इस सरल मौसम स्टेशन परियोजना को घरों और कार्यालयों के लिए बनाएं

समस्याओं को खत्म करने के लिए हमारे साधन का प्रयास करें





इस पोस्ट में हम एक दिलचस्प Arduino आधारित मिनी वेदर स्टेशन परियोजना का निर्माण करने जा रहे हैं, जो आपको परिवेश के तापमान, आर्द्रता, दबाव, वायु की गुणवत्ता और आपके परिवेश से बहुत अधिक डेटा दिखा सकती है, जिसका उपयोग घर से मौसम की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है।



यदि आप मौसम विज्ञान में रुचि रखते हैं, तो यह परियोजना स्थानीय मौसम की स्थिति और अल्पकालिक परिवर्तनों के अध्ययन के लिए काम आ सकती है। प्रस्तावित परियोजना ठोस राज्य डिजाइन है, जिसका अर्थ है कि कोई भी चलती हुई भाग मौजूद नहीं है।

इस परियोजना को इनडोर या अर्ध-इनडोर परिस्थितियों में रखा जा सकता है, जहां सर्किट सीधे धूप या भारी हवा या नमी से दूर होता है जो सेंसर को खराब कर सकता है।



परिरूप:

प्रस्तावित मिनी वेदर स्टेशन सर्किट प्रोजेक्ट अरुडिनो के आसपास बनाया गया है, जो कि मौसम केंद्र का मस्तिष्क है जो विभिन्न सेंसरों से बहुत सारे डेटा एकत्र करता है और उन्हें 16x2 एलसीडी स्क्रीन पर प्रदर्शित करता है।

आप इस प्रोजेक्ट के लिए अपना पसंदीदा आर्डिनो बोर्ड चुन सकते हैं। सर्किट में तीन सेंसर MQ-135, BMP180 और DHT11 होते हैं। आइए देखें कि प्रत्येक सेंसर क्या करता है।

MQ-135 सेंसर:

MQ-135 हवा की गुणवत्ता मापने वाला सेंसर है, जो कार्बन डाइऑक्साइड, अल्कोहल, बेंजीन, धुआं, ब्यूटेन, प्रोपेन आदि का पता लगा सकता है। यदि रासायनिक सांद्रता इन गैसों की हवा में अधिक है, तो हम कह सकते हैं कि वायु प्रदूषित है।

सेंसर हवा में प्रदूषकों की एकाग्रता में परिवर्तन का पता लगा सकता है और उचित वोल्टेज स्तर देता है। सेंसर का आउटपुट वोल्टेज हवा में रासायनिक सांद्रता स्तर के सीधे आनुपातिक है।

सेंसर से वोल्टेज भिन्नता Arduino को खिलाया जाता है हमारे पास कार्यक्रम में पूर्व-निर्धारित दहलीज स्तर है। जब यह थ्रेसहोल्ड स्तर को पार कर जाता है तो माइक्रोकंट्रोलर हमें बताता है कि हवा सुरक्षित है या नहीं।

सर्किट आरेख

मौसम स्टेशन सर्किट के साथ इंटरफेस MQ135 सेंसर

उपरोक्त आरेख वायरिंग आरेख को दर्शाता है। इस सेंसर को बाहरी 5V आपूर्ति की आवश्यकता होती है क्योंकि इसमें सेंसर के अंदर हीटिंग तत्व होता है जो लगभग 1 वाट की खपत करता है। Arduino की पावर पिन से बिजली उच्च धारा की आपूर्ति नहीं कर सकती है।

हीटिंग तत्व सेंसर को गर्म रखता है और हवा में उचित मात्रा में रासायनिक एकाग्रता का नमूना लेने में मदद करता है। इष्टतम तापमान तक पहुंचने में सेंसर को लगभग दो मिनट लगते हैं।

DHT11 सेंसर:

DHT11 सेंसर लोकप्रिय रूप से तापमान और आर्द्रता सेंसर के रूप में जाना जाता है। जैसा कि नाम से ही पता चलता है कि यह आसपास से तापमान और आर्द्रता को माप सकता है।

यह एक 4 पिन डिवाइस है, लेकिन उनमें से केवल 3 का उपयोग किया जाता है। यह एक बहुत ही सरल घटक की तरह लग सकता है, लेकिन इसमें सेंसर के अंदर एक माइक्रोकंट्रोलर होता है जो डेटा को डिजिटल रूप में आर्डिनो बोर्ड तक पहुंचाता है।

यह आर्डिनो के लिए हर सेकंड 8 बिट डेटा भेजता है, प्राप्त सिग्नल को डीकोड करने के लिए, हमें लाइब्रेरी को उस कोड में शामिल करने की आवश्यकता है जो इसे संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पुस्तकालय के लिए लिंक बाद में लेख का हिस्सा दिया गया है।

सर्किट आरेख:

Arduino के साथ इंटरफ़ेस DH11

संवेदक से आर्डिनो तक सर्किट कनेक्शन बहुत सरल है। सेंसर का आउटपुट अरडिनो के A1 पिन से जुड़ा होता है। आपूर्ति Vcc और GND arduino के बिजली की आपूर्ति पिन से जुड़े हैं।

नोट: कृपया सुनिश्चित करें कि आपके सेंसर ने पुल-अप रोकनेवाला में बनाया है, अगर यह DHT11 सेंसर के आउटपुट पिन पर 4.7K पुल-अप रोकनेवाला कनेक्ट नहीं करता है।

BMP180 सेंसर:

BMP180 बैरोमीटर का सेंसर है जो वायुमंडलीय दबाव, ऊंचाई और तापमान को माप सकता है। इस सेंसर से तापमान माप की उपेक्षा की जाती है क्योंकि हमारे पास परिवेश तापमान को मापने के लिए समर्पित सेंसर है।

सेंसर समुद्र तल से सेटअप की ऊंचाई को मापता है, यह मौसम विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले पैरामीटर में से एक भी है।

सर्किट आरेख:

Arduino के साथ BM180 की जगह
यह I2C संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करता है, SDA पिन arduino के A4 में जाता है और SCL arduino के A5 में जाता है। Vcc और GND arduino के बिजली आपूर्ति पिन से जुड़े हैं।

एलसीडी कनेक्शन:

नमी सेंसर Aduino का उपयोग कर


एलसीडी डिस्प्ले सेंसर से सभी डेटा को दिखाता है। एलसीडी डिस्प्ले और आर्कडिनो के बीच का संबंध मानक है हम कई अन्य एलसीडी आधारित परियोजनाओं पर समान कनेक्शन पा सकते हैं। एलसीडी डिस्प्ले से इष्टतम दृश्यता के लिए 10K पोटेंशियोमीटर समायोजित करें।

लेखक का प्रोटोटाइप:

मौसम स्टेशन प्रोटोटाइप छवि

यहाँ एक मिनी वेदर मॉनिटर सर्किट के लेखक का प्रोटोटाइप है जहाँ योजनाबद्ध में दिखाए गए सभी सेंसर arduino बोर्ड से जुड़े हैं।

नोट: प्रत्येक सेंसरों और एलसीडी डिस्प्ले से सर्किट कनेक्शन एकल आर्डिनो बोर्ड से जुड़ा होना चाहिए। हमने सर्किट को डुप्लिकेट करते समय भ्रम से बचने के लिए प्रत्येक योजनाबद्ध पर असतत सेंसर कनेक्शन दिया है।

कोड अपलोड करने से पहले लाइब्रेरी फाइल डाउनलोड करें:

DHT11 लाइब्रेरी: https://arduino-info.wikispaces.com/file/detail/DHT-live.ip

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

कार्यक्रम कोड:

#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)0)
{
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print(' GOOD')
delay(x)
}
if(analogRead(input)>low && analogRead(input) {
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print(' GETTING BAD')
delay(x)
}
if(analogRead(input)>=med && analogRead(input) {
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print(' VERY POOR')
delay(x)
}
if(analogRead(input)>=high)
{
lcd.setCursor(0,1)
lcd.print(' WORST')
delay(x)
}
}

ध्यान दें:

समझाया गया मिनी वेदर स्टेशन सर्किट सेंसर से रीडिंग दिखाने में 2 मिनट लेता है, तब तक यह प्रदर्शित करता है कि 'सेंसर तैयार हो रहे हैं'। ऐसा इसलिए है क्योंकि इष्टतम संचालन तापमान तक पहुंचने के लिए MQ-135 सेंसर को 2 मिनट लगते हैं।




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