1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Метеостанция на Arduino со сверхнизким энергопотреблением

Содержание

Метеостанция на Arduino со сверхнизким энергопотреблением

Одним из недостатков плат Arduino является то, что они содержат различные компоненты, которые могут и не понадобиться для конкретного приложения. Такая периферия потребляет большое количество энергии, и это влияет на суммарное энергопотребление создаваемого устройства и на расход заряда батареи.

Вследствие этого платы Arduino не подходят для проектов, в которых необходима длительная работа от батареи, таких как станция слежения за погодой, так как из‑за высокого энергопотребления придётся всё время менять батареи.

Одним из способов решения этой проблемы является непосредственное использование микроконтроллера ATmega328P, который входит в состав платы Arduino Uno. При этом сохраняется «простота использования», присущая платформе Arduino.

Применяя эту микросхему, мы исключаем трату энергии на различные компоненты, входящие в состав платы Arduino, и увеличиваем время работы от одного заряда батареи.

Микроконтроллер ATmega328P можно запрограммировать двумя основными способами, при условии, что начальный загрузчик (bootloader) платформы Arduino уже загружен в микросхему.

  • Посредством платы Arduino Uno.
  • Посредством преобразователя из USB в последовательный интерфейс (ТТЛ).

Первый — самый простой, поскольку нам будет необходимо только вставить микроконтроллер в плату Arduino Uno, загрузить код и затем установить микроконтроллер в своё устройство.

Второй способ понадобится, если у вас нет платы Arduino. Преобразователь из USB в последовательный интерфейс (пример на рисунке ниже) подключается напрямую к микроконтроллеру для загрузки программы посредством среды Arduino IDE.

Для обоих вышеназванных методов важно, чтобы начальный загрузчик платформы Arduino уже был в памяти микроконтроллера. Начальный загрузчик — это код, который упрощает загрузку программ в микросхему ATmega328P посредством среды Arduino IDE.

Чтобы продемонстрировать, как можно использовать микроконтроллер ATmega328P для достижения низкого энергопотребления, мы усовершенствуем один из наших проектов, в котором метеостанция на платформе Arduino должна была продержаться на батарейках типоразмера AA один месяц. Теперь же с помощью ATmega328P мы увеличим время автономной работы до года.

Метеостанция содержит датчики BH1750, BMP180, DHT22 и ЖК‑дисплей от телефона Nokia 5110. Датчик BH1750 служит для измерения интенсивность света, BMP180 — атмосферного давления, DHT22 — температуры и влажности. Все измеряемые параметры будут отображаться на дисплее Nokia 5110.

Для проекта нам понадобятся следующие компоненты:

Для проекта понадобятся следующие компоненты:

Схема погодной станции на Arduino

Соедините элементы, как показано на нижеследующей схеме, созданной с помощью программы Fritzing (полный обзор программы по ссылке).

Прежде всего подключается кварцевый генератор к выводам x1 и x2 микроконтроллера, затем подключаются остальные компоненты. Схемы соединения выводов различных компонентов и микросхемы ATmega328P показаны ниже.

LCD Nokia 5110Atmega328p
Pin 1(RST)D13
Pin 2(CE)D12
Pin 3(DC)D11
Pin 4(DIN)D10
Pin 5(CLK)D9
Pin 6(VCC)VCC
Pin 7(LIGHT)GND
Pin 8(GND)GND
DHT22Atmega328p
VCC5 В
GNDGND
SignalD4
DH1750Atmega328p
SDAA4
SCLA5
GNDGND
VCC5 В
BMP180Atmega328p
VCC5 В
GNDGND
SDAA4
SCLA5

BH 1750 и BMP 180 — датчики с интерфейсом I²C, поэтому они оба подключаются к одной линии.

После соединения на макетной плате всех компонентов устройство должно выглядеть, как на рисунке ниже.

Читать еще:  Простые салазки с кареткой для ручного фрезера своими руками

Код программы для работы погодной станция со сверхнизким энергопотреблением

При проектировании устройств определённый уровень энергопотребления достигают за счёт как аппаратного обеспечения (выбирая компоненты с низким потреблением), так и программного (отключая внутренние периферийные модули микроконтроллера, когда они не нужны). Кроме того, регулируют напряжение питания и частоту, чтобы они соответствовали стандартным требованиям.

Для снижения энергопотребления за счёт ПО мы будем использовать библиотеку платформы Arduino, подключаемую заголовочным файлом low-power.h. Эта библиотека позволяет отключать внутреннюю периферию микроконтроллера, используя время или прерывания.

Также будут использоваться библиотеки для упрощения работы с датчиками BMP180, BH1750 и DHT22 и дисплеем от Nokia 5110.

Приступим к краткому описанию кода. Сначала включаем необходимые библиотеки, упомянутые выше.

ПОДРОБНОЕ ВИДЕО ПО ПРОЕКТУ

В данном видео показан полный и максимально подробный процесс разработки и изготовления устройства, а также обзор его возможностей и функций.

Понятные схемы, OpenSource прошивки с комментариями и подробные инструкции это очень большая работа. Буду рад, если вы поддержите такой подход к созданию Ардуино проектов! Основная страница пожертвовать – здесь.

Что понадобится для сборки?

Для сборки домашнего оборудования собственными руками потребуется заказать много запчастей. Некоторые из них проще всего найти в интернете. Есть приборы на микроконтроллере, Меге8, 8ATMega8 и на PIC, AVR. Из необходимых элементов нужно отметить:

  • аналог или оригинал платы «Ардуино»;
  • датчик для считывания показателей влажности и температуры окружающей среды, можно использовать DHT11;
  • датчик, который позволит узнавать давление – BMP085;
  • дисплей;
  • потенциометр с показателем в 10 кОм;
  • корпус для будущего устройства;
  • небольшой отрезок стеклотекстолита фольгированного;
  • крепежные элементы (винты);
  • проводка;
  • вход для питания.

Для работы также потребуется компьютер и паяльник. Можно использовать Pic16f628.

Digitrode

  • Вычислительная техника
    • Микроконтроллеры микропроцессоры
    • ПЛИС
    • Мини-ПК
  • Силовая электроника
  • Датчики
  • Интерфейсы
  • Теория
    • Программирование
    • ТАУ и ЦОС
  • Перспективные технологии
    • 3D печать
    • Робототехника
    • Искусственный интеллект
    • Криптовалюты

Чтение RSS

Измеритель освещенности на Arduino своими руками

Измеритель освещенности (люксметр, экспонометр, фотометр) представляет собой устройство для определения уровня и распределения освещённости, иными словам для измерения интенсивности света. В наши дни такие приборы уже не являются редкостью, и их можно приобрести в специализированных магазинах электроники.

Но такие устройства стоят не так дешево, чтобы их мог купить каждый. Впрочем, всегда можно сделать измеритель освещенности своими руками на основе популярной платы Arduino и цифрового датчика окружающего света BH1750FVI компании ROHM.

Мифы о сканерах отпечатков пальцев и многофакторной аутентификации

Кажется, ни дня не может пройти без рассказа в новостях о взломе. Поскольку все больше и больше наших личных и деловых переписок транслируются онлайн, Интернет стал для многих преступников и других темных личностей попыткой украсть ценную личную информацию или интеллектуальную собственность компании. Расширение возможностей взлома делает смартфоны и ПК привлекательными для киберпреступности. Это, в свою очередь, привело к использованию датчиков отпечатков пальцев в качестве средства для правильной идентификации законного пользователя устройства.

Тем не менее, многие мифы и дезинформация возникают в связи с ошибкой датчиков отпечатков пальцев. В результате настало время изучить факты о датчиках отпечатков пальцев и ошибочное убеждение, что их можно легко взломать.

Датчик параметров почвы для Интернета вещей от Lapis Semiconductor

Общее представление об Интернете вещей (IoT) на данный момент заключается в том, что это незавершенная работа, которая выходит за рамки рабочей модели. В этой среде различные игроки могут внести свой вклад в создание целостного решения, с которым даже пользователи без серьезной технической подготовки могут быстро начать работать.

Lapis Semiconductor и LPRS Connected Solutions показывают пример того, как два ключевых строительных блока – сенсор или узел IoT и инфраструктура IoT могут объединяться для создания сквозного решения.

Погодная станция на основе ESP32 своими руками

Микроконтроллер ESP32, обладающий возможностями коммуникации по WiFi и Bluetooth, набирает популярность, и на его основе уже создаются различные полезные электронные устройства и оборудование. Его очень высокая (среди микроконтроллеров) вычислительная мощность, потрясающий дополнительный функционал и довольно низкая цена позволяют применять ESP32 в достаточно сложных проектах.

Читать еще:  Декор бутылки своими руками - мастер класс

На базе ESP32 благодаря его возможностям беспроводной связи можно самостоятельно создать несложную, но в то же время весьма функциональную погодную станцию, которая может быть качественнее и дешевле погодной станции на основе Arduino и ESP8266.

Система полива растений на основе Arduino своими руками

Система полива цветов и других растений позволяет автоматизировать процесс ухаживания за флорой как в домашних условиях, так и в условиях огородных и садовых участков. Благодаря такой системе может быть получен более качественный урожай и продлена жизнь растений за счет их своевременного полива.

Для тех, кто не профессионал в электронике и не хочет покупать дорогостоящее оборудование для полива растений, предлагается сделать такую систему самостоятельно с помощью платы Arduino.

Как работают автомобильные датчики давления шин

Современные автомобили буквально напичканы электроникой, и в этом есть свой неоспоримый плюс, поскольку электроника значительно помогает нам при вождении и позволяет своевременно узнавать о каких-либо поломках или неисправностях автомобиля, чтобы как можно быстрее устранить их, а значит минимизировать риск возникновения аварийной ситуации.

При этом сегодня автомобильная электроника столь разностороння и вездесуща, что ее можно встретить даже в колесах автомобиля. Так, специальные датчики позволяют измерять давления в шинах и оповещать водителя, если какая-либо из шин сдута или имеет давление ниже нормы.

Arduino и датчик изгиба

В некоторых случаях электронной системе требуются данные о степени изгиба той или иной механической части устройства. Например, это может быть нога или рука робота. Также помимо робототехники такая задача актуальна в автомобилестроении, медицине, приборах виртуальной реальности и т.п.

Для получения информации о механическом изгибе применяют специальные датчики в виде тонкой длинной резистивной полоски. Такой датчик меняет свое сопротивление в зависимости от величины изгиба. То есть он преобразует изменение механической структуры в электрическое сопротивление, при этом чем больше изгиб, тем больше значение сопротивления. Датчики изгиба или Flex-датчики довольно дешевы и просты в применении, поэтому их без проблем можно использовать в проектах с Arduino.

Тахометр на Arduino своими руками

Тахометр представляет собой устройство, которое используется для измерения скорости вращения какого-либо механического объекта, например, колеса. Тахометры широко используются в автомобилях. Среди радиолюбителей он нашел применение в робототехнике, благодаря чему можно измерять скорость движения колесного робота. Тахометры вообще имеют множество применений, включая измерение скорости двигателей постоянного тока для обеспечения их работы в соответствии со спецификациями.

Тахометр является довольно простым по своей сути устройством, поэтому его можно без особого труда сделать самостоятельно на основе Arduino.

Металлоискатель на Arduino своими руками

Металлоискатель – это устройство, используемое для обнаружения присутствия металла в некоторой близости от этого металлоискателя, не касаясь самого металла. Такие устройства широко используют для поиска металлических предметов в земле, например, мин, кладов с драгоценными металлами, предметы старины и прочие вещи. Процесс бесконтактного обнаружения, используемый в металлоискателе, объясняется с помощью метода индуктивного зондирования. Основная концепция состоит в том, что наличие металла может изменять индуктивность индуктора (катушки). Таким образом, электронная начинка металлоискателя попросту определяет индуктивность катушки, которая зондирует исследуемую поверхность, и благодаря динамику или другому интерфейсному устройству оповещает пользователя о металлическом объекте поблизости.

Металлоискатели в официальных точках продаж стоят не так дешево, как хотелось бы. Но сегодня благодаря развитию радиолюбительской техники маталлоискатель можно сделать самостоятельно на основе Arduino.

Простейший термометр на Arduino и DS18B20 своими руками

Платы Arduino применяют во многих проектах, как простых радиолюбительских, так и серьезных профессиональных. Одним из довольно простых проектов на Arduino является устройство регистрации параметров окружающей среды. Зачастую таким параметром выступает температура, иногда к ней добавляется влажность.

Данный проект термометра на Arduino очень прост и рекомендуется для новичков с целью изучения экосистемы Arduino.

ugra.ru

Summary:

Обзор:

Метеостанции «meteolight» Домашняя метеостанция RST. Включает: астрологический зодиакальный календарь, лунный календарь с указанием силы приливов и отливов, температура и влажность воздуха внутри и вне помещения.

Метеостанция (работа с сенсорами). Видео урок по работе с датчиками ds18b29, dht — 22, bmp-085 в программе flprog.

Читать еще:  Малый барабан своими руками

Дизайн дисплеев барометров разделен на тематики. Морские барометры с изображениями старинных Российских судов, классические барометры с гербом России и барометры рыбака и охотника.
Подстаканники СССР — купить недорого в интернет-магазине, большой выбор, доставка со склада в Москве, Санкт-Петербурге и по всей России – магазин подарков и сувениров Рос-Арт

ОБЗОР Xiaomi MiaoMiaoCe E-Link INK ► метеостанция Сяоми

Комментарии 20

Я считаю, что тема весьма интересна. Предлагаю всем активнее принять участие в обсуждении.

Спасибо за информацию по теме. Не обращайте внимания на ботов. Просто затирайте их и все.

Ждём продолжения. Конечно, довольно утрированно, однако, личный опыт показывает нечто близкое к описуемому.

посмотрю для разнообразия .

Портал отличный, порекомендую друзьям!

В этом что-то есть. Буду знать, благодарю за помощь в этом вопросе.

Что это слово означает?

Какой отличный топик

Вы правы, в этом что-то есть. Благодарю за информацию, может, я тоже могу Вам чем-то помочь?

Срочно реализуем Рельсы Р-50, Р-65 б/у, 1 группа износа, износ до 3мм, для повторной укладки в путь. НЕ ЛОМ!

Админ! Хочешь дешевый домен .RU всего за 99 рублей? Зайди сюда!

По моему мнению Вы не правы. Я уверен.

Скромнее нужно быть

В этом что-то есть. Признателен Вам за помощь в этом вопросе. Я не знал этого.

Хороший пост! Читать мне было интересно. Теперь буду еще чаще заглядывать к вам на блог.

Прошу прощения, что я вмешиваюсь, но не могли бы Вы расписать немного подробнее.

Я думаю, что Вы не правы. Я уверен. Давайте обсудим. Пишите мне в PM.

Добавить комментарий Отменить ответ

  • &
  • (черный)
  • 100
  • 1000
  • 2.0
  • 200
  • 300
  • 500
  • ABS
  • ASUS
  • Audio
  • Benro
  • Blue
  • Bluetooth
  • Bosch
  • Box
  • Brother
  • Bulros
  • Canon
  • Case
  • Cisco
  • Classic
  • Digital
  • DVD-плеер
  • Electric
  • Electrolux
  • Epson
  • Falcon Eyes
  • Galaxy
  • Garmin
  • HAMA
  • HUAWEI
  • IPhone
  • Kit
  • LED
  • Levenhuk
  • Light
  • Master
  • Mini
  • Nikon
  • Office
  • Panasonic
  • Philips
  • Pioneer
  • PLA
  • Plus
  • Power
  • Premium
  • Pro
  • Pro sKit
  • REXANT
  • Samsung
  • Series
  • Silver
  • Smart
  • Sony
  • Style
  • SUPRA
  • TV-тюнер
  • Ultra
  • VoIP-телефон
  • White
  • Wi-Fi роутер
  • Xiaomi
  • А4,
  • Автомобильный
  • Адаптер
  • Аккумулятор
  • Аксессуары
  • Акустическая система
  • Антенна
  • Арт.
  • Аудиокабель
  • Белый
  • Беспроводная
  • Бинокль
  • Блок
  • Браслет
  • Брелок
  • Бумага
  • Варочная панель
  • Веб-камера
  • Вентилятор
  • Видеокамера
  • Виниловый
  • Винный
  • Внешний
  • Воды
  • Врезная кухонная мойка
  • Вспышка
  • Встраиваемый
  • Геймпад
  • Гриль
  • Дверь
  • Двойное
  • Держатель
  • Детский
  • Дома
  • Домашний
  • Доска
  • Жесткий диск
  • Замок
  • Зарядка
  • Зарядное
  • Зеленый
  • Игровая
  • Интегральный усилитель
  • Интерактивная
  • Инфракрасный обогреватель
  • Кабель
  • Кабель USB
  • Кабель аудио балансный
  • Кабель коаксиальный
  • Кабель микрофонный
  • Камера
  • Каминная вытяжка
  • Кармана
  • Карта
  • Картридж
  • Книга
  • Кольцо
  • Коммутатор
  • Комплекс
  • Комплект
  • Компьютерный
  • Компьютерный корпус Black
  • Конверт
  • Контроллер
  • Коньки
  • Коробка
  • Красный
  • Крепление
  • Кронштейн стену
  • Ламинатор
  • Лампа
  • Лента
  • Лицензия
  • Лупа
  • Магнитный
  • Маркер
  • Материнская плата
  • Машина
  • Машинка
  • Медиаплеер
  • Металлический
  • Метеостанция
  • Микроволновая печь
  • Микроскоп
  • Микросхема
  • Микрофон
  • Мм)
  • Мм,
  • Мобильного
  • Модель
  • Модуль
  • Монопод
  • Музыкальный центр
  • Мышь
  • Набор
  • Навигатор
  • Накопитель
  • Накопительный водонагреватель
  • Напольная
  • Наручные часы
  • Насадка
  • Настенный
  • Настольная игра
  • Наушники
  • Нож
  • Ноутбуков
  • Объектив
  • Оптический привод Black
  • Офисный
  • Очиститель воздуха
  • Очки
  • Пакет
  • Панель
  • Переходник
  • Печатающая
  • Питания
  • Планшет
  • Пластик
  • Пластиковый
  • Плеер
  • Подарочный
  • Подсветкой
  • Подставка
  • Подушка
  • Полка
  • Поляризационный
  • Портативная
  • Принтер
  • Проектор
  • Процессора
  • Пульт
  • Размер
  • Разъем
  • Рамка
  • Рация
  • Репитер
  • Розетка
  • Ручка
  • Ручная
  • Рюкзак
  • Салфетка
  • Самогонный аппарат
  • Светильник
  • Светодиодная
  • Селфи
  • Серый
  • Сетевая
  • Сигнала
  • Синий
  • Система охлаждения
  • Сканер
  • Складной
  • Словарь
  • См)
  • См,
  • Смартфон
  • Смеситель
  • Сплит-система
  • Стекло
  • Стенд
  • Стиральная машина
  • Стойка
  • Стол
  • Студийный
  • Сумка
  • Табличка
  • Телевизор
  • Телефон
  • Термометр
  • Триммер
  • Труба
  • Тумба
  • Увлажнитель воздуха
  • Универсальный
  • Уничтожитель
  • Усиления
  • Усилитель
  • Устройство
  • Утюг
  • Фильтр
  • Флешка
  • Фотоаппарат
  • Фотокамеры
  • Футболка
  • Холодильник
  • Цвет
  • Цвет:
  • Цветная
  • Цифровой
  • Чайник
  • Часы
  • Черный
  • Чехол
  • Швабра
  • Швейная машина
  • Шкаф
  • Шлюз
  • Шт.
  • Штатив
  • Штатив Manfrotto
  • Щетка
  • Щипцы
  • Экран
  • Электрическая
  • Электробритва

Небольшой сверлильный станок

Для сверления печатных плат я использую самодельный станок ЧПУ. Но бывает, что ради маленькой платы с десятком, другим отверстий настраивать станок просто лень нецелесообразно. А сверлить ручной дрелью отверстия 0.5 — 1.0 мм — прямой перевод сверл. Вот и решил я изготовить свой маленький станок, благо есть 3D-принтер для изготовления конструкционных элементов.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector