Domowa stacja pogodowa. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Domowa stacja pogodowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła

Komentarze do artykułu

Do obserwacji pogody używa się zwykle kilku przyrządów, z których każdy mierzy jeden parametr. Ostatnio w sprzedaży pojawiły się zagraniczne przenośne elektroniczne stacje pogodowe, ale są one dość drogie. Autor proponowanego artykułu podjął próbę opracowania amatorskiej konstrukcji takiego urządzenia.

Stacja pogodowa może mierzyć trzy parametry: prędkość wiatru, temperaturę i ciśnienie atmosferyczne. Informacje wyświetlane są naprzemiennie (po 6 s) na czterocyfrowym siedmioelementowym wskaźniku LED. Cztery kolejne cyfry stale wyświetlają aktualny czas: godziny i minuty z migającą kropką dziesiętną.

Schemat stacji pogodowej pokazano na ryc. jeden.

(kliknij, aby powiększyć)

Urządzenie oparte jest na mikrokontrolerze (mikrokomputerze jednoukładowym) KM1816BE51 lub KM1816BE751 (DD1). Trójkanałowy multiplekser na układach DD5, DD6 zapewnia szeregowe połączenie jednego z trzech czujników. Następnie sygnał podawany jest do wzmacniacza DA2, a następnie na wejście przetwornicy częstotliwości DA3.

Konfiguracja stacji pogodowej może być inna. Na przykład dwa kanały mogą mierzyć temperaturę (na ulicy iw domu), a trzeci - ciśnienie

Informacje na ośmiocyfrowym wyświetlaczu pochodzą ze sterownika łączem szeregowym. Pozwala to przenieść wyświetlacz (wraz z rejestrami i dekoderami DD2-DD4) na znaczną odległość.

Całe sterowanie (ustawianie godzin, minut, włączanie i wyłączanie kanałów) odbywa się za pomocą trzech przycisków SB1-SB3. Przycisk SB1 wybiera godziny, minuty, kanał pomiarowy, ustawia godziny lub minuty w dół lub wyłącza kanał, jeśli przecinki dziesiętne wybranego parametru migają. Przycisk SB3 koryguje zegar w górę i włącza kanał, jeśli przecinki dziesiętne wybranego parametru migają. Przycisk SB2 pełni funkcję „ustaw/wybierz”. Działa w trybie wyzwalania. Jeżeli po wybraniu parametru (jednym z przycisków SB1, SB3) wciśniemy SB2, zaczną migać kropki dziesiętne wybranego parametru, można teraz ustawić parametr za pomocą przycisków SB1 i SB3.

Sygnały ze sterownika sekwencyjnie po 6 s podpinają kolejny czujnik do wejścia wzmacniacza DA2. Synchronicznie z wyborem czujnika na wejściu DA3 zmienia się polaryzacja dodatnia. Ten mikroukład generuje sygnał na wyjściu, którego częstotliwość zależy liniowo od napięcia wejściowego.

Konieczne jest ustawienie początkowego offsetu dla wszystkich czujników, w tym czujników działających od zera (czujnik prędkości wiatru), gdyż od uzyskanego wyniku odejmuje się stałą 3000 (dziesiętną) w celu wyznaczenia znaku temperatury, a program do przetwarzania wyniku pomiaru jest taki sam dla wszystkich trzech kanałów. Dzięki temu urządzenie jest bardziej elastyczne: nie ma sztywnego wiązania czujników z określonymi kanałami, istnieje możliwość podłączenia czujników temperatury na dwóch lub trzech kanałach, dowolny z kanałów można wykorzystać na własnoręcznie wykonane czujniki eksperymentalne (czujnik wilgotności, np. przykład).

Z wyjścia mikroukładu DA3 sygnał impulsowy jest podawany na wejście pierwszego timera / licznika mikrokontrolera. W tym przypadku drugi timer jest zaprogramowany jako dzielnik częstotliwości taktowania i generuje sygnał 625 Hz dla wskazania dynamicznego (skanowanie wyświetlacza) oraz przedział czasu 1 s, podczas którego pierwszy timer zlicza impulsy z DA3. Ponadto stała 3000 (dziesiętna) jest odejmowana od otrzymanej liczby dwubajtowej w pierwszym zegarze, wartość bezwzględna wyniku jest dzielona przez 4, zaokrąglana, wykonywana jest korekta dziesiętna i anulowane są nieznaczne zera.

Informacje są wyprowadzane przez port szeregowy w trybie transmisji synchronicznej (rejestr przesuwny). Informacje o kanale, zmieniające się co 6 s, wyświetlane są na prawym czterocyfrowym wskaźniku (HG3, HG4), a godziny i minuty - na lewym (HG1, HG2).

Kondensator C9 jest nastawnikiem częstotliwości, stąd szczególne wymagania co do jego dokładności i TKE. Możesz zastosować K31-10. Pojemność kondensatora C9 wynosi 4020 ± 40 pF. Kondensator C8 - z tolerancją 5%. Drogi układ KM1816BE751 (obudowa ceramiczna UFPZU) można zastąpić układem AT89S52 z pamięcią programu flash. W tabeli przedstawiono firmware kontrolera DD1.

(kliknij, aby powiększyć)

Czujnik temperatury RK1 to rezystor miedziany ESM-03-GR23. Łatwo jest zrobić to sam: z drutu miedzianego o średnicy 0,15 mm nawiń cewkę o średnicy 50 mm i nadając jej wydłużony kształt, umieść ją w piórniku, po nalaniu VGO-1 włożyć do niego uszczelniacz. Jeżeli urządzenie ma wykorzystywać tylko jeden czujnik temperatury, nie ma potrzeby dostrajania jego rezystancji kg: R = 50 ± 5 Ohm. Możesz także użyć zintegrowanego czujnika temperatury K1019EM1, ale ponieważ przy prądzie znamionowym 1 mA i zerowej temperaturze napięcie na czujniku równe 2,73 V nasyci wzmacniacz DA2, wstępne napięcie polaryzacji należy zastosować na wejściu odwracającym DA2. W takim przypadku należy zamontować rezystor R' i odlutować R18.

Bezwzględne czujniki ciśnienia atmosferycznego są produkowane przez firmy krajowe: MIDA-DA-53 (MIDA, Uljanowsk), TDM2-A, PAD-K01 (CJSC „ICNT”, Zelenograd). Czujniki zagranicznych firm Bosch i Motorola są droższe niż krajowe. Np. czujnik Motorola MPX 2200AP kosztuje 15 dolarów i pod względem głównych parametrów ustępuje naszym czujnikom: czułości i zależności temperaturowej.Taki czujnik można kupić na rynkach radiowych.

Możliwy projekt czujnika prędkości wiatru pokazano na rys. 2.

Domowa stacja pogodowa

Tutaj: 1 - stożek wykonany z ocynkowanego żelaza (średnica u podstawy - 80 mm, wysokość - 75 mm); 2 - ekran ochronny wykonany z blachy ocynkowanej (lutowany do osi); 3 - łożyska kaprolonowe; 4 - oś o średnicy 8 mm ze stali nierdzewnej; 5 - tachogenerator G1 (silnik elektryczny DPN-ZON-19); 6 - złącze węża gumowego (lepiej użyć gumy próżniowej); 7 - wspornik; 8 - cylinder; 9 - stalowe szprychy o średnicy 4 i długości 320 mm.

Założenie stacji pogodowej polega na skalibrowaniu jej za pomocą termometrów i barometrów przemysłowych. Trudniej (ze względu na brak przyrządu wzorcowego) skalibrować kanał pomiaru prędkości wiatru. Kiedy zaznaczono na rys. 2 wymiarów i stosując jako tachogenerator silnik elektryczny DPM-ZON-19, uzyskano doświadczalnie następującą zależność: U-740 n, gdzie U jest napięciem generowanym przez tachogenerator w miliwoltach; n to prędkość wiatru w metrach na sekundę.

Rezystory trymera R24-R26 dostosowują przesunięcie, a R12-R14 - nachylenie konwersji.

Anemometr będzie znacznie dokładniejszy i ułatwiony, jeśli zamiast tachogeneratora zastosuje się transoptor z fotodiodą LED z obracającą się między nimi przesłoną.Sygnał z fotodiody można podać bezpośrednio na wejście mikrokontrolera.

Tabela oprogramowania

Autor: S. Semiletnikov, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Papier kolorowy atramentu 23.12.2010

Firma E Ink oficjalnie zaprezentowała pierwszy kolorowy wyświetlacz oparty na e-papierze.

Zasada jego działania jest prawie taka sama jak w wersji czarno-białej. Matryca zawiera mikrokapsułki wypełnione kolorowym olejem z naładowanymi elektrycznie białymi cząsteczkami, posiada również filtr optyczny, dzięki któremu za pomocą odbitego światła powstaje kolorowy obraz.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Sztuczna siatkówka na fotokomórkach

▪ Dyski półprzewodnikowe Micron P400m do serwerów i pamięci masowej

▪ Słuchawki dopasują muzykę do Twojego nastroju

▪ Chipy podskórne z paszportem COVID

▪ Słuchawki wsuwane nigdy się nie plączą

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny Zasilanie. Wybór artykułów

▪ artykuł Był przypadek w pobliżu Połtawy. Popularne wyrażenie

▪ Jaki jest najczęstszy wiek adopcji w Japonii? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kierowca skutera śnieżnego. Opis pracy