wire.h>
#include <BMP085.h>
#include "RTClib.h"
#define DHTPIN 10     // 10 pin для датчика DHT22
#define DHTTYPE DHT22

RTC_DS1307 RTC;
BMP085 dps = BMP085();
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

long temp3 = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;

// pin 3 - Serial clock out (SCLK)
// pin 4 - Serial data out (DIN)
// pin 5 - Data/Command select (D/C)
// pin 7 - LCD chip select (CS)
// pin 6 - LCD reset (RST)

LCD5110 myGLCD(3, 4, 5, 6, 7);

extern unsigned char SmallFont[];

void setup() {

  myGLCD.InitLCD();
  myGLCD.setFont(SmallFont);

  Wire.begin();
  RTC.begin();
  dht.begin();
  delay(2000);

  dps.init(MODE_ULTRA_HIGHRES, 3200, true); // 3200 это 32 метра над уровнем моря (Питер на такой высоте располагается+ надо добавить несколько метров в зависимости от этажа на котором живете)

}

void loop() {

  dps.getPressure(&Pressure);
  dps.getAltitude(&Altitude);
  dps.getTemperature(&temp3);
  DateTime now = RTC.now();


  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
  float h = dht.readHumidity();
  // Read temperature as Celsius
  float t = dht.readTemperature();


  myGLCD.setFont(SmallFont); // задаем маленький размер шрифта на экране
  myGLCD.clrScr(); // Очистка экрана

  myGLCD.print("Time=", LEFT, 0);  //задаем время
  myGLCD.printNumI(int(now.hour()), 32, 0); // 32,0 означет 32=номер пропуска в строке, те откуда будем печатать. 0=номер строки
  myGLCD.print(":", 45, 0);
  myGLCD.printNumI(int(now.minute()), 50, 0);
  myGLCD.print(":", 62, 0);
  myGLCD.printNumI(int(now.second()), 67, 0);

  myGLCD.print("Date=", LEFT, 10);       //задаем дату
  myGLCD.printNumI(int(now.day()), 32, 10);
  myGLCD.print("/", 44, 10);
  myGLCD.printNumI(int(now.month()), 50, 10);
  myGLCD.print("/", 62, 10);
  myGLCD.printNumI(int(now.year() - 2000), 68, 10);

  myGLCD.print("T=", LEFT, 20); //задаем температуру
  myGLCD.printNumF(t, 2, 13, 20);  //Это температура с DHT22
  myGLCD.print("/", 45, 20);
  myGLCD.printNumF(temp3 * 0.1, 2, 53, 20); //Это температура с барометра

  myGLCD.print("Hum=", LEFT, 30); // задаем влажность с DHT22
  myGLCD.printNumF(h, 2, 28, 30);
  myGLCD.print("%", 63, 30);

  myGLCD.print("Pres=", LEFT, 40); // задаем атмосферное давление
  myGLCD.printNumF(Pressure / 133.3, 2, 31, 40); //рассчет атмосферного давления
  myGLCD.print("mm", 68, 40);

  // Serial.print("  Alt(m):");          кому надо, это текущая высота над уровнем моря
  // Serial.print(Altitude / 100);

  myGLCD.update(); // Вывод вместимого буфера на дисплей
  delay (1000); // Задержка 1 с

}



Пример работы метеостанции


Фотографии устройства
image

image

Видео



Исходники


Нужные библиотеки и сам код программы доступен по
ссылке.

Если есть какие-то вопросы или пожелания — пишите.

+25
77.8k 454
Comments 108
Top of the day