Jak zaznamenávat data meteorologické stanice - Liono Maker: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Úvod:

Ahoj, toto je #LionoMaker. Toto je můj otevřený zdroj a oficiální kanál YouTube.

Zde je odkaz: Liono Maker / YOUTUBE CHANNEL

V tomto projektu se naučíme, jak vytvořit „protokolování dat meteorologické stanice“. je to velmi zajímavý projekt. V tomto projektu používám kartu Micro SD, modul DS3231, DHT 11, modul GPS, LDR a Arduino UNO. Data meteorologické stanice znamenají, že budou detekovat vlhkost, teplotu, světlo, datum a čas, zeměpisnou délku a šířku.

POZNÁMKA:

1) Ve Fritzing Schematics používám pin6 a pin7 ke komunikaci modulu GPS a pin 4 ke komunikaci DHT11. 2) V Proteus Schematics používám pin3 a pin 4 ke komunikaci modulu GPS a pin6 ke komunikaci DHT11. 3) Jinak jsou obě připojení správná, jen musíme definovat piny# v kódování Arduino podle schémat.

//*******************************************************

Krok 1:

1_SD-karta:-

K ukládání dat a záznamu dat lze použít karty SD (Secure Digital). Mezi příklady patří ukládání dat na digitální fotoaparáty nebo mobilní telefony a protokolování dat pro záznam informací ze senzorů. Na karty Micro SD lze uložit 2 GB dat a měly by být naformátovány ve formátu FAT32 (File Allocation Table). Karta micro SD pracuje na 3,3 V, takže k napájení Arduino 5 V lze připojit pouze moduly karty micro SD s čipem řadiče úrovně napětí 5 V až 3,3 V a regulátorem napětí 3,3 V. Micro SD modul komunikuje s Arduino pomocí Serial Peripheral Interface (SPI). Spojovací kolíky SPI na modulu micro SD zahrnují piny MOSI, MISO, SCK a čipový výběr označený SS (CS), které jsou připojeny k pinům Arduino 11, 12, 13 a 10.

Rozhraní SD karty s Arduino UNO:

GND ------ GND

5volt ------- VCC

Pin12 -------- MISO

Pin11 -------- MOSI

Pin13 ------- SCK

Pin10 -------- SCS

Data se zapisují pouze do souboru na kartě SD podle pokynů file.close (); za každou instrukcí file.println (data) musí tedy následovat instrukce file.close () a musí jí předcházet instrukce SD.open ("název_souboru", FILE_WRITE). Funkce SD.open () má výchozí nastavení FILE_READ, takže pro zápis do souboru je nutná volba FILE_WRITE. Sekvence instrukcí vyžadovaných při každém zápisu na kartu SD je SD.open ("název_souboru", FILE_WRITE); file.println (data); file.close ();

2) LDR:-

Foto rezistor (zkratka LDR pro odpor snižující světlo nebo rezistor závislý na světle nebo fotovodivý článek) je pasivní součást, která snižuje odpor vůči přijímání světelnosti (světla) na citlivém povrchu součásti. Odpor fotorezistoru klesá s rostoucí intenzitou dopadajícího světla; jinými slovy, vykazuje fotovodivost.

Rozhraní LDR s Arduino UNO:

Jeho jeden terminál je připojen k 5voltům a druhý terminál je připojen k odporu 1k. Druhý konec rezistoru 1k je uzemněn. LDR je sám odpor a tento typ konfigurací se používá k měření a napětí, toto je technika dělení napětí. Společný terminál je připojen k analogovému pinu# A3 Arduino UNO.

3) DS3231:-

Datum a čas měření senzoru nebo datového záznamu lze zahrnout při zápisu dat na kartu SD pomocí modulu hodin reálného času (RTC), jako je DS3231. Hodiny reálného času mohou poskytovat informace o sekundách, minutách, hodinách, dni, datu, měsíci a roce. DS3231 může být napájen 3,3 V nebo 5 V a lithiová knoflíková baterie CR2032 napájí RTC, pokud není připojena k Arduinu. DS3231 má také vestavěné teplotní čidlo. DS3231 používá komunikaci I2C se dvěma obousměrnými linkami:

1) Sériové hodiny (SCL)

&

2) Sériová data (SDA)

POZNÁMKA: >>> DS3231 propojený s Arduino UNO jako takovým;

DS3231: Arduino UNO:

Gnd ----------------------- Gnd

VCC --------------------- 5 voltů

SDA -------------------- pin# A4

SCL -------------------- pin#A5

4) DHT11:-

DHT11 je levný digitální senzor pro snímání teploty a vlhkosti. Tento senzor lze snadno propojit s jakýmkoli mikrořadičem, jako je Arduino, Raspberry Pi atd. … pro okamžité měření vlhkosti a teploty. Čidlo vlhkosti a teploty DHT11 je k dispozici jako čidlo i jako modul. Rozdíl mezi tímto senzorem a modulem je výsuvný odpor a zapínací LED. DHT11 je snímač relativní vlhkosti. K měření okolního vzduchu tento senzor používá termostat a kapacitní senzor vlhkosti.

Propojení snímače DHT 11 s Arduino UNO:

DHT11 Arduino UNO

GND ---------------------------- GND

VCC ----------------------------- 5 voltů

Data (signál) ------------------ pin#6

5) GPS modul:-

GPS (Global Positioning System) modul a slouží k navigaci. Modul jednoduše zkontroluje svou polohu na Zemi a poskytne výstupní data, která jsou délkou a šířkou její polohy.

Existují různé druhy modulů GPS a slouží k hledání hodnot různých proměnných. jako;

//**********************************************************************************************************************

POZNÁMKA:- PRO VÍCE PODROBNOSTÍ MŮŽETE ZAVOLAT TUTO FUNKCI;

gps.getDataGPRMC (čas, stav, zeměpisná šířka, zeměpisná šířka, polokoule, podélná, podélná, Meridiano, speedKnots, trackAngle, datum, magneticVariation, magneticVariationOrientation);

Serial.println (čas); Serial.println (stav);

Serial.println (zeměpisná šířka);

Serial.println (latitudeHemisphere);

Serial.println (podélně);

Serial.println (longituderMeridiano);

Serial.println (speedKnots);

Serial.println (trackAngle);

Serial.println (datum);

Serial.println (magneticVariation);

Serial.println (magneticVariationOrientation);

//******************************************************************************************************************

další příklad slouží k vytvoření odkazu pro modul GPS. jako;

gps. Google (odkaz);

//*******************************************************************************************************************

&&&

POZNÁMKA:- POKUD NEZÍSKÁTE VÍCE PODROBNOSTÍ, MŮŽETE ZAVOLAT TUTO FUNKCI;

gps.getDataGPRMC

zeměpisná šířka, šířka, polokoule, délka, délka, Meridiano

; Serial.println (zeměpisná šířka);

Serial.println (latitudeHemisphere);

Serial.println (podélně);

Serial.println (longituderMeridiano);

//******************************************************************************************************************

Tyto řádky jsem použil k získání LONGITUDEE & LATITUDE.

Longi = (gps.location.lng (), 54,01125); Lati = (gps.location.lat (), 1,95949);

//******************************************************************************************************************

Poznámka:

Výše uvedené kódování můžete použít k získání dalších informací z vašeho modulu GPS. Právě jsem použil k získání zeměpisné délky a šířky.

//******************************************************************************************************************

NÁSLEDUJÍCÍM ZPŮSOBEM PŘIPOJENÍ MODULU GPS S ARDUINO UNO:

GPS modul: Arduino UNO:

Gnd ----------------------------- Gnd

Vcc ------------------------------ 5volt

RX ------------------------------- pin#3

TX ------------------------------ pin#4

//********************************************************************************************************************

Krok 2:

JAK ZÍSKAT SOUBOR „DATA. CSV“PŘI SIMULACÍCH PROTEUS:-

POZNÁMKA:

> Nejprve se ujistěte, že váš obvod je správný a není tam žádná chyba.

> nahráli jste hex soubor v Arduino UNO.

> nahráli jste soubor SD karty na SD kartu.

> spusťte simulaci po stisknutí tlačítka Přehrát v levém dolním rohu na Proteusu.

> váš virtuální terminál se otevře a vaše data se zaznamenají se zpožděním (1000);

>>>>>>>>>> Esc >>>>>>>>>>>>>>>>>>>

uvidíte okno s obsahem paměťové karty, zde je k dispozici soubor data.csv. Exportujte jej do počítače.

Krok 3:

Práce EXCEL:-

Otevřete Excel a vložte do něj soubor data.csv. data se zobrazí ve sloupcích s názvem a vezmou řádkové grafy.

Krok 4: