Stacja pogodowa

2021.03.13

Jest to prosty projekt, którego realizacja od dłuższego czasu chodziła mi po głowie.
Na płytce uniwersalnej umieściłem cztery różne czujniki:

 - DS18B20 (temperatura),
 - DHT 11    (temperatura, wilgotność),
 - DHT 22    (temperatura, wilgotność),
 - BME 280    (temperatura, wilgotność, ciśnienie).

Dwadzieścia razy na minutę ATmega328P komunikuje się z każdym z czujników i odczytuje aktualne wyniki pomiarów. Jeden raz w ciągu minuty uC oblicza średnią z ostatnich dwudziestu pomiarów a następnie przesyła ramkę z obliczonymi wartościami za pośrednictwem interfejsu UART.

Podłączając układ do portu COM w komputerze można wyświetlić prostą wizualizację wszystkich wyników pomiarów z ostatniej minuty:

Cały układ ze wszystkimi czujnikami został umieszczony w osłonie radiacyjnej mojego projektu wydrukowanej z materiału PETG. Osłona zapewnia ochronę przed warunkami atmosferycznymi takimi jak deszcz, śnieg czy promieniowanie słoneczne jednocześnie zapewniając swobodną wymianę powietrza wokół czujników.
Osłona została zamontowana na balkonie, w dużej odległości od ściany budynku. Dzięki temu wykonywane pomiary charakteryzują się zwiększoną obiektywnością.

 

Dodatkowo do układu są podłączone dwa pojemnościowe czujniki wilgotności gleby w doniczkach znajdujących się na balkonie:

Aktualnie stacja pogodowa komunikuje się z drugim układem wyposażonym w mikrokontroler ATmega328P oraz wyświetlacz 4,3" ze sterownikiem FT801, który stoi przy komputerze:

Po paru tygodniach testów w ciągu których nieraz pojawiły się zarówno dni bardzo słoneczne jak i temperatury ujemne postanowiłem zrezygnować z czujników dht11 oraz dht22. W tych czujnikach nie odpowiadały mi niedokładne wyniki pomiarów względem pozostałych czujników oraz mało elegancki interfejs do komunikacji z nimi.
Natomiast rewelacyjnym czujnikiem okazał się czujnik Bosch BME280, którego wyniki pomiaru temperatury nie odstawały znacząco od wyników pomiaru legendarnego czujnika firmy Dallas DS18B20. Czujnik BME280 dodatkowo wykonuje pomiar wilgotności oraz ciśnienia atmosferycznego.


W przyszłości planuje wyposażyć stację pogodową w moduł komunikacji radiowej nRF24L01 oraz mały panel fotowoltaiczny aby wyeliminować połączenie przewodowe pomiędzy stacją a odbiornikiem znajdującym się w domu.