МЕТЕОСТАНЦИЯ

МЕТЕОСТАНЦИЯ

Автор: Дмитриев Родион Вячеславович, студент второго курса специальности 09.02.02 «Компьютерные сети»

Руководители: Клубаков Владимир Михайлович, преподаватель специальных дисциплин,

ГПОУ «Горловский колледж промышленных технологий и экономики»

Цель проекта: Изготовление недорогой метеостанции для использования в домашних условиях и наблюдения за изменениями погоды.

Краткое описание проекта

Метеостанцияразмещается в корпусе, спроектированном с помощью сервиса Tinkercad и распечатанном на 3Д-принтере, питается от micro-USB или аккумулятора. Основные характеристики и возможности:

Большой дешёвый LCD дисплей;

Переключение режимов сенсорной кнопкой;

Вывод на дисплей: большие часы;дата;температура воздуха;влажность воздуха;атмосферное давление (в мм.рт.ст.);углекислый газ (в ppm);прогноз осадков на основе изменения давления;построение графиков показаний с датчиков за час и сутки;индикация уровня CO2 трёхцветным светодиодом;

Материалы и компоненты: Arduino NANO, сенсорный модуль, BME280 (5V), MH-Z19, дисплей 2004 i2c, DS3231.

Дополнительно: светодиод RGB, резисторы (220 R), провода, корпус, микро USB модуль. [1, 2, 3]

Рисунок 1. – Схема подключения компонентов.

Алгоритм работы

Основной цикл работы станции:

voidloop(){

if(sensorsTimer.isReady())readSensors(); // читаем показания датчиков с периодом SENS_TIME

if(clockTimer.isReady())clockTick(); // два раза в секунду пересчитываем время и мигаем точками

plotSensorsTick(); // тут внутри несколько таймеров для пересчёта графиков (за час, за день и прогноз)

modesTick(); // тут ловим нажатия на кнопку и переключаем режимы

if(mode == 0){// в режиме "главного экрана"

if(drawSensorsTimer.isReady())drawSensors(); // обновляем показания датчиков на дисплее с периодом SENS_TIME

}else{// в любом из графиков

if(plotTimer.isReady())redrawPlot(); // перерисовываем график

}

}

Область применения.

Дети и респираторные заболевания. Влажность очень важна для здоровья маленьких детей. Если дома слишком сухо, то сухой воздух раздражает гортань и носовые проходы, высушивает слизистую и за счет этого снижается сопротивляемость бактериям и вирусам, провоцирует респираторные заболевания. Педиатры советуют, что если влажность в комнате опустилась ниже 50%, то нужно срочно включать увлажнитель.

Для метеозависимых людей. У многих людей проблемы с артериальным давлением, и они реагируют на давление и влажность. Поэтому им метеостанция нужна, чтобы знать причину головных болей, связаны ли они с погодой или нет.

Музеям, и частным коллекционерам, где важно контролировать влажность и условия хранения полотен, тоже такой девайс окажется полезным.

Если вы живете вэкстремальных районах, например, у горных хребтов, где погода меняется слишком стремительно, то никакой Google прогноз вам не поможет. Вам нужна собственная метеостанция.

Основные результаты и выводы:

в процессе работы приобретаются и совершенствуются навыки проектирования, моделирования, программирования;

сфера применения довольно обширна и может расширяться благодаря множеству датчиков, которые могут быть интегрированы в метеостанцию;

Работа как от встроенного аккумулятора, так и от внешнего источника питания.

Список использованных источников

1. Том Иго — Arduino, датчики и сети для связи устройств. 2-е издание, БХВ-Петербург,С.-Пб., 2015. С. 541.

2. ARDUINO Быстрый старт. Первые шаги по освоению ARDUINO.pdf.

3. Официальная документация проекта Arduino;URL: http://www.arduino.cc (дата обращения: 08.02.2019)