Метеостанция: 10 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

В этом проекте мы создадим метеостанцию, которая будет измерять температуру, влажность и УФ-индекс с помощью Raspberry Pi, Python (кодирование), MySQL (база данных) и Flask (веб-сервер).

Запасы

Необходимые компоненты для этого проекта

находятся:

- Заглушка

- Датчик влажности DHT11

- датчик температуры DS18B20

- УФ-датчик GUVA-S12SD

- ЖК дисплей

- Серводвигатель

- MCP3008

- Raspberry Pi 3

- Триммер

- Общая стоимость составляет около 110 евро.

Инструмент, который я использовал:

- Коническое сверло

- Двусторонний скотч.

Шаг 1: Схема

Схема:

ЖК-дисплей:

- VSS на землю Raspberry Pi

- VDD на 5 В Raspberry Pi

- от V0 до триммера со средним штифтом

- Вывод RS на GPIO

- R / W к земле Raspberry Pi

- E к контакту GPIO

- D4 к контакту GPIO

- D5 к контакту GPIO

- D6 к контакту GPIO

- D7 к контакту GPIO

- от А до 5 В на Raspberry Pi

- K для триммера Raspberry Pi

- К 5 Вольт Raspberry Pi

- К выводу V0 ЖК-дисплея

- На землю Raspberry Pi

DHT11:

- VCC для Raspberry Pi 3V3

- GND на землю Raspberry Pi

- DAT к контакту 4 GPIO Raspberry Pi

- 470 Ом между VCC и DAT

DS18B20:

- VCC для Raspberry Pi 3V3

- GND на землю Raspberry Pi

- DAT к контакту 4 GPIO Raspberry Pi

-470 Ом между VCC и DAT

Серводвигатель:

- VCC на 5 В Raspberry Pi

- GND на землю Raspberry Pi

- DAT к контакту GPIO Raspberry Pi

MCP3008:

- VDD для Raspberry Pi 3V3

- VREF для Raspberry Pi 3V3

- AGND на землю Raspberry Pi

- CLK к контакту 11 GPIO SCLK

- DOUT к контакту 9 GPIO MISO

- DIN к контакту GPIO 10 MOSI

- От CS к контакту GPIO 8 CE0

- DGND на землю Raspberry Pi

- от CH0 до GUVA-S12SD (УФ-датчик)

Шаг 2: DHT11

DHT11 - это цифровой

датчик температуры и влажности. Вывод на цифровой вывод.

Технические характеристики DHT11:

- Работает от: 3,3 - 6 В.

- Температурный диапазон: -40 - +80 ºC.

- Точность температуры: ± 0,5 ºC.

- Диапазон влажности: 0-100% относительной влажности.

- Точность влажности: ± 2,0% относительной влажности.

- Время отклика: сек.

Шаг 3: DS18B20

Характеристики датчика DS18B20

- Программируемый цифровой датчик температуры.

- Обменивается данными по методу 1-Wire.

- Рабочее напряжение: от 3 до 5 В.

- Температурный диапазон: от -55 ° C до + 125 ° C.

- Точность: ± 0,5 ° C.

- Уникальный 64-битный адрес позволяет мультиплексировать.

Шаг 4: ЖК-дисплей

ЖК-контроллер с модулем дисплея 16 × 2 символа с синим

подсветка и белые символы. 2 строки по 16 символов в строке. Высокая контрастность и большой угол обзора. Контрастность регулируется с помощью регулируемого резистора (потенциометр / подстроечный резистор).

Характеристики LCD 16 × 2, синий:

- Работает от: 5В

- Регулируемая контрастность.

- Размеры: 80 мм x 35 мм x 11 мм.

- Видимый дисплей: 64,5 мм x 16 мм.

Шаг 5: MCP3008

Аналого-цифровой преобразователь или аналого-цифровой преобразователь (ADC) преобразует аналоговый сигнал, например речевой сигнал, в цифровой сигнал. MCP3008 имеет 8 аналоговых входов и может считываться с помощью интерфейса SPI на Arduino, Raspberry Pi, ESP8266 MCP преобразует аналоговое напряжение в число от 0 до 1023 (10 бит).

При использовании MCP3008 вам необходимо включить SPI, вы можете сделать это (изображения добавлены с шагами):

1. Введите в консоли: sudo raspi-config
2. Это запустит утилиту raspi-config. Выберите «Параметры интерфейса».
3. Выделите опцию «SPI» и активируйте.
4. Выбрать и активировать.
5. Выделите и активируйте.
6. Когда будет предложено перезагрузить, выделите и активируйте.
7. Raspberry Pi перезагрузится, и интерфейс будет включен.

Шаг 6: серводвигатель

Размер: 32 × 11,5 × 24 мм (вкладки в комплекте) 23,5 × 11,5 × 24 мм (вкладки в комплект не входят)

Вес: 8,5 г (кабель и разъем не входят в комплект) 9,3 г (кабель и разъем в комплекте)

Скорость: 0,12 с / 60 градусов (4,8 В) 0,10 с / 60 градусов (6,0 В)

Крутящий момент: 1,5 кгс-см (4,8 В) 2,0 кгс-см (6,0 В)

Напряжение: 4,8-6,0 В

Тип разъема: тип JR (желтый: сигнал, красный: VCC, коричневый: GND)

Шаг 7: УФ-ДАТЧИК GUVA-S12SD

Технические характеристики датчика GUVA-S12SD

- Рабочее напряжение: от 3,3 В до 5 В

- Выходное напряжение: от 0 В до 1 В (0-10 УФ-индекс)

- Время отклика: 0,5 с

- Точность: ± 1 УФ-индекс

- Длина волны: 200-370 нм

- Потребление: 5 мА

- Размеры: 24 х 15 мм

Шаг 8: Дело

Я использовал заглушку для корпуса, где просверлил 2 отверстия для температуры и ультрафиолетового датчика, датчик влажности, серводвигатель и ЖК-дисплей были установлены в одно из отверстий наверху. Заглушка была закреплена на плате для лучшего обзора.

Шаг 9: База данных

Шаг 10: Код

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