Meteorologická stanica: 10 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

V tomto projekte vyrobíme meteorologickú stanicu, ktorá bude merať teplotu, vlhkosť a UV index pomocou Raspberry Pi, Python (kódovanie), MySQL (databáza) a Flask (webový server).

Zásoby

Potrebné komponenty pre tento projekt

sú:

- Krytka

- snímač vlhkosti DHT11

- snímač teploty DS18B20

- UV senzor GUVA-S12SD

- Displej LCD

- Servo motor

- MCP3008

- Raspberry Pi 3

- Zastrihávač

- Celkové náklady sa pohybujú okolo 110 EUR.

Nástroj, ktorý som použil:

- Kónický vrták

- Obojstranná lepiaca páska

Krok 1: Okruh

Obvod:

LCD:

- VSS na základňu Raspberry Pi

- VDD na 5V Raspberry Pi

- Zastrihávač V0 až stredný kolík

- Kolík RS na GPIO

- R / W na zem Raspberry Pi

- Kolík E na GPIO

- Pin D4 na GPIO

- Kolík D5 na GPIO

- Pin D6 na GPIO

- Pin D7 na GPIO

- 5V od A do Raspberry Pi

- Pozemný vyžínač K na Raspberry Pi

- Na 5V Raspberry Pi

- Na pin LCD V0

- Na zem Raspberry Pi

DHT11:

- VCC na Raspberry Pi 3V3

- GND na zem Raspberry Pi

- DAT na GPIO pin Raspberry Pi 4

- 470 ohmov medzi VCC a DAT

DS18B20:

- VCC na Raspberry Pi 3V3

- GND na zem Raspberry Pi

- DAT na GPIO pin Raspberry Pi 4

-470 ohmov medzi VCC a DAT

Servo motor:

- VCC na 5V Raspberry Pi

- GND na zem Raspberry Pi

- DAT na GPIO pin Raspberry Pi

MCP3008:

- VDD na 3V3 Raspberry Pi

- VREF na 3V3 Raspberry Pi

- AGND na zem Raspberry Pi

- CLK na GPIO pin 11 SCLK

- DOUT to GPIO pin 9 MISO

- DIN na GPIO pin 10 MOSI

- Kolík CS to GPIO 8 CE0

- DGND na základňu Raspberry Pi

- CH0 až GUVA-S12SD (UV senzor)

Krok 2: DHT11

DHT11 je digitálny

snímač teploty a vlhkosti. Výstup na digitálny pin.

Špecifikácia DHT11:

- Funguje na: 3,3 - 6V.

- Teplotný rozsah: -40 - +80 ° C.

- Teplotná presnosť: ± 0,5 ° C.

- Rozsah vlhkosti: 0-100% relatívnej vlhkosti.

- Presnosť vlhkosti: ± 2,0% relatívnej vlhkosti.

- Čas odozvy: s.

Krok 3: DS18B20

Špecifikácia senzora DS18B20

- Programovateľný digitálny snímač teploty.

- Komunikuje pomocou 1-Wire metódy.

- Prevádzkové napätie: 3V až 5V.

- Teplotný rozsah: -55 ° C až +125 ° C.

- Presnosť: ± 0,5 ° C.

- Jedinečná 64-bitová adresa umožňuje multiplexovanie.

Krok 4: LCD

Ovládač LCD s modulom displeja 16 × 2 znakov s modrou farbou

podsvietenie a biele znaky. 2 riadky, 16 znakov na riadok. Vysoký kontrast a veľký pozorovací uhol. Kontrast nastaviteľný pomocou nastaviteľného odporu (potenciometer / trimer).

Špecifikácia LCD 16 × 2 modrá:

- Funguje na: 5V

- Nastaviteľný kontrast.

- Rozmery: 80 mm x 35 mm x 11 mm.

- Viditeľný displej: 64,5 mm x 16 mm.

Krok 5: MCP3008

Analógovo-digitálny prevodník alebo AD-prevodník (ADC) prevádza analógový signál, napríklad rečový signál, na digitálny signál. MCP3008 má 8 analógových vstupov a je možné ich čítať pomocou rozhrania SPI na Arduino, Raspberry Pi, ESP8266. MCP prevádza analógové napätie na číslo od 0 do 1023 (10 bitov).

Keď používate MCP3008, musíte povoliť SPI, môžete to urobiť pomocou (obrázkov pridaných s krokmi):

1. Zadajte do konzoly: sudo raspi-config
2. Tým sa spustí nástroj raspi-config. Vyberte „Možnosti rozhrania“
3. Zvýraznite možnosť „SPI“a aktivujte ju.
4. Vyberte a aktivujte.
5. Zvýraznite a aktivujte.
6. Po zobrazení výzvy na reštartovanie zvýraznite a aktivujte.
7. Raspberry Pi sa reštartuje a rozhranie bude povolené.

Krok 6: Servomotor

Veľkosť: 32 × 11,5 × 24 mm (súčasťou sú záložky) 23,5 × 11,5 × 24 mm (záložky nie sú súčasťou)

Hmotnosť: 8,5 g (kábel a konektor nie sú súčasťou dodávky) 9,3 g (kábel a konektor sú súčasťou balenia)

Rýchlosť: 0,12 s/60 stupňov (4,8 V) 0,10 s/60 stupňov (6,0 V)

Krútiaci moment: 1,5 kgf-cm (4,8 V) 2,0 kgf-cm (6,0 V)

Napätie: 4,8V-6,0V

Typ konektora: typ JR (žltý: signál, červený: VCC, hnedý: GND)

Krok 7: UV-SENZOR GUVA-S12SD

Špecifikácia snímača GUVA-S12SD

- Prevádzkové napätie: 3,3 V až 5 V

- Výstupné napätie: 0 V až 1 V (0-10 UV index)

- Čas odozvy: 0,5 s

- Presnosť: ± 1 UV index

- Vlnová dĺžka: 200-370 nm

- Spotreba: 5 mA

- Rozmery: 24 x 15 mm

Krok 8: Prípad

Použil som kryciu čiapočku na trup, kde som vyvŕtal 2 otvory pre teplotu a snímač UV, snímač vlhkosti, servomotor a LCD boli namontované do 1 z otvorov v hornej časti. Krycí kryt bol namontovaný na dosku, aby vyzeral lepšie

Krok 9: Databáza

Krok 10: Kód

github.com/NMCT-S2-Project-1/nmct-s2-project-1-QuintenDeClercq.git