Большой проект: погодная станция и первичные часы

Реализованные возможности:

Погодная станция

- измерение температуры снаружи и внутри помещения

- измерение атмосферного давления

- измерение влажности воздуха

- измерение скорости ветра

- отображение суточного графика изменения давления

- предсказание погоды на ближайшее время

Первичные часы

- поддержание точного времени, источник точного времени для остальных устройств

Радиоинтерфейс

- передача по радиоканалу полученной выше информации

Программный интерфейс

- безкнопочная  установка времени

- расчет рассинхронизации времени

Интерфейс:

в порядке следования номеров

1. Изменение атмосферного давления за последний час

2.График изменения атмосферного давленияза сутки

3. Прогноз погоды (в данном случае ожидается дождь)

4.Атмосферное давление, мм.рт.ст.

5.Скорость ветра, об/мин.

6.Температура на улице, гр. С.

7.Знак изменения уличной температуры за последний час (ST=stable, без изменений)

8.Температура в квартире, гр. С

9.Влажность воздуха, %

10.Время

11.Число и месяц

Схема:

Как видим, принцип построения крайне прост:  разведены основные интерфейсы и остальные платы подсоединены через коннекторы. За исключением платы часов реального времени, которая размещена вместе с основной.

Плату можно рассмотреть на фото ниже. Приношу извинения за грязь на плате.

Снизу находится  часовая микросхема

Установки фьюзов показаны здесь:

Анемометр 

За основу конструкции взят компьютерный кулер. В данном случае 80мм, но можно и другие.

Кулер был разобран. Катушки двигателя откушены и выброшены, также выпаяны все детали кроме датчика Холла, который используется в конструкции. На свободное место впаян внешний датчик температуры DS18B20. После сборки плата полита эпоксидной смолой.

Внимание, не повторяйте моей ошибки: на горизонтальной полке зимой скапливается снег и мешает вращаться крыльчатке.

Радиоинтерфейс

В качестве оного применен передатчик из комплекта, купленного на Ebay. Они выпускаются на стандартные частоты  433 и 315МГц.(Ищетсяпофразе «433MhzRFtransmitterreceiverlinkkit») На момент публикации стоимость его около $1.05. Невероятно.

На фото в нижнем левом углу в белом теплоизолирующем контейнере датчик SHT21, правее находится передатчик.

Программа синхронизации

Было решено отказаться от ручной (кнопочной) настройки времени и использовать для этого программу. 

Ее интерфейс прост. Во время старта программа попытается найти подходящий порт, при необходимости его можно изменить. При готовности порта загорается надпись “READY”.

При нажатии кнопки «Спросить» программа узнает время в приборе и вычисляет разницу (дельту) с образцовыми часами.

При нажатии кнопки «Синхро» время в приборе синхронизируется с образцовым.

Соединение компьютера с прибором возможно стандартным шнуром USB-UART. Также протестирована работа через модульBluetooth-UART.

Протокол обмена

Протокол обмена данными является открытым и позволяет осуществить подключение в качестве устройства отображения/управления любого устройства, поддерживающего обмен по UART. В качестве такового может служить персональный компьютер, планшет под управлением Андроид и другие аналогичные устройства.

Скачать [161,22 Kb] (cкачиваний: 432) схему, прошивку, программу под 64 и 86 windows, печатную плату

Дальнейшее развитие проекта в следующей статье, а предыдущая статья тут.