Погодная станция на Arduino. GSM датчики температуры. GSM термометры и сигнализации с термо датчиками Почему стоит купить GSM термометр и сигнализацию с термодатчиками
Здравствуйте уважаемые друзья сайта "Радиосхемы "! Ещё давно хотел собрать домашнюю метеостанцию , изначально планировалось сделать автономную конструкцию с ЖК индикатором и т.д., но когда руки уже почти потянулись к текстолиту, у меня произошла ситуация, верней в одной из компаний в которой я тружусь, а именно, в серверной комнате сломался кондиционер. Последствия могли бы быть очень печальны, если бы мне не понадобилось заехать туда по другим вопросам, но слава богу всё обошлось. После этой ситуации понял, что идея метеостанции требует срочной реализации, только совсем уже в другом виде. Итак, обо всём по порядку. Представляемая конструкция - это USB примочка к ПК, которая передаёт данные с датчиков по средствам UART - USB с интервалом 2 секунды, соответственно, на ПК установлена программа, которая помимо обработки и отображения полученных данных передаёт их, при желании, на WEB сервер, зайдя на который можно отслеживать все показания в режиме реального времени и как вы понимаете, находясь в любой точке мира. Блок передаваемых данных выглядит следующим образом:
- +data
- humidity:хх
- tempepature:хх
- pressure:ххх
- -data
Перемычки JP1, JP2, JP3 предназначены для «зануления» определённых значений, то есть при установленной перемычке JP1 значение влажности будет всегда 0, при установленной JP2 значение температуры всегда будет 0 и при JP3 значение давления всегда 0.
Схема самодельной метеостанции
Схема очень проста и по сути состоит из 4 основных компонентов. Это МК, датчик атмосферного давления + температуры, датчик влажности и USB - UART преобразователь.
Сразу скажу, что все компоненты покупал на всем известном электронном аукционе, причём покупал сразу в виде готовых модулей. Поясню почему готовыми модулями, во первых - цена датчика (или микросхемы) отдельно и цена модуля ничем практически не отличается, во вторых - готовый модуль уже имеет всю необходимую обвязку, такую как подтягивающие резисторы, стабилизаторы и прочее, в третьих - это намного упрощает конструкцию, а соответственно и её реализацию. Теперь немного о каждом модуле по отдельности.
Датчик давления и температуры
Потрясающий во всех отношениях датчик атмосферного давления и температуры BMP180.
Несмотря на свои крошечные размеры, этот датчик позволяет выдавать удивительно точные показания, как температуры, так и атмосферного давления. Сам датчик имеет размеры ~3х3 мм, готовый модуль ~10х13 мм, питание датчика 3.3 вольта, поэтому на платке имеется стабилизатор. Интерфейс I2C .
DHT11 является датчиком влажности + температуры, довольно хорош в своей ценовой категории. Но есть небольшой минус, это - точность. Если погрешность по влажности вполне в пределах нормы, то с показаниями температуры всё не так хорошо, но нам и не нужны его данные по температуре т.к. температуру будем брать с BMP180. Штыри на модуле перепаяны на прямые, изначально модуль идёт с угловыми штырьками и к тому же они припаяны с другой стороны.
USB - UART преобразователь
Вообще микросхем и готовых USB - UART преобразователей огромное количество, я остановился на этом. Данный модуль работает на микросхеме FT232RL, а вот изготовитель этой микросхемы далеко не FTDI как заявлено на корпусе этой микросхемы, проще говоря, используемая микросхема - это китайская подделка. Но в этом нет ничего страшного, за исключением того, что компания FTDI решила бороться с подделками очень хитрым способом, они выпустили драйвера, которые затирают ID микросхемы на не оригинальных чипах, после чего подделка перестаёт работать. Для того чтобы этого не случилось - достаточно использовать драйвера НЕ ВЫШЕ версии 2.08.14 и тогда никаких проблем не будет, разницы в работе не оригинала вы не заметите. Если всё же это случилось и устройство перестало правильно определяться в диспетчере устройств, то ничего не потеряно, в любом поисковике вы найдёте решение этой проблемы за 5 минут, на этом я не буду останавливаться.
Для своих целей, мне пришлось немного допилить модуль, перепаяв на нём штырьки, с угловых на прямые, и с прямых на угловые.
Сделать это не повредив ПП достаточно просто, сначала необходимо тонкими кусачками разделить пластиковые втулочки между штырями, после чего выпаять по отдельности каждый штырь вместе с втулкой, затем убрав лишний припой - впаять уже нужные штыри с нужной стороны. Прошивать МК нужно вот с такими фюзами:
После того, как все модули будут допилены и готовы, можно приступать к сборке. Печатная плата в моём варианте имеет итоговый размер 45 х 58 мм, делал фоторезистивным способом, хотя в виду простоты - лут здесь тоже актуален. Все файлы для платы и прошивки скачайте в общем архиве .
Весь набор необходимых компонентов для устройства.
Сборка метеостанции
Сборка прибора заняла пол часа, после чего был уже вполне работоспособный вариант устройства.
Теперь поделюсь своими секретами. После того, как монтаж ПП закончен, я делаю следующее: смываю все остатки флюса и мусора обычным растворителем, после чего купленной для этих целей зубной щеткой очищаю поверхность от волокон, застрявших между точками пайки в результате отмывки, затем перехожу к следующему процессу- покрытие лаком «медной» стороны ПП. Для этого, сначала, в листе бумаги прорезаю окно по размеру ПП, после чего изолентой приклеиваю ПП к этому листу, как показано на рисунке.
Следующий этап - это нанесение лака, для этого использую обычный, автомобильный аэрозольный лак, который используют для тонирования фар и прочего, стоит такой баллон около 150 рублей, продаётся в любом автомагазине. После высыхания получаю вот такой результат.
Всё, все этапы сборки метеостанции закончены, можно отклеивать бумагу.
А вот и готовый, полностью рабочий вариант устройства.
Подытожу касаемо аппаратной части. Стоимость готового устройства, не считая текстолита и расходных материалов, используемых для изготовления и монтажа ПП, составила около 500 рублей.
Программа
Теперь от аппаратной части к программной. Программа состоит из одного исполняемого exe файла. При первом запуске, программа будет пошагово «просить» произвести необходимые настройки, сначала происходит инициализация COM порта, программа выдаст вот такое окно:
Кроме номера порта, в настройках ничего менять не надо! После выбора порта, необходимо нажать кнопку «повторить попытку » в стартовом окне программы. Следующим этапом программа «попросит» произвести «рабочие» настройки.
Здесь указываются оптимальные границы показаний с датчиков, эти значения влияют на графическое отображение значений в основном окне программы, красная стрелка вверх означает завышенное значение, вниз - заниженное и зелёная галочка - в норме соответственно. Что касается оптимальной границы давления, то как таковой её нет, это значение зависит от географических координат вашего города, а верней высоты, на которой расположен ваш город относительно уровня моря, проще всего границы атмосферного давления можно взять из таблицы высот или методом наблюдения.
По желанию можете указать вариант запуска программы (свёрнутый/ не свёрнутый режим). Есть ещё один раздел - это логин, пароль, частота отправки и галочка разрешить отправку данных на WEB сервер. Здесь немного подробней. Эта настройка, при желании, разрешает отправку значений температуры, влажности и давления на глобальный WEB сервер meteolk.ru - это ресурс созданный специально под этот проект, по сути это просто личный кабинет, где содержится вся информация полученная метеостанцией и ничего кроме этого. Для того чтобы можно было пользоваться этим ресурсом необходимо сначала зарегистрироваться для возможности дальнейшей идентификации пользователя, для этого просто заходите на сайт и нажимаете «Регистрация ». Так сказать пользуйтесь на здоровье, мне не жалко. На странице регистрации указываете имя, логин и пароль.
Всё, на этом регистрация закончена, и учётные данные можно указывать в программе. Это можно сделать и позже, перейдя в настройки через «Меню», не обязательно при первом запуске. После того как будут произведены все настройки, нажимаете сохранить и в окне запуска программы нажимаете кнопку «повторить попытку ». Если всё нормально, то программа запуститься и появится основное окно, после этого создадутся файлы настроек и при последующих запусках, никаких настроек производить уже будет не нужно.
В меню «дополнительно
» есть опция «считать данные с контроллера
», здесь поясню. Каждые пол часа в оперативку микроконтроллера записываются значения температуры, влажности и давления, всего таких записей может быть 100, если получилось так, что программа не была запущена и вам нужно посмотреть статистику, то при помощи этой опции можно посмотреть данные, это 2-е суток, если таковые есть конечно. При помощи «стереть данные МК» вся собранная ранее статистика и хранящаяся в оперативке - затирается. Помимо текущих, отображаемых значений, есть ещё значения «макс.» и «мин.», это максимальные и минимальные значения, которые были зарегистрированы за время работы программы.
С программой всё, на остальных менюшках не буду останавливаться, думаю, что и так всё интуитивно понятно. Вернусь немного к личному кабинету. После регистрации, можно зайти под своей записью, кстати, можно также зайти под логином «test
» и паролем «test
», это ради ознакомления. Если у вас есть данные, то вы увидите вот такое окно:
При желании, данные можно посмотреть в графическом варианте, в виде графиков.
Вот и всё. Надеюсь на то, что мой проект вам понравиться и пригодится. Пока-пока! До новых встреч на сайте. Автор Виталий Анисимов . г. Калуга .
Обсудить статью ДОМАШНЯЯ USB МЕТЕОСТАНЦИЯ
Температурные датчики применяются в составе охранных сигнализаций или систем типа "Умный дом". Основная их функция – контроль температуры в помещении. Купить GSM датчик температуры следует тогда, когда появляется необходимость сбора информации и отправки ее на центральный прибор сигнализации. В системах "Умный дом" прибор позволяет узнавать информацию о климате внутри помещения, что влияет на автоматическое включения или выключения электроприборов. GSM-контроль помещения, неотъемлемой частью которого является сигнализация с термодатчиками, позволяет максимально эффективно экономить время и деньги владельца. Достаточно приобрести и установить SIM-карту, и подключить датчик к электрической розетке.
Для чего нужны GSM термометры?
- Для удаленного управления всеми типами нагревательных приборов (электрические, газовые или твердотопливные котлы);
- Для контроля обогревателей (кондиционер, инфракрасные обогреватели, теплые полы и другие);
- Для сбора информации о температуре и влажности воздуха.
Если верить отзывам специалистов о GSM термометрах и сигнализациях с термодатчиками, то можно сделать вывод, что системы контроля и регулирования температуры – наиболее современные способы управления климатом помещения. Это не только отопление или кондиционирование, но и возможность проводить фильтрацию воздуха и увлажнять его.
Почему стоит купить GSM термометр и сигнализацию с термодатчиками?
- Возможность в любое время получить всю информацию о температурном режиме. Большинство моделей могут контролироваться через приложения на Android/iOS, что дает возможность в режиме реального времени собрать данные и использовать их;
- Прибор может выполнять десятки задач в автоматическом или полуавтоматическом режимах, избавляя пользователя от необходимости вручную контролировать температурные и климатические переменные;
- Цена на GSM датчик температуры кажется совсем низкой, если учитывать все возможные пути экономии электроэнергии, воды, газа, которые достигаются использованием устройства;
- В случае достижения температуры критической отметки (которую Вы сами настраиваете) датчик сообщит об этом путем отправки СМС сообщения. Кроме того, настройка и контроль прибора может осуществляться с помощью СМС-команд.
Метеостанция предназначена прежде всего для наблюдения за погодой, просмотром текущей температуры, влажности и атмосферного давления. Вещь очень удобная для рыбаков. Я решил сделать свою метеостанцию на основе Arduino, но с отображением данных на мобильном телефоне.
Принцип работы приложения - запускаем на телефоне с ос android, подключаемся к плате arduino по блютузу и, нажимая на иконки, получаем отображение различных данных.
Принцип работы метеостанции простой. При получении с телефона 1, опрашиваем датчик температуры DS18B20, который размещен на улице и отправляем данные на телефон, при получении 2, опрашиваем датчик температуры DS18B20, который размещен в комнате и отправляем данные на телефон. При получении 3, опрашиваем датчик BMP085, а при получении 4 - опрашиваем датчик влажности и тоже отправляем данные.
Сразу отвечу на вопрос «почему отображение данных на мобильном телефоне?». Мне так удобнее, тем более что я экономлю на покупке дисплея, на покупке кнопок и внутреннюю память микроконтроллера. Лень все-таки двигатель прогресса.
Скриншоты с экрана мобильного телефона
Измерение температуры на улице в градусах Цельсия:
Измерение температуры в комнате в градусах Цельсия:
Измерение атмосферного давления на улице в мм. рт. ст.:
Измерение влажности воздуха в %
Ну а теперь после небольшого обзора работы перейдем к технической части проекта.
Схемы подключения датчиков
Схема подключения датчиков температуры DS18B20
Датчики температуры необходимо подключать параллельно.
Схема подключения датчика BMP085:
Схема подключения датчика DHT11:
Схема подключения модуля bluetooth HC-05:
После удачного подключения всех датчиков загружаем скетч,
Скетч
#include
Приложение для телефона WSAB работает на ОС андроид 2.3 и выше,
Принцип работы
Собранные данные с датчика скорости и направления ветра и других сенсоров передаются контроллером без проводов по сети GPRS на наш или Ваш сервер в сети Интернет, где их можно просматривать в режиме реального времени и скачивать в виде полного архива.
Основные функции
Сбор, накопление и передача метеоданных на сервер в сети Интернет ежеминутно.
Сбор и передача на сервер уровня напряжения входного питания.
Вход для подключения нормальнозамкнутого датчика встроенной сигнализации / оповещателя о событии.
Стоимость эксплуатации
Стоимость GPRS трафика в месяц около 100 рублей.
Контроллер не требует обслуживания. Имеет два уровня противодействия сбоям в работе.
Контроллер имеет промышленный стандарт качества проектирования и изготовления с учетом влаго- пыле- термо- устойчивости.
Измеряемые величины
GPRS Анемометр:
- температура (без радиационной защиты от солнца)
GPRS Метеостанция:
Cкорость и направление ветра
- температура
- атмосферное давление
- влажность
Точность
Направление ветра - 16 секторов
Скорость ветра - от 0 до 66 м/с - 5%
Атмосферное давление - 2%
Влажность - 2%
Температура - 2%
Условия эксплуатации
Рабочая температура от - 40 до +60 градусов цельсия.
Устройства предназначены для уличной или комнатной установки.
Электропитание
Два входа питания с приоритетом:
Вход - 5 вольт от внешнего сетевого блока питания или USB.
Техническая поддержка
Всем покупателям оказывается полная техническая и гарантийная поддержка.
Гарантия 1 год
Комплектация
1. Датчик скорости и направления ветра Davis с крепежом для мачты.
2. Блок сбора и передачи данных с сенсорами.
3. Блок питания 220/USB
4. Все необходимые провода.
5. Место на сервере для просмотра и накопления данных.
6. Помощь в наладке и ввод в эксплуатацию.
7. Помощь в создании Вашего сайта для сбора и накопления данных.
Дополнительные функции (не входят в стандартную поставку)
2-ой вход 5 - 30 вольт от солнечной батареи или внешнего аккумулятора / блока питания. (ОПЦИЯ)
Дублирование собранной информации на встроенной карточке памяти стандарта micro SD.
Передача данных на компьютер по кабелю на значительные расстояния.
Стандарт подключения к компьютеру - интерфейсы RS232 или USB.
Подключение к контроллеру второго анеморумбометра.
Подключение к контроллеру датчика оборотов и встроенный тахометр.
Конфигурирование входов контроллеров как частотомеров и вольтмеров для подключения другого оборудования, к примеру профессиональных анемометров с аналоговыми выходами.
Встроенный подогрев для расширения нижнего диапазона рабочей температуры.
С Уважением,
коллектив компании.
- Эта "метеостанция своими руками" предназначена для работы в походных условиях, а не внутри и снаружи помещения, как сказано вначале статьи. Батарейки, собственный экран. Гораздо проще и удобней было бы использовать для этого ноутбук.
- Не могу скачать прошивки:(Можете запостить в другом месте? или замылить на allmail@ mail.ru
- Довольно все замудренно и дороговато.
- Согласен, что замудренно, но полюбому получается сопостовимо (по деньгам) с китайскими погодниками, а устройство рекомендую рассматривать как один из "кубиков" умного дома, чуточку поправив прошивку данные можно передавать по RS232 например на ПК используемый как фоторамка-центр управления дома или КПК.
- К стати прошива и исходники нормально скачиваются с англоязычной странички проекта
- Смутно представляю, для чего такая сложность в быту. Самая крутая станция не даст прогноза сравнимого с тем, что дает космическая съемка. Разве что - в походах в такую глушь, где нет ни мобильного ни радио-интернета. И то врядли: все серьезные компании, у которых жизнь может от погоды зависеть, (планеристы, альпинисты) имеют спутниковый навигатор, а значит - и выход на прогноз.
- Так это устройство не дает прогноза, а выводит на экран текущие значения параметров погоды. И основное назначение ее не походное, а, к примеру, измерение параметров в теплице и передача ее в дом. Кстати, начало статьи можно перевести и следующим образом: "Погодная станция с измерением давления, относительной влажности, внутренним и отдаленным наружным измерением температуры" , где не говорится о помещении.
- Схема немного мудреная, но интересная и найдет применение в быту и производстве, для отслеживания параметров помещений, для автоматизации каких-либо процессов.
- Доброе время суток! Укого есть скачанные файлы печатки и прошивки, скиньте, пожалуйста форум,или на [email protected] . Заранее благодарен!
- Ну,если,ни у кого нет файлов прошивки и печатной платы, то скажите - какой КРЕТИН удалил все ети файлы?
- Советую успокоиться, такое ощущение, что весь мир Вам по гроб чем-то обязан. См. страницу первоисточника http://www.elxproject.com/elx/news.php?readmore=36
- У меня уже года два такая с беспроводным датчиком температуры и влажности.
- Да нет, никто мне ничем не обязан. За резкость,конечно, извиняюсь - просто был я по етой ссылке.Такое впечатление по етой ссылке создалось,что я, просто категорически обязан зарегиться в Face Book, а ето "сильно" раздражает.Скачать не получилось. Просьба - если укого есть, скачанный архивчик - скинте,пожалуйста, если не трудно, на форум. Заранее благодарю. P.S Я так думаю, форумы,кроме основной функции, так же существуюти для того,что бы избавлять людей от подобного геморроя - просмотра дибильной рекламы и принудительной регистрации в соцсетях и.т.д
- Пожалуйста, архив во вложении. Схемы, печатки, исходники, прошивки. Не стоит принимать "близко к сердцу", но на будущее вам - не стоит сразу ругаться и возмущаться. Я, как и многие форумчане, прекрасно понимают, что вам нужна какая-то инфа, файлы, схемы и возможно даже очень срочно нужны, но не всегда вы это получаете моментально. Я видел вашу просьбу в сообщении от 28.07.2013, но ответить или чем-то помочь до сегодня не мог (может и других пользователь форума похожая ситуация) Если бы админ быстренько не вмешался, то возможно, что в ваш адрес посыпались бы высказывания и слова "определенной направленности", а дальше "цепная реакция" с ругней, и в итоге обсуждение (тема) разрастается не по делу и остается очень плохое мнение о форуме в целом... Удачи! Если чего, спрашивайте, поможем чем сможем!
- Добрый день VADZZ! Благодарю за архивчик!
Загрузка...
