Faça este projeto simples de estação meteorológica para casa e escritório

Neste post, vamos construir um mini projeto interessante de estação meteorológica baseado em Arduino, que pode mostrar a temperatura ambiente, umidade, pressão, qualidade do ar e muito mais dados do seu ambiente, que podem ser usados ​​para prever a clima de casa.

Se você estiver interessado em meteorologia, este projeto pode ser útil para estudar as condições climáticas locais e mudanças de curto prazo. O projeto proposto é um projeto de estado sólido, o que significa que não há partes móveis.

Este projeto pode ser colocado em condições internas ou semi-interiores, onde o circuito está longe da luz solar direta ou de ventos fortes ou umidade que podem danificar os sensores a bordo.

O desenho:

O projeto de circuito proposto para mini estação meteorológica é baseado no Arduino, que é o cérebro da estação meteorológica que coleta muitos dados de vários sensores e processos e os exibe na tela LCD de 16×2.

Você pode escolher sua placa de arduino favorita para este projeto. O circuito consiste em três sensores MQ-135, BMP180 e DHT11. Vamos ver o que cada sensor faz em detalhes.

Sensor MQ-135:

O MQ-135 é um sensor de medição da qualidade do ar, que pode detectar dióxido de carbono, álcool, benzeno, fumaça, butano, propano, etc. Se a concentração química desses gases for alta no ar, podemos dizer que o ar está poluído.

O sensor pode detectar alterações na concentração de poluentes no ar e fornece um nível de tensão adequado. A tensão de saída do sensor é diretamente proporcional ao nível de concentração química no ar.

A variação de tensão do sensor é alimentada ao Arduino; Temos níveis de limite pré-determinados no programa. Quando ultrapassa o limite, o microcontrolador nos diz se o ar é seguro ou não.

Diagrama de circuito

Interface do sensor MQ135 com circuito de estação meteorológica

O diagrama acima mostra o diagrama de fiação. Esse sensor precisa de uma fonte externa de 5V, pois possui um elemento de aquecimento dentro do sensor que consome cerca de 1 watt. A força do pino de força do arduino não pode fornecer corrente mais alta.

O elemento de aquecimento mantém o sensor quente e ajuda a amostrar a quantidade adequada de concentração química no ar. Demora alguns minutos para o sensor atingir a temperatura ideal.

Sensor DHT11:

O sensor DHT11 é conhecido popularmente como sensor de temperatura e umidade. Você pode medir a temperatura e a umidade do ambiente, como o nome sugere.

É um dispositivo de 4 pinos, mas apenas 3 deles são usados. Pode parecer um componente muito simples, mas possui um microcontrolador dentro do sensor que passa os dados digitalmente para a placa do arduino.

Enviar dados de 8 bits a cada segundo para o arduino, para decodificar o sinal recebido, precisamos incluir a biblioteca no código projetado para lidar com isso. O link para a biblioteca é fornecido em uma parte posterior do artigo.

Diagrama de circuito:

Interface DH11 com arduino

A conexão do circuito do sensor ao arduino é muito simples. A saída do sensor está conectada ao pino A1 do arduino. A fonte Vcc e GND estão conectadas aos pinos da fonte de alimentação Arduino.

Nota: Verifique se o seu sensor possui um resistor de pull-up embutido, se não tiver um; Conecte um resistor pull-up de 4,7 K ao pino de saída do sensor DHT11.

Sensor BMP180:

O BMP180 é um sensor barométrico; Pode medir a pressão atmosférica, altitude e temperatura. A medição de temperatura deste sensor é negligenciada, pois temos um sensor dedicado para medir a temperatura ambiente.

O sensor mede a altitude da configuração do nível do mar, também é um dos parâmetros usados ​​na meteorologia.

Diagrama de circuito:

Interface BM180 com Arduino
Ele usa o protocolo de comunicação I2C, o pino SDA passa para A4 para arduino e o SCL para A5 para arduino. O Vcc e o GND estão conectados aos pinos da fonte de alimentação do Arduino.

Conexão do LCD:

sensor de umidade usando Aduino


O visor LCD mostra todos os dados do sensor. A conexão entre o LCD e o arduino é padrão; Podemos encontrar conexões semelhantes em muitos outros projetos baseados em LCD. Ajuste o potenciômetro de 10K para obter a melhor visibilidade da tela LCD.

Protótipo do autor:

imagem de protótipo de estação meteorológica

Aqui está o protótipo do autor de um mini circuito de monitor meteorológico, onde todos os sensores mostrados nos esquemas estão conectados à placa do arduino.

Nota: A conexão do circuito de cada sensor e monitor LCD deve ser conectada a uma única placa arduino. Fornecemos uma conexão discreta do sensor em cada esquema para evitar confusão duplicando o circuito.

Faça o download dos arquivos da biblioteca antes de fazer o upload do código:

Biblioteca DHT11: https://arduino-info.wikispaces.com/file/detail/DHT-lib.zip

Biblioteca BMP180: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git

Código do programa:

#include
#include
#include
#include
#define DHTxxPIN A1
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);
dht DHT;
Adafruit_BMP085 bmp;
int ack;
int input = A0;
unsigned long A = 1000L;
unsigned long B = A * 60;
unsigned long C = B * 2;
int low = 300;
int med = 500;
int high = 700;
int x = 4000;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16,2);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Sensors are");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("getting ready");
delay(C);
}
void loop()
{
ack=0;
int chk = DHT.read11(DHTxxPIN);
switch (chk)
{
case DHTLIB_ERROR_CONNECT:
ack=1;
break;
}
if(ack==0)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Temp(*C)= ");
lcd.print(DHT.temperature);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Humidity(%) = ");
lcd.print(DHT.humidity);
delay(x);
}
if(ack==1)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("NO DATA");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Check Sensor");
delay(x);
}
if (!bmp.begin())
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("BMP180 sensor");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("not found");
while (1) {}
}
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("----Pressure----  ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(bmp.readPressure());
lcd.print("  Pascal");
delay(x);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("----Altitude----");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(bmp.readAltitude(101500));
lcd.print("  meter");
delay(x);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("  Air Quality:");
if(analogRead(input)==0)
{
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("  Sensor Error");
delay(x);
}
if(analogRead(input)<=low && analogRead(input)>0)
{
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("      GOOD");
delay(x);
}
if(analogRead(input)>low && analogRead(input)=med && analogRead(input)=high)
{
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("     WORST");
delay(x);
}
}

NOTA:

Demora 2 minutos para o circuito explicado da mini estação meteorológica exibir as leituras do sensor, até exibir “Sensores estão se preparando”. Isso ocorre porque o sensor MQ-135 leva 2 minutos para atingir a temperatura operacional ideal.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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