نحوه ثبت اطلاعات ایستگاه های هواشناسی - Liono Maker: 5 Step

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

معرفی:

سلام ، این #LionoMaker است. این منبع باز و کانال رسمی YouTube من است.

در اینجا پیوند وجود دارد: Liono Maker / YOUTUBE CHANNEL

در این پروژه ما نحوه ساخت "ثبت اطلاعات ایستگاه های آب و هوا" را یاد خواهیم گرفت. این پروژه بسیار جالب است در این پروژه من از کارت Micro SD ، ماژول DS3231 ، DHT 11 ، ماژول GPS ، LDR و Arduino UNO استفاده می کنم. داده های ایستگاه هواشناسی به این معنی است که رطوبت ، دما ، نور ، تاریخ و زمان ، طول و عرض جغرافیایی را تشخیص می دهد.

توجه داشته باشید:

1) در Fritzing Schematics من از pin6 و pin7 برای برقراری ارتباط با ماژول GPS و پین 4 برای ارتباط با DHT11 استفاده می کنم. 2) در پروتئوس شماتیک از پین 3 و پین 4 برای ارتباط با ماژول GPS و پین 6 برای برقراری ارتباط DHT11 استفاده می کنم. 3) در غیر این صورت هر دو اتصال صحیح است ، فقط باید پین های# در برنامه نویسی آردوینو را مطابق نمودارها تعریف کنیم.

//*******************************************************

مرحله 1:

کارت 1_SD:-

از کارتهای SD (Secure Digital) می توان برای ذخیره اطلاعات و ثبت اطلاعات استفاده کرد. به عنوان مثال می توان به ذخیره اطلاعات روی دوربین های دیجیتال یا تلفن های همراه و ثبت اطلاعات برای ثبت اطلاعات از حسگرها اشاره کرد. کارتهای Micro SD می توانند 2 گیگابایت اطلاعات را ذخیره کنند و باید به صورت قالب FAT32 (جدول تخصیص فایل) قالب بندی شوند. کارت میکرو SD با ولتاژ 3.3 ولت کار می کند ، بنابراین فقط ماژول های کارت میکرو SD با تراشه تغییر سطح ولتاژ 5 ولت تا 3.3 ولت و تنظیم کننده ولتاژ 3.3 ولت می توانند به منبع تغذیه آردوینو 5 ولت متصل شوند. ماژول micro SD با آردوینو با استفاده از رابط جانبی سریال (SPI) ارتباط برقرار می کند. پین های اتصال SPI روی ماژول micro SD شامل پین های MOSI ، MISO ، SCK و SS pin chip select (CS) است که به ترتیب به پین های 11 ، 12 ، 13 و 10 آردوینو متصل می شوند.

ارتباط کارت SD با Arduino UNO:

GND ------ GND

5 ولت ------- VCC

Pin12 -------- MISO

Pin11 -------- MOSI

Pin13 ------- SCK

Pin10 -------- SCS

داده ها فقط پس از دستور file.close () روی پرونده روی کارت SD نوشته می شوند. بنابراین ، هر دستور file.println (data) باید توسط دستور file.close () دنبال شود و قبل از آن دستور SD.open ("نام فایل" ، FILE_WRITE) وجود داشته باشد. تابع SD.open () دارای تنظیمات پیش فرض FILE_READ است ، بنابراین گزینه FILE_WRITE برای نوشتن روی یک فایل مورد نیاز است. ترتیب دستورالعمل های مورد نیاز برای نوشتن روی کارت SD SD.open است ("نام فایل" ، FILE_WRITE) ؛ file.println (داده) ؛ file.close ()؛

2) LDR:-

مقاومت عکس (مخفف LDR برای مقاومت در برابر کاهش نور ، یا مقاومت وابسته به نور ، یا سلول رسانای عکس) یک جزء منفعل است که مقاومت را نسبت به دریافت روشنایی (نور) در سطح حساس قطعه کاهش می دهد. مقاومت یک مقاومت عکس با افزایش شدت نور حادثه ای کاهش می یابد. به عبارت دیگر ، رسانایی نوری را نشان می دهد.

ارتباط LDR با Arduino UNO:

یک ترمینال آن با 5 ولت و پایانه دوم با مقاومت 1k متصل است. انتهای دوم مقاومت 1k متصل است. LDR خود یک مقاومت است و از این نوع تنظیمات برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شود ، این تکنیک تقسیم ولتاژ است. ترمینال مشترک به پین آنالوگ# A3 آردوینو UNO متصل است.

3) DS3231:-

هنگام نوشتن داده ها روی کارت SD با استفاده از ماژول ساعت در زمان واقعی (RTC) ، مانند DS3231 ، می توان تاریخ و زمان اندازه گیری سنسور یا ثبت داده را در نظر گرفت. ساعت واقعی می تواند اطلاعات ثانیه ، دقیقه ، ساعت ، روز ، تاریخ ، ماه و سال را ارائه دهد. DS3231 را می توان با 3.3 ولت یا 5 ولت تغذیه کرد و باتری لیتیوم CR2032 با سلول دکمه ای RTC را هنگامی که به آردوینو متصل نیست ، تغذیه می کند. DS3231 همچنین دارای سنسور دمای داخلی است. DS3231 از ارتباط I2C با دو خط دو طرفه استفاده می کند:

1) ساعت سریال (SCL)

&

2) داده های سریال (SDA)

توجه: >>> DS3231 به Arduino UNO متصل شده است.

DS3231: Arduino UNO:

Gnd ----------------------- Gnd

VCC --------------------- 5 ولت

SDA -------------------- پین# A4

SCL -------------------- پین#A5

4) DHT11:-

DHT11 یک سنسور دیجیتال کم هزینه برای تشخیص دما و رطوبت است. این سنسور را می توان به راحتی با هر میکروکنترلری مانند آردوینو ، رزبری پای و غیره … برای اندازه گیری فوری رطوبت و دما ارتباط برقرار کرد. سنسور رطوبت و دما DHT11 به عنوان سنسور و ماژول موجود است. تفاوت بین این سنسور و ماژول در مقاومت کششی و LED روشن است. DHT11 یک سنسور رطوبت نسبی است. این سنسور برای اندازه گیری هوای اطراف از ترموستات و سنسور خازنی رطوبت استفاده می کند.

اتصال سنسور DHT 11 با Arduino UNO:

DHT11 آردوینو UNO

GND ---------------------------- GND

VCC ----------------------------- 5 ولت

داده (سیگنال) ------------------ پین شماره 6

5) ماژول GPS:-

ماژول GPS (سیستم موقعیت یابی جهانی) و برای ناوبری استفاده می شود. این ماژول به سادگی مکان خود را بر روی زمین بررسی می کند و داده های خروجی را ارائه می دهد که طول و عرض جغرافیایی موقعیت آن است.

انواع مختلفی از ماژول های GPS وجود دارد و برای یافتن مقادیر متغیرهای مختلف استفاده می شود. مانند؛

//**********************************************************************************************************************

توجه:- برای جزئیات بیشتر می توانید با این عملکرد تماس بگیرید

gps.getDataGPRMC (زمان ، وضعیت ، عرض ، عرض جغرافیایی نیمکره ، طولی ، طولی Meridiano ، speedKnots ، trackAngle ، تاریخ ، مغناطیسی ، تنوع مغناطیسی ، جهت گیری) ؛

Serial.println (زمان) ؛ Serial.println (وضعیت) ؛

Serial.println (عرض جغرافیایی) ؛

Serial.println (latitudHemisphere) ؛

Serial.println (طولی) ؛

Serial.println (طولی مریدیانو)؛

Serial.println (speedKnots) ؛

Serial.println (trackAngle) ؛

Serial.println (تاریخ)؛

Serial.println (magneticVariation) ؛

Serial.println (magneticVariationOrientation) ؛

//******************************************************************************************************************

مثال دیگری برای ایجاد پیوند برای ماژول GPS استفاده می شود. مانند؛

gps. Google (پیوند) ؛

//*******************************************************************************************************************

&&&

توجه:- اگر جزئیات بیشتری دریافت نکردید ، می توانید به این عملکرد تماس بگیرید

gps.getDataGPRMC

عرض ، عرض نیمکره ، طولی ، طولی Meridiano

؛ Serial.println (عرض جغرافیایی) ؛

Serial.println (latitudHemisphere) ؛

Serial.println (طولی) ؛

Serial.println (طولی مریدیانو)؛

//******************************************************************************************************************

من از این خطوط برای دریافت LONGITUDEE & LATITUDE استفاده کرده ام.

Longi = (gps.location.lng () ، 54.01125) ؛ Lati = (gps.location.lat () ، 1.95949) ؛

//******************************************************************************************************************

توجه داشته باشید:

می توانید از کدگذاری بالا برای دریافت اطلاعات بیشتر از ماژول GPS خود استفاده کنید. من تازه از طول و عرض جغرافیایی استفاده می کردم.

//******************************************************************************************************************

راه های متصل کردن ماژول GPS با ARDUINO UNO به شرح زیر است:

ماژول GPS: Arduino UNO:

Gnd ----------------------------- Gnd

Vcc ------------------------------ 5 ولت

RX ---------------------------------- پین شماره 3

TX ------------------------------ پین شماره 4

//********************************************************************************************************************

گام 2:

نحوه دریافت فایل "DATA. CSV" در حالی که شبیه سازی PROTEUS:-

توجه داشته باشید:

> در مرحله اول ، مطمئن شوید که مدار شما درست است و خطایی وجود ندارد.

> شما فایل هگز را در Arduino UNO بارگذاری کرده اید.

> شما فایل SD Card را روی کارت SD بارگذاری کرده اید.

> بعد از فشار دادن دکمه پخش در گوشه پایین سمت چپ پروتئوس ، شبیه سازی خود را شروع کنید.

> ترمینال مجازی شما باز شده و داده های شما پس از تأخیر (1000) ثبت می شود.

>>>>>>>>> Esc را فشار دهید >>>>>>>>>>>>>>>>>>

پنجره محتویات کارت حافظه را مشاهده خواهید کرد ، در اینجا فایل data.csv موجود است. آن را در رایانه خود صادر کنید.

مرحله 3:

EXCEL در حال کار:-

Excel را باز کرده و فایل data.csv خود را در آن تزریق کنید. داده ها در ستون هایی با نام نشان داده می شوند و نمودارهای خطی را می گیرند.

مرحله 4: