Elektronika
Domowa stacja pogodowa wiStation z prognozą pogody - PCB do projektu AVT 5605
- Umożliwia budowę domowej stacji pogodowej z kolorowym wyświetlaczem TFT, lokalnym pomiarem temperatury i wilgotności oraz pobieraniem prognozy przez Wi-Fi. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Domowa stacja pogodowa wiStation - płytka drukowana do AVT5605
Płytka PCB do wykonania domowej stacji pogodowej z Wi-Fi, kolorowym TFT i prognozą pogody.
wiStation - domowa stacja pogodowa z dostępem do Internetu
AVT5605 to projekt domowej stacji pogodowej wiStation. Układ łączy lokalny pomiar temperatury i wilgotności w pomieszczeniu z pobieraniem danych pogodowych oraz prognozy przez sieć Wi-Fi.
Urządzenie wykorzystuje mikrokontroler ATmega1284, moduł ESP8266-01 oraz kolorowy wyświetlacz TFT 320×240 pikseli. Na ekranie prezentowane są m.in. lokalne warunki w pomieszczeniu, czas, lokalizacja, aktualna pogoda, ciśnienie, wilgotność oraz prognoza na kolejne dni. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; elementy elektroniczne, moduł Wi-Fi, wyświetlacz, czujnik, złącza i zaprogramowany mikrokontroler należy skompletować osobno.
Karta techniczna
AVT5605
Domowa stacja pogodowa z lokalnym pomiarem temperatury i wilgotności, kolorowym interfejsem TFT oraz pobieraniem danych pogodowych przez Wi-Fi.
| Wersja | A - płytka PCB |
| Typ urządzenia | domowa stacja pogodowa z prognozą pogody |
| Nazwa projektu | wiStation |
| Sterowanie główne | ATmega1284 |
| Łączność | Wi-Fi przez moduł ESP8266-01, sterowany komendami AT przez USART |
| Standard Wi-Fi | 2,4 GHz, 802.11 b/g/n |
| Wyświetlacz | kolorowy TFT 320×240 pikseli, RVT28AETNWN00 / ILI9341 |
| Pomiar lokalny | temperatura i wilgotność pomieszczenia, czujnik DTH-22 / AM2302 |
| Zakres temperatury pomieszczenia | 0…99°C |
| Niepewność pomiaru temperatury | 0,5°C |
| Zakres wilgotności pomieszczenia | 0…99% |
| Niepewność pomiaru wilgotności | 2% |
| Dane z Internetu | aktualna pogoda, ciśnienie, wilgotność, temperatura zewnętrzna i prognoza pogodowa z serwisu wskazanego w dokumentacji |
| Konfiguracja użytkownika | SSID, hasło Wi-Fi, kraj, miejscowość i klucz API serwisu pogodowego |
| Obsługa lokalna | 4 mikroprzyciski: UP, DOWN, PREV, NEXT |
| Automatyka podświetlenia | bariera podczerwieni 38 kHz do automatycznego podtrzymania podświetlenia TFT |
| Zasilanie | 5…9 V DC |
| Pobór prądu | 20…240 mA |
| Płytka PCB | 65x70 mm |
Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów
AVT5605 A - płytka PCB. Elementy elektroniczne, moduł ESP8266-01, wyświetlacz TFT, czujnik DTH-22/AM2302, złącza, przyciski i zaprogramowany mikrokontroler trzeba skompletować osobno.
| Rezystory SMD 0805 | R1 - 10kΩ; R2 - 2,2kΩ; R3, R5 - 100Ω; R4 - 4,7kΩ |
| Kondensatory SMD 0805 | C1, C2 - 22pF; C3, C6, C8, C9 - 100nF; C4, C5, C7, C10 - 10µF/16V SMD „A” |
| Półprzewodniki i układy | U1 - ATmega1284-PA TQFP44; U2 - LM1117-3.3 TO-220; U4 - TSOP34838; U5 - DTH22/AM2302; T1 - BC817 SOT23; IRED - CQY37N lub inna dioda IR |
| Moduły i wyświetlacz | TFT - wyświetlacz Riverdi RVT28AETNWN00; U3 - moduł ESP8266-01 2×4 pin |
| Taktowanie, obsługa i złącza | Q1 - rezonator kwarcowy 11,059 MHz, niski; UP, DOWN, PREV, NEXT - przyciski o wysokości 1 mm; ZIF - gniazdo ZIF0550DH |
Notes
Projekt wymaga zaprogramowanego mikrokontrolera oraz skonfigurowania danych sieciowych: SSID, hasła Wi-Fi, kraju, miejscowości i klucza API serwisu pogodowego. Menu konfiguracyjne można wywołać podczas uruchamiania, przytrzymując przycisk UP.
Moduł ESP8266-01 pracuje jako interfejs Wi-Fi sterowany komendami AT przez USART mikrokontrolera. Poprawne działanie funkcji prognozy zależy od łączności z siecią Wi-Fi, odpowiedzi serwera pogodowego oraz zgodności formatu danych z firmware urządzenia.
Czujnik DTH-22/AM2302 dostarcza lokalny pomiar temperatury i wilgotności. Nie należy odpytywać go częściej niż raz na 2 sekundy, ponieważ dokumentacja czujnika i opis projektu wskazują ograniczenie częstotliwości odczytu do 0,5 Hz.
Wyświetlacz TFT jest podłączany przez gniazdo ZIF o rastrze 0,5 mm. To newralgiczny punkt montażu: po lutowaniu warto dokładnie sprawdzić ciągłość i brak zwarć na złączu przed podłączeniem taśmy wyświetlacza.
Po zaprogramowaniu mikrokontrolera należy zewrzeć zworkę PGM kroplą cyny, aby umożliwić obsługę czujnika DTH-22.
Uwaga: funkcja prognozy pogody jest zależna od zewnętrznego serwisu pogodowego i formatu jego API. Dokumentacja projektu odnosi się do Wunderground.com, dlatego przy uruchamianiu współcześnie należy zweryfikować dostępność usługi, klucza API i zgodność odpowiedzi serwera z oprogramowaniem urządzenia.
Najczęściej zadawane pytania
Projekt wykorzystuje moduł ESP8266-01 do połączenia z Internetem i pobrania danych z serwisu pogodowego wskazanego w dokumentacji. Mikrokontroler analizuje odpowiedź tekstową serwera i wyciąga z niej m.in. warunki bieżące, ciśnienie, wilgotność oraz prognozę.
Nie w tej wersji projektu. Starszy pomysł prognozowania na podstawie zmian ciśnienia został zastąpiony pobieraniem szczegółowych danych i prognozy z Internetu. Lokalnie mierzona jest temperatura i wilgotność pomieszczenia.
Dokumentacja wskazuje, że istotnym ograniczeniem była pamięć Flash. Piktogramy pogody i wzorce czcionek ekranowych zajmują ponad 80% programu, dlatego potrzebny był mikrokontroler z odpowiednio dużą pamięcią programu.
Nadajnik IR i odbiornik TSOP34838 wykrywają obecność użytkownika przed urządzeniem. Po wykryciu odbicia wiązki podczerwieni stacja może automatycznie włączyć lub podtrzymać podświetlenie TFT przez określony czas.
Najbardziej ryzykowna jest zależność od zewnętrznego API pogodowego. Jeżeli serwis zmienił sposób autoryzacji, adresy zapytań lub format odpowiedzi, firmware może wymagać modyfikacji parsera i zapytań wysyłanych przez ESP8266.
