Atmega328P-PU माइक्रोकंट्रोलर के साथ एक मौसम स्टेशन: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

हाल ही में मैंने edx के साथ एक ऑनलाइन मुफ़्त पाठ्यक्रम लिया (2012 में हार्वर्ड विश्वविद्यालय और MIT द्वारा स्थापित, edX एक ऑनलाइन शिक्षण गंतव्य और MOOC प्रदाता है, जो दुनिया के सर्वश्रेष्ठ विश्वविद्यालयों और संस्थानों से हर जगह शिक्षार्थियों को उच्च गुणवत्ता वाले पाठ्यक्रम प्रदान करता है), शीर्षक के साथ: पिछवाड़े मौसम विज्ञान: मौसम का विज्ञान, और यह बहुत जानकारीपूर्ण था और मैं शौकिया मौसम विज्ञान में रुचि रखने वाले सभी लोगों के लिए इसकी अनुशंसा करता हूं, पहले या दूसरे व्याख्यान में, प्रोफेसर जॉन एडवर्ड हुथ- प्रशिक्षक- ने एक मौसम स्टेशन खरीदने की सिफारिश की जो माप सकता है भौगोलिक स्थिति और बैरोमेट्रिक वायु दाब की ऊंचाई, मैंने सोचा कि बैरोमीटर या मौसम स्टेशन खरीदने के बजाय सबसे अच्छा विचार मेरे आस-पास उपलब्ध सबसे सस्ते घटकों के साथ एक बनाना था और मेरे जंक बॉक्स में, मैंने वेब में एक खोज की थी, और मैंने पाया कुछ प्रोजेक्ट, कुछ इंस्ट्रक्शंस साइट में, मेरी समस्या एक नग्न माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग कर रही थी न कि एक Arduino या रास्पबेरी पाई जो कि अधिक महंगी थीं, AtmegaP-PU की कीमत, Arduino Uno, और Reaspberry Pi शून्य - सबसे सस्ता Pi- हैं: $4, $12 और $21 इसलिए AtmegaP-PU सबसे सस्ता है। सेंसर जो मैंने इस परियोजना में उपयोग किए हैं, वे हैं, DHT22 (डिजिटल तापमान और आर्द्रता माप सेंसर) जो लगभग $ 8 है - यह DHT11 सेंसर की तुलना में अधिक सटीक है, मैंने BMP180 तापमान बैरोमीटर का दबाव, ऊंचाई मॉड्यूल सेंसर का भी उपयोग किया है, जो कि $ 6 है और मैंने Arduino के लिए PCB अडैप्टर के साथ Nokia 5110 LCD डिस्प्ले मॉड्यूल ग्रीन बैक-लाइट का उपयोग किया है, जो कि केवल $ 5 है, इसलिए $ 23 के बजट और मेरे जंक बॉक्स से कुछ तारों और अन्य भागों के साथ मैं यह शानदार मौसम स्टेशन बना सकता हूं जो मैं आपको निम्नलिखित पैराग्राफों में समझाऊंगा।

चरण 1: चरण 1: डिजाइन और सर्किट आरेख

चूंकि मेरा लक्ष्य तापमान और सापेक्ष आर्द्रता और बैरोमेट्रिक दबाव और ऊंचाई को मापना था, इसलिए मुझे जिन सेंसर का उपयोग करना चाहिए, वे हैं, डीएचटी 22 और बीएमपी 180, मैं तापमान और सापेक्ष आर्द्रता माप के लिए डीएचटी 22 का उपयोग करता हूं और बीएमपी 180, बैरोमीटर के दबाव और ऊंचाई के लिए, हालांकि BMP180 तापमान को भी माप सकता है, लेकिन DHT22 द्वारा मापा गया तापमान BMP180 सेंसर की तुलना में अधिक सटीक है। और नोकिया 5110 मापा मूल्यों को प्रदर्शित करने के लिए और जैसा कि मैंने परिचय में बताया, Atmega328P-PU माइक्रोकंट्रोलर के रूप में, आप सिस्टम के डिज़ाइन और सर्किट आरेख को ऊपर की आकृति में देख सकते हैं।

चरण 2: चरण 2: आवश्यक उपकरण

आवश्यक उपकरण उपरोक्त आंकड़ों में दिखाए गए हैं, और इस प्रकार हैं:

1- यांत्रिक उपकरण:

1-1- हाथ देखा

1-2- छोटी ड्रिल

1-3- कटर

1-4-तार स्ट्रिपर

1-5-स्क्रू ड्राइवर

1-6-सोल्डरिंग आयरन

2-इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण:

2-1-मल्टीमीटर

2-2-बिजली की आपूर्ति, एक छोटा सा बनाने के लिए मेरा निर्देश देखें:

2-3-ब्रेड बोर्ड

2-4-Arduino Uno

चरण 3: चरण 3: आवश्यक घटक और सामग्री

1-यांत्रिक सामग्री:

1-1-आवरण इस परियोजना में मैंने ऊपर दिखाए गए एक मामले का उपयोग किया है, जिसे मैंने इसे अपनी पिछली परियोजनाओं के लिए बनाया है (कृपया देखें:

2-इलेक्ट्रॉनिक घटक:

2-1-ATMEGA328P-PU:

2-2- ग्राफिक एलसीडी 84x48 - नोकिया 5110:

2-3- 16 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल + 20pF कैपेसिटर:

2-4- BMP180 बैरोमीटर का दबाव, तापमान और ऊंचाई सेंसर:

2-5- DHT22/AM2302 डिजिटल तापमान और आर्द्रता सेंसर:

2-6- जम्पर वायर:

2-7- रिचार्जेबल 9 वोल्ट की बैटरी:

परिवर्तनीय आउटपुट वोल्टेज के साथ 2-8-LM317 रैखिक नियामक:

चरण 4: चरण 4: प्रोग्रामिंग ATMEGA328P-PU

सबसे पहले, Arduino स्केच लिखा जाना चाहिए, मैंने उन्हें विभिन्न साइटों में उपयोग किया है और इसे अपने प्रोजेक्ट के साथ संशोधित किया है, इसलिए यदि आप इसका उपयोग करना चाहते हैं तो आप इसे डाउनलोड कर सकते हैं, प्रासंगिक पुस्तकालयों के लिए आप प्रासंगिक साइटों का उपयोग कर सकते हैं विशेष रूप से github.com, कुछ पुस्तकालयों के पते इस प्रकार हैं:

नोकिया 5110:

बीएमपी 180:

दूसरे, उपरोक्त प्रोग्राम को ATMEGA328P-PU में अपलोड किया जाना चाहिए, यदि यह माइक्रोकंट्रोलर बूटलोडर के साथ खरीदा जाता है, तो इसमें बूट लोडर प्रोग्राम अपलोड करने की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन यदि ATMEGAP-PU माइक्रोकंट्रोलर बूटलोडर से लोड नहीं है, तो हमें चाहिए इसे नियत समय में करें, ऐसी प्रक्रिया के लिए उपयोग करने के लिए बहुत सारे निर्देश हैं, आप Arduino साइट का भी उपयोग कर सकते हैं: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadb…, और निर्देश जैसे:

तीसरा, बूटलोडर को ATMEGA328P-PU में अपलोड करने के बाद, आपको मुख्य स्केच को माइक्रोकंट्रोलर में अपलोड करना शुरू करना चाहिए, विधि Arduino साइट में लिखी गई है, जैसा कि ऊपर बताया गया है, आपको 16 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल का उपयोग करना चाहिए जैसा कि उसमें दिखाया गया है साइट, मेरा सर्किट ऊपर दिखाया गया है।

चरण 5: चरण 5: परियोजना बनाना

प्रोजेक्ट बनाने के लिए, आपको ब्रेडबोर्ड पर सर्किट का परीक्षण करना होगा, इसलिए ब्रेडबोर्ड और जम्पर तारों का उपयोग करें जैसा कि चित्र में दिखाया गया है और डिस्प्ले को देखने के लिए प्रोजेक्ट का परीक्षण करें, यदि आप देखते हैं कि आप NOKIA 5110 पर क्या मापना चाहते हैं। प्रदर्शन, तो मौसम स्टेशन बनाने की बाकी प्रक्रिया का पालन करने का सही समय है, यदि नहीं, तो आपको उस समस्या का पता लगाना होगा जो या तो सॉफ्टवेयर या हार्डवेयर है, आमतौर पर यह जम्पर तारों के खराब या गलत कनेक्शन के कारण होता है, जितना हो सके सर्किट आरेख का अनुसरण करें।

अगला कदम प्रोजेक्ट बनाना है, इसलिए माइक्रोकंट्रोलर के लिए एक स्थायी कनेक्शन बनाने के लिए, आपको एक आईसी सॉकेट का उपयोग करना होगा और इसे एक छोटे से टुकड़े में मिलाप करना होगा। बोर्ड और महिला पिन हेडर के दो टुकड़े जैसा कि ऊपर की तस्वीरों में दिखाया गया है, कई आईसी सॉकेट पिन के कारण जो 28 हैं और पिन हेडर के अंत जो 14 + 14 हैं, इसलिए आपको 56 सोल्डर को मिलाप करना होगा और आपको उन सभी सोल्डर का परीक्षण करना चाहिए सही कनेक्टिविटी के लिए और आसन्न बिंदुओं की गैर-कनेक्टिविटी के लिए, उस टुकड़े के सही कामकाज के बारे में आश्वस्त होने से पहले माइक्रोकंट्रोलर डालने के लिए इसका उपयोग शुरू न करें। यदि सब कुछ ठीक रहा, तो अब आपको अगले भागों को जोड़ते रहना चाहिए।

विचार करने के लिए एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि घटकों को संचालित करने के लिए 5V की आवश्यकता होती है, लेकिन Nokia 5110 डिस्प्ले के बैक लाइट को 3.3 V की आवश्यकता होती है, यदि आप बैक लाइट के लिए 5 V का उपयोग करते हैं, तो यह डिस्प्ले के जीवन काल पर बुरी तरह प्रभावित हो सकता है, इसलिए मैंने चर आउटपुट वोल्टेज के साथ दो LM317 रैखिक नियामकों का उपयोग किया है, और मैंने एक को 5V आउटपुट के लिए और दूसरे को 3.3 V आउटपुट के लिए समायोजित किया है, वास्तव में मैंने 5V आउटपुट के साथ एक को स्वयं बनाया है और 3.3V आउटपुट के साथ दूसरा खरीदा है। अब आवरण में घटकों को ठीक करने का समय है, आप तस्वीरें देख सकते हैं, DHT22 सेंसर को इस तरह से तय किया जाना चाहिए कि इसका इनपुट चेहरा तापमान और सापेक्ष आर्द्रता को समझने के लिए मामले से बाहर हो, लेकिन BMP180 बैरोमीटर का दबाव, तापमान और ऊंचाई सेंसर, आवरण के अंदर हो सकता है लेकिन आवरण पर पर्याप्त छेद ड्रिल किए जाने चाहिए ताकि इसे बाहरी हवा के संपर्क में बनाया जा सके, जैसा कि आप ऊपर की तस्वीरों में देख सकते हैं। एक और महत्वपूर्ण बिंदु एक छोटा सा परफ प्रदान कर रहा है। बोर्ड, जिसे आप तस्वीरों में देख सकते हैं, और महिला पिन हेडर की दो पंक्तियाँ बना सकते हैं एक पृथ्वी या नकारात्मक कनेक्शन के लिए और एक सकारात्मक 5V, आउटपुट के लिए।

अब, घटकों और असेंबलियों को वायरिंग करने का समय है, सभी तारों को सर्किट आरेख के अनुसार कनेक्ट करें और सुनिश्चित करें कि कुछ भी नहीं बचा है, अन्यथा अंतिम परिणाम के साथ समस्या होगी।