Membuat Stasiun Cuaca Cerdas dengan Arduino UNO dan Integrasi AWS
Komponen dan Perlengkapan
- Arduino UNO
- Kabel USB-A ke Micro-USB
- Papan roti (generik)
- Kabel jumper (generik)
- Plexiglass 4 mm
- Resistor 221 ohm
- Adafruit Standard LCD - 16x2 Putih pada Biru
- Maxim Integrated DS1307 64 x 8, Serial, I²C Real-Time Clock
- Foto resistor
- DHT11 Sensor Suhu & Kelembaban (4 pin)
- Sensor Suhu
- Penerima IR (generik)
- Sensor Tinggi Air
- Sunfounder Starter RFID Kit
Alat dan Mesin yang Diperlukan
Pengolah laser (generik)
Tentang Proyek
AWS, Stasiun Cuaca Arduino, menyediakan data akurat sepenuh hari untuk lingkungan. Secara khusus didasarkan pada papan mikrokontroler Arduino, dan mendukung seluruh tumpukan sensor untuk analisis lingkungan.
Tujuan
Tujuan dari kontrol ini adalah untuk mendeteksi serangkaian data melalui sensor yang dijelaskan di atas dan menghubungkannya dengan pengguna melalui layar LCD. Ukuran kecil proyek "hardware" memungkinkan untuk ditutup dalam kotak kecil yang dibuat dengan mesin laser cut.
Sensor yang Digunakan
Gambar sensor tersedia di bagian asli proyek.
Sensor Tinggi Air dan Salju
Indikator tinggi air digunakan untuk menunjukkan tinggi air di tangki atap, dengan menggunakan ini kita dapat menghindari pembasahi air, dan kapan saja kita dapat mengetahui tinggi air di tangki.
Sensor Kelembaban dan Suhu DHT11
Sensor suhu dan kelembaban digital DHT11 adalah sensor gabungan suhu dan kelembaban yang menghasilkan sinyal digital terkalibrasi, yang menggunakan teknologi capture modul spesifik aplikasi dan teknologi sensor suhu dan kelembaban digital untuk memastikan produk dengan keandalan tinggi dan stabilitas jangka panjang yang luar biasa. Produk ini memiliki kualitas yang luar biasa, respons cepat, kemampuan anti-gangguan, biaya rendah dan keuntungan lainnya.
Foto Resistor
Foto resistor, juga dikenal sebagai resistor tergantung cahaya (LDR), adalah perangkat sensitif cahaya yang paling sering digunakan untuk menunjukkan kehadiran atau ketidakhadiran cahaya, atau untuk mengukur intensitas cahaya. Dalam kegelapan, resistansinya sangat tinggi, tetapi ketika sensor LDR terkena cahaya, resistansinya menurun secara dramatis, bahkan hingga beberapa ohm, tergantung pada intensitas cahaya.
Layar LCD I2C 1602
LCD1602 dengan bus I2C adalah jenis bus serial. Ini adalah bus serial berkinerja tinggi yang memiliki fungsi sinkronisasi perangkat berkecepatan tinggi atau rendah yang diperlukan oleh sistem multi-host. Potensiometer biru pada I2C LCD1602 digunakan untuk menyesuaikan lampu latar belakang.
I2C hanya menggunakan dua garis open-drain dua arah, Serial Data Line (SDA) dan Serial Clock Line (SCL), yang ditarik ke atas dengan resistor. Tegangan umum yang digunakan adalah +5 V atau +3.3 V, meskipun sistem dengan tegangan lain diizinkan.
Modul Jam Real-Time DS1302
Ini didasarkan pada terintegrasi DS1302 di dalamnya ada jam real-time/kalender dan 31 byte RAM statis. Anda dapat melihat format waktu sebagai hh/mm/ss, sementara format tanggal adalah yyyy/mm/dd.
Sensor Suhu LM35
Sensor Suhu Presisi LM35 adalah sensor yang mendeteksi suhu dengan sangat akurat. Konverter Analog ke Digital (ADC) mengubah nilai analog menjadi pendekatan digital berdasarkan rumus ADCValue = sample * 1024 / referensi tegangan (+5v). Jadi dengan referensi +5 volt, pendekatan digital akan = tegangan input * 205.
Penerima IR dan Pengendali Jarak Jauh
Dua komponen ini bekerja sama: penerima ir memungkinkan penerimaan data dari pengendali jarak jauh. Data tergantung pada tombol yang ingin Anda tekan. Tombol berikut telah dipilih untuk ditugaskan ke fungsi spesifik:
- Tombol 0: Anda dapat melihat waktu dan tanggal di layar LCD.
- Tombol 1: Anda dapat melihat data suhu dari LM35 dan data kelembaban dari DHT11 di layar LCD.
- Tombol 2: Anda dapat melihat persentase kegelapan di layar LCD.
- Tombol 3: Anda dapat melihat nilai tinggi cairan (mm) di layar LCD.
- Tombol "Cycle": Anda dapat melihat semua layar dalam interval waktu 4 detik satu sama lain.
AWS
Langkah 1: Pembuatan Kotak
Setelah mempertimbangkan ukuran proyek, kami melanjutkan pembuatan kotak plexiglas. Ukuran sisi dengan tempat penambatan yang relatif dan lubang untuk keluar kabel sensor telah dirancang dengan perangkat lunak Autocad, kemudian kami memotong sisi dengan mesin laser cut. Dan akhirnya kami merakit semuanya dengan lem yang kuat.
Langkah 2: Skematik dan Koneksi Hardware
Di sini adalah gambar skematik untuk Stasiun Cuaca Arduino. Ini dilakukan dengan perangkat lunak fritzing. Koneksi cukup sederhana.
Langkah 3: Pemrograman Arduino
Kami telah membuat kode di Arduino IDE, menggunakan semua perpustakaan yang kita butuhkan dan memrogramnya sehingga stasiun cuaca kami berjalan seperti yang kami inginkan.
Langkah 4: Cara Kerja
AWS (Stasiun Cuaca Arduino) adalah stasiun cuaca yang mengambil beberapa data dari lingkungan dan memungkinkan untuk dilihat dengan menggunakan pengendali jarak jauh inframerah. Untuk menghubungkannya dengan pengguna, ia memiliki layar LCD dengan lima layar berbeda yang dapat ditukar oleh pengguna.
Ini adalah layarnya:
- Layar Beranda: layar pertama yang dapat dilihat pengguna saat kita menyala papan. Ia menyajikan proyek dengan kata-kata "Stasiun Cuaca Arduino" yang memiliki efek redup khusus. Anda dapat melihat layar ini juga setelah setiap kali Anda meminta AWS untuk melihat beberapa data.
- Layar Tanggal dan Waktu: layar pertama yang dapat diakses pengguna, hanya dengan menekan tombol 0 pada pengendali jarak jauh. Saat ditekan, layar memiliki penundaan 10 detik dan kemudian kembali ke layar Beranda.
- Layar Kelembaban dan Suhu: layar yang memberikan data yang diterima oleh sensor DHT11 dan LM35 tentang kelembaban dan suhu masing-masing. Ia terhubung ke tombol 1 pada pengendali jarak jauh dan saat ditekan layar memiliki penundaan 10 detik dan kemudian kembali ke layar Beranda.
- Layar Kegelapan: layar yang memberikan data yang diterima oleh LDR tentang jumlah cahaya pada sensor. Ia menunjukkan persentase kegelapan pada sensor. Ia terhubung ke tombol 2 pada pengendali jarak jauh dan saat ditekan layar memiliki penundaan 10 detik dan kemudian kembali ke layar Beranda.
- Layar Tinggi Cairan: layar ini memberikan tinggi sejumlah cairan dalam resep. Ia terhubung ke tombol 3 pada pengendali jarak jauh dan saat ditekan layar memiliki penundaan 10 detik dan kemudian kembali ke layar Beranda.
Empat layar terakhir dapat dilihat berurutan dengan interval waktu 4 detik satu sama lain, dengan menekan tombol Cycle pada pengendali jarak jauh. Dengan mode ini, hanya satu putaran informasi yang dilakukan.
Hati-hati
Fakta pertama yang harus dipertimbangkan untuk ketahanan yang baik dari proyek ini adalah untuk menghindari kontak cairan atau bahan berbahaya lainnya dengan papan dan dengan stasiun secara umum.
Setelah hujan, diperlukan untuk mengosongkan wadah air, memeriksa dan membersihkan sensor.
Baterai rechargeable memiliki durasi sekitar dua hari, jadi diperlukan untuk mengisi ulang (sekitar 2 jam) jika akan habis.
Pertama-tama kadang-kadang sensor inframerah tidak berjalan sebaik yang kita inginkan, jadi fungsinya dapat terganggu pada suhu rendah (sekitar 0 derajat). Ini tidak mewakili masalah, sebenarnya cukup untuk membuka kotak dan menekan tombol reset: AWS akan bekerja normal lagi.
Jika kita menekan tombol reset, modul RTC DS1302 tidak akan mengubah nilainya tentang tanggal dan waktu, berkat baterai pendukung yang ada dalam modul yang bertahan sekitar 10 tahun.
Jika daya AWS dicabut, tanggal dan waktu akan berubah. Untuk menyelesaikan masalah ini diperlukan untuk mengatur ulang di titik yang ditentukan dalam daftar sesuai preferensi Anda. Setelah dimuat, Anda perlu menyembunyikan pengaturan ke program seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Sebelum: Time t(2017, 12, 03, 10, 15, 00, 1); rtc.time(t); Sesudah: //Time t(2017, 12, 03, 10, 15, 00, 1)//; rtc.time(t);
Kode
Kode AWS tersedia dalam sketsa Arduino yang dilampirkan.
Kesimpulan
Kami telah membuat stasiun cuaca dengan Arduino yang mempertimbangkan tanggal dan waktu saat ini dan mengambil beberapa data lingkungan untuk dicetak di layar LCD yang dikontrol oleh pengendali jarak jauh inframerah.
