نمایش پیش بینی آب و هوا Art Deco: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

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

سلام دوستان،

در این دستورالعمل ما قصد داریم داغ ببینیم تا این نمایشگر پیش بینی آب و هوا را بسازیم. این دستگاه از مینی برد Wemos D1 به همراه صفحه نمایش 1.8 اینچی TFT رنگی برای نمایش پیش بینی آب و هوا استفاده می کند. من همچنین محوطه ای را برای این پروژه با استفاده از رشته چوبی طراحی و چاپ کردم! من الهام بخش این محوطه به سبک آرت دکو را از یک رادیو قدیمی گرفتم. من طرحی برای ایستگاه هواشناسی می خواستم که منحصر به فرد و به نوعی هنری باشد ، از حصارهای مربعی بدون هیچ حوصله ای خسته شده بودم. من می خواستم وقتی به آن نگاه می کنم احساس خوبی به من دست بدهد.

این پروژه به اینترنت متصل می شود و پیش بینی آب و هوا را برای موقعیت مکانی من بازیابی می کند و آن را روی صفحه نمایش می دهد. این پروژه فقط نماد آب و هوا ، دما و زمان پیش بینی را نشان می دهد زیرا من می خواستم یک نگاه حداقلی برای این پروژه داشته باشم. البته در صورت تمایل می توانید اطلاعات بیشتری را به راحتی اضافه کنید. حالا بیایید ببینیم چگونه این پروژه را بسازیم.

مرحله 1: تمام قطعات را دریافت کنید

قطعات مورد نیاز برای ساخت این پروژه به شرح زیر است:

• مینی برد Wemos D1 ▶
• صفحه نمایش 1.8 اینچی TFT رنگی ▶
• برخی از سیمها ▶

هزینه پروژه بسیار پایین است و حدود 12 دلار است!

همچنین برای این پروژه به یک محفظه نیاز داریم. اگر محوطه Art Deco را که برای این پروژه طراحی کردم دوست دارید ، آن را از Thingiverse بارگیری کنید.

آن را از اینجا دریافت کنید ▶

مرحله 2: Wemos D1 Mini

Wemos D1 mini یک برد جدید فوق العاده است که حدود 5 دلار قیمت دارد!

تخته بسیار کوچک است. از تراشه ESP8266 EX استفاده می کند که می تواند در فرکانس تا 160 مگاهرتز کار کند. دارای حافظه زیاد ، 64 کیلوبایت RAM آموزشی ، 96 کیلوبایت حافظه RAM و 4 مگابایت حافظه فلش برای ذخیره برنامه های شما. این برنامه قابلیت اتصال WiFi ، به روزرسانی های هوایی و موارد دیگر را ارائه می دهد. مینی برد D1 دارای 11 پین GPIO و یک ورودی آنالوگ است. با وجود اندازه کوچک ، سپرهای زیادی برای این صفحه در حال توسعه است که به نظر من عالی است ، زیرا به این ترتیب ما به راحتی می توانیم پروژه های عالی اینترنت اشیا را بسازیم! البته ما می توانیم این برد را با استفاده از Arduino IDE برنامه ریزی کنیم.

این برد با وجود اندازه کوچک ، عملکرد بهتری نسبت به سایر برد های سازگار با آردوینو دارد. من مقایسه ای بین ESP8266 و Arduino انجام داده ام ، می توانید ویدیویی را که در این مرحله ضمیمه کرده ام بررسی کنید. این برد 17 برابر سریعتر از Arduino Uno است! همچنین عملکرد سریعتری نسبت به سریعترین برد آردوینو ، Arduino Due دارد. همه اینها ، با هزینه ای کمتر از 6 دلار! چشمگیر.

مرحله 3: صفحه نمایش TFT رنگی 1.8 اینچی

این یک صفحه نمایش TFT رنگی 1.8 اینچی است که از درایور ST7735 استفاده می کند. این اولین صفحه رنگی بود که از Arduino استفاده کرد و بیشتر از صفحه نمایش رنگی استفاده می کنم. ارزان است ، هزینه آن حدود 6 دلار است ، وضوح آن 160x128 پیکسل است ، این دستگاه می تواند 65000 رنگ را نمایش دهد ، دارای اسلات کارت SD در پشت و پشتیبانی از کتابخانه عالی است. بر روی هر Arduino کار می کند ، روی Teensy و با بردهای ESP8266 کار می کند! دیگر چه چیزی باید پرسید؟ یک صفحه نمایش عالی!

من یک آموزش تصویری دقیق در مورد این صفحه نمایش آماده کرده ام و در این قسمت قابل آموزش ضمیمه شده ام.

مرحله 4: ساخت نمونه اولیه

اکنون زمان آن رسیده است که همه قطعات را به هم متصل کنید. بسیار آسان است. ما فقط باید 8 سیم را وصل کنیم!

اتصال صفحه نمایش 1.8 اینچی TFT رنگی

1. Vcc صفحه نمایش به خروجی 5 ولت Wemos D1 mini می رسد
2. GND صفحه نمایش به WMOS GND می رود
3. پین CS به پین دیجیتال 2 می رود
4. بازنشانی پین به پین دیجیتال 4 می رود
5. پین A0 به پین دیجیتال 3 می رود
6. پین SDA به Digital Pin 7 می رود
7. پین SCK به Digital Pin 5 می رود
8. پین LED به خروجی 3.3 ولت Wemos D1 mini می رود

خودشه! لوازم الکترونیکی آماده است! اگر پروژه را تقویت کنیم ، همه چیز همانطور که انتظار می رود کار می کند!

مرحله 5: پرینت سه بعدی محفظه

گام بعدی چاپ سه بعدی محفظه است. من این محوطه را با استفاده از نرم افزار رایگان Fusion 360 طراحی کردم.

من بسیاری از نرم افزارهای مختلف طراحی سه بعدی را امتحان کردم اما Fusion 360 به دلایل زیر مورد علاقه من شد.

• بسیار قدرتمند است
• رایگان است
• استفاده از آن نسبتاً آسان است
• آموزش های زیادی در مورد نحوه استفاده از این نرم افزار وجود دارد

من نیم ساعت طول کشید تا با طراحی این محوطه به 3D بپردازم و در نظر داشته باشم که من در طراحی 3D و چاپ سه بعدی بسیار مبتدی هستم. این دومین طرحی است که من ساخته ام! این طرح بر اساس طراحی یک رادیوی قدیمی و بسیار قدیمی است.

اگر محوطه Art Deco را که برای این پروژه طراحی کردم دوست دارید ، آن را از Thingiverse بارگیری کنید. آن را از اینجا دریافت کنید ▶

من آن را با استفاده از رشته چوب به صورت سه بعدی چاپ کردم. من از رشته نارگیلی Form Wood Future's Easy Wood استفاده کردم. باید بگویم که این رشته بسیار مورد علاقه من است. به نظر می رسد و احساس بسیار خوبی دارد.

مرحله 6: پایان چاپ سه بعدی

محفظه شامل 3 قسمت است و برای چاپ آن چند ساعت طول کشید ، اما نتیجه فوق العاده بود!

پس از پایان چاپ ، قطعات را با استفاده از کاغذ ماسه ای ریز سنباده زدم. سپس آنها را با استفاده از لاک چوب جلا دهید. من حدود یک روز منتظر خشک شدن لاک قبل از انجام پروژه بودم.

نتیجه نهایی چشمگیر است.

از آنجا که من در چاپ سه بعدی بسیار مبتدی هستم ، تکنیک پرداختن به چاپ سه بعدی ایده آل نیست ، اما نتیجه نهایی واقعاً عالی است!

مرحله 7: همه چیز را به هم متصل کنید

بعد از خشک شدن لاک چوب ، صفحه نمایش را با مقداری نوار به قسمت جلویی وصل کردم و سیم ها را به مینی برد Wemos D1 لحیم کردم. سپس سیمها را به صفحه وصل کردم. پس از آزمایش مجدد مدار برای اطمینان از اینکه همه چیز مطابق انتظار کار می کند ، زمان چسباندن مینی برد Wemos D1 در محل خود رسیده است.

متأسفانه ، طراحی کامل نبود و قطعات به اشتباه چند میلی متری در محفظه قرار نمی گرفتند ، بنابراین مجبور شدم اصلاحاتی را در طراحی به روش سخت انجام دهم. فایلهای سه بعدی که بارگذاری کرده ام ، پس از انتقال تغییرات به طرح سه بعدی ، فایلهای صحیح هستند.

سپس ، من پروژه را روشن کردم و صفحه نمایش را قبل از اتصال دائمی آن با چسب حرارتی متمرکز کردم. وقت آن رسیده بود که یک تکه پارچه کوچک را روی قسمت جلویی بچسبانید تا رنگ و کنتراست به محفظه اضافه شود. آخرین مرحله چسباندن همه قسمتها به یکدیگر بود! پروژه ما آماده است! تاثیرگذار است نه؟ من واقعاً شکل و حس محفظه را دوست دارم. این یک ایستگاه هواشناسی معمولی را منحصر به فرد می کند. بیایید اکنون بخش نرم افزاری پروژه را ببینیم.

مرحله 8: کد پروژه

این پروژه پیش بینی آب و هوا را از وب سایت openweathermap.org دریافت می کند. برای تجزیه و تحلیل داده های آب و هوا به کتابخانه عالی Arduino JSON نیاز داریم. همچنین برای نمایش به دو کتابخانه نیاز داریم.

کتابخانه های مورد نیاز به شرح زیر است:

1. Adafruit GFX:
2. Adafruit ST7735:
3. آردوینو JSON:

حالا کد را ببینیم. در ابتدا ، ما باید SSID و رمز شبکه WiFi خود را تنظیم کنیم. در مرحله بعد ، ما باید APIKEY رایگان را از وب سایت operweathermap.org وارد کنیم. برای ایجاد کلید API خود ، باید در وب سایت ثبت نام کنید. دریافت اطلاعات و پیش بینی وضعیت آب و هوا رایگان است ، اما اگر مایل به پرداخت هزینه هستید ، وب سایت گزینه های بیشتری را ارائه می دهد. در مرحله بعد ، ما باید شناسه مکان خود را پیدا کنیم. مکان خود را پیدا کرده و شناسه ای را که در آدرس محل سکونت شما یافت می شود کپی کنید. سپس شناسه شهر خود را در متغیر CityID وارد کنید. آخرین مرحله این است که منطقه زمانی خود را وارد کنید تا پروژه زمان صحیح را نمایش دهد. اکنون ما آماده حرکت هستیم.

در ابتدا ، ما به شبکه WiFi متصل می شویم. سپس داده های آب و هوا را از سرور درخواست می کنیم. من فقط یک نتیجه می خواهم ، پیش بینی آب و هوا برای 3 ساعت آینده. در صورت تمایل می توانید کد را به راحتی تغییر دهید تا نتایج پیش بینی بیشتری دریافت کنید. ما با داده های آب و هوا در قالب JSON پاسخی دریافت می کنیم. قبل از ارسال داده ها به کتابخانه JSON ، من برخی از کاراکترهایی که برای من مشکل ایجاد می کردند را به صورت دستی حذف می کنم. سپس کتابخانه JSON کنترل می شود و ما می توانیم داده های مورد نیاز خود را به راحتی در متغیرها ذخیره کنیم. ما باید نگاهی به ساختار داده های JSON که وب سایت openweathermap به آنها پاسخ می دهد بیاندازیم تا ببینیم چگونه می توان اطلاعات مورد علاقه خود را بدست آورد. پس از ذخیره داده ها در متغیرها ، تنها کاری که باید انجام دهیم این است که آنها را در قبل از درخواست داده های جدید از سرور ، 30 دقیقه صبر کنید. ما زمان پیش بینی آب و هوا ، دما و نماد آب و هوا را نمایش می دهیم. نمادهای آب و هوا شامل برخی از گرافیک های bitmap و برخی اشکال ساده است. من همچنین نسخه ای از کد را آماده کرده ام که دما را برحسب درجه فارنهایت نمایش می دهد.

می توانید کد پروژه متصل به این دستورالعمل را بیابید. من سفارش می دهم آخرین نسخه کد (نسخه 2020) را بارگیری کنید ، می توانید وب سایت پروژه را در اینجا بررسی کنید:

یا مخزن github پروژه: https://github.com/educ8s/ESP8266- نمایش- آب و هوا- با- هنر- دکو- محوطه سازی

مرحله 9: نتیجه نهایی

همانطور که می بینید ، با تکنولوژی موجود ما می توانیم پروژه های چشمگیر را به راحتی و با هزینه بسیار کم بسازیم! این پروژه نمایشی واضح از این است ، هزینه آن کمتر از 15 دلار است! البته ما می توانیم موارد زیادی را به منظور بهبود پروژه به این پروژه اضافه کنیم. ما می توانیم یک بلندگو اضافه کنیم و آن را تبدیل به یک پخش کننده MP3 کنیم ، می توانیم یک گیرنده رادیو FM اضافه کنیم و آن را به یک رادیو قدیمی تبدیل کنیم و موارد دیگر. خوشحال می شوم نظر شما را در مورد این پروژه بشنوم. آیا ایده ای برای بهبود این پروژه دارید؟ لطفا نظرات و ایده های خود را در زیر ارسال کنید. با تشکر!

جایزه اول در مسابقه سازندگان اینترنت اشیا

جایزه سوم در طراحی اکنون: مسابقه طراحی سه بعدی 2016