为家庭和办公室制作这个简单的气象站项目

在这篇文章中，我们将构建一个有趣的基于Arduino的微型气象站项目，它可以向你展示环境温度、湿度、压力、空气质量以及更多来自你周围环境的数据，这些数据可以用于在家预测天气。

如果您对气象感兴趣，这项项目可能会派上友好地学习当地天气条件和短期变化。所提出的项目是固态设计，这意味着没有存在运动部件。

该项目可以放置在室内或半室内条件下，电路远离阳光直射或大风力或水分，这可以使电路板上的传感器劣化。

设计:

这个微型气象站电路项目是围绕Arduino建造的，Arduino是气象站的大脑，它从各种传感器收集大量数据，并进行处理，并在16x2液晶屏幕上显示。

您可以为此项目选择您最喜欢的Arduino Board。电路由三个传感器MQ-135，BMP180和DHT11组成。让我们看看每个传感器的详细情况。

mq - 135传感器:

MQ-135是空气质量测量传感器，可检测二氧化碳、酒精、苯、烟雾、丁烷、丙烷等。如果这些气体的化学浓度在空气中很高，那么我们可以说空气被污染了。

传感器可以检测空气中污染物浓度的变化，并提供适当的电压水平。传感器的输出电压与空气中的化学浓度水平成正比。

传感器产生的电压变化反馈给Arduino;我们在程序中预先确定了阈值水平。当它超过阈值水平时，微控制器告诉我们空气是否安全。

线路图

上图显示了布线图。该传感器需要外部5V电源，因为它具有传感器内的加热元件，可消耗大约1瓦特。来自Arduino的电源引脚的电源无法提供更高的电流。

加热元件保持传感器温暖，有助于在空气中进行适当的化学浓度。传感器需要几分钟才能达到最佳温度。

DHT11传感器:

DHT11传感器俗称温湿度传感器。顾名思义，它可以测量周围的温度和湿度。

它是4个引脚设备，但仅使用其中3个。它可能看起来像一个非常简单的组件，但它在传感器内部有一个微控制器，它将数据以数字形式传递给Arduino板。

它每秒发送8位数据到Arduino，以解码接收的信号，我们需要在旨在处理它的代码中包含库。图书馆的链接是稍后的文章的一部分。

线路图:

从传感器到arduino的电路连接非常简单。传感器的输出连接到arduino的A1引脚。电源Vcc和GND连接arduino的电源引脚。

注意:如果没有上拉电阻，请确保传感器内置上拉电阻;在DHT11传感器的输出引脚连接一个4.7K的上拉电阻。

BMP180传感器:

BMP180是气压传感器;它可以测量大气压，高度和温度。当我们具有用于测量环境温度的专用传感器时，从该传感器的温度测量被忽略。

传感器从海平面测量装置的高度，也是气象学中使用的参数之一。

线路图:

它使用I2C通信协议，SDA引脚转到Arduino的A4，SCL转到A5的Arduino。VCC和GND连接到Arduino的电源销。

LCD连接：

LCD显示屏显示传感器的所有数据。LCD显示器和Arduino之间的连接是标准的;我们可以在许多基于LCD的项目中找到类似的连接。调整10K电位器，可从LCD显示屏上获得最佳的可见性。

作者的原型:

这是作者的迷你天气监视器电路的原型，其中原理图中所示的所有传感器连接到Arduino板。

注:每个传感器和液晶显示器的电路连接应连接到单个arduino板上。我们在每个原理图上都给出了离散的传感器连接，以避免在复制电路时产生混淆。

在上传代码之前下载库文件：

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

BMP180库：GitHub.com/Adafruit/Adafruit_BMP085_UNIFied.git

程序代码:

# include < LiquidCrystal.h >
# include < dht.h >
# include < Wire.h >
# include < Adafruit_BMP085.h >
#定义DHTxxPIN A1
液晶LCD（12,11,5,4,3,2）;
DHT DHT;
Adafruit_BMP085 bmp;
int ack;
int输入= 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;
无效的设置()
{
Serial.Begin（9600）;
LCD.BEGIN（16,2）;
lcd.setCursor (0,0);
lcd.print（“传感器是”）;
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print（“准备好”）;
延迟（c）;
}
void循环（）
{
ack = 0;
int chk = dht.read11（dhtxxpin）;
开关（CHK）
{
案例dhtlib_error_connect：
ACK = 1;
休息;
}
if（ack == 0）
{
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
lcd.print（“temp（* c）=”）;
lcd.print (DHT.temperature);
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print("湿度(%)= ");
lcd.print (DHT.humidity);
延迟(x);
}
if（ack == 1）
{
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(没有数据);
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print（“检查传感器”）;
延迟(x);
}
如果（！bmp.begin（））
{
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
LCD.Print（“BMP180传感器”）;
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print（“未找到”）;
虽然（1）{}
}
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
lcd.print（“----压力----”）;
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print (bmp.readPressure ());
lcd.print（“Pascal”）;
延迟(x);
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
lcd.print(“——高度”);
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print (bmp.readAltitude (101500));
lcd.print（“仪表”）;
延迟(x);
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(“空气质量:”);
如果(analogRead(输入)= = 0)
{
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(“传感器错误”);
延迟(x);
}
如果(analogRead(输入)< =低& & analogRead(输入)> 0)
{
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(“好”);
延迟(x);
}
如果(analogRead(输入)>低& & analogRead(输入)<地中海)
{
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(“坏”);
延迟(x);
}
如果(analogRead地中海(输入)> = & & analogRead(输入)<高)
{
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print（“非常糟糕”）;
延迟(x);
}
if（analogread（输入）> =高）
{
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print（“最差”）;
延迟(x);
}
}

注意:

解释的微型气象站电路需要2分钟来显示传感器的读数，在此之前，它会显示“传感器准备好了”。这是因为MQ-135传感器需要2分钟才能达到最佳工作温度。