Проект №27 «Барометрический советник»

В стародавние времена, еще до того, как стали массово появляться различные электронные устройства, были популярны барометры. Это были механические стрелочные приборы, которые определяли атмосферное давление.

Метеорологи давно установили зависимость давления воздуха в окружающей нас амосфере от погодных явлений, в ней происходящих. Так, в хорошую погоду давление обычно повышается, а в плохую и дождливую понижается. Закономерность это не очень строгая, особенно в периоды.

А, следовательно, измеряя давление, можно оценивать и саму погоду и иногда даже ее предсказывать. Для этой цели и выпускались в свое время барометры. На их циферблате была нанесена соответствующая разметка с солнечной, облачной или пасмурной погодой. На что указывала стрелка, такая погода с высокой вероятностью и была, либо ожидалась в ближайшем будущем.

Разумеется, имея в распоряжении умные электронные технологии, есть интерес к тому, чтобы реализовать барометр на новом современном уровне. Чтобы он не просто измерял давление, а еще и давал советы в отношении погоды. С экраном это достаточно просто сделать.

 

Конструкция устройства для проекта

Очевидно, что для определения атмосферного давления нужен соответствущий датчик, который называется барометром. В системе Вертор 2.0 есть такой модуль. Он имеет интерфейс I2C и может подключаться к контроллеру Вертор Классик через плату расширения, или напрямую к контроллеру Вертор Стандарт в соотвествующий разъем. Получение данных и их расшифровка выполняются с помощью встроенной библиотеки.

Согласно изначальному замыслу полученные данные контроллер должен обработать и дать совет на что ориентироваться в части погоды. Совет пока что может быть только в текстовом виде, а это значит, что нам понадобится символьный ЖК-индикатор, который у нас есть в распоряжении. Итого система будет состоять из контроллера, барометрического датчика и двухстрочного экрана.

 

Алгоритм работы устройства

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (сокращенно в мм. рт. ст.). Если взять в руки классический механический барометр (или найти его картинки в интернете), то можно увидеть, что давление может изменяться в широких пределах от примерно 710 мм. рт. ст. до 780 мм. рт. ст.. Нижний предел соотвествует плохой, ветренной и дождливой погоде, а верхний — солнечной и ясной. Промежуточные значения давления связаны обычно с облачной или переменной погодой. Каждому варианту погодных явлений ставится в соответствие определенный диапазон давлений.

Точно такой же принцип работы заложим и в наше устройство. Разобьем поле возможных давлений на диапазоны. И, исходя из того, какая погода должна соответствовать каждому из диапазонов, будем выводить текстовые советы, которые будут касаться того, что с собой взять и стоит ли вообще выходить на улицу.

Пусть в первой строке экрана выводятся непосредственно значения давления, а во второй строке можно отображать связанные с этим советы. При этом, ввиду относительно малого количества символов (всего 16), сколько-нибудь содержательные советы вывести в одной строке не получится.

Выйдем из этого положения тем, что разделим совет на две части и будем демонстрировать в течение нескольких секунд первую часть, а затем вторую. И так, непрерывно сменяя друг друга эти части сделают возможным прочитать данный совет целиком.

Итого, примеры сообщений для разных значений давлений будут следующими.

 

Сборка устройства

Ключевым элементом системы является барометр. Именно его пока не хватает на модели дома. Все остальные элементы уже смонтированы. Следовательно, для выполнения текущего проекта необходимо его доустановить и все правильно подключить. Ну и не забудьте загрузить программу.

 

1. Отключение модулей, используемых в предыдущем проекте

 

 

2. Установка модуля «барометр» на каркас дома

 

 

3. Подключение модулей и загрузка программы в контроллер

 

Программу (скетч) для загрузки из среды программирования «Студия Эвольвектор», или из Arduino IDE, реализующую указанный в начале проекта алгоритм, можно найти на прилагаемом к конструктору DVD-диску или скачать со страницы проекта на сайта «Академии Эвольвектор»: academy.evolvector.ru/umdom_osn_proekt27_Barom_sovet

Принципы составления программы описаны в отдельном методическом пособии.
 

Проверка устройства в работе

Для того, чтобы проверить работоспособность собранного устройства, надо понаблюдать за изменением атмосферного давления и убедиться, что система правильно реагирует на ее изменение.

Однако, давление воздуха в атмосфере меняется очень медленно и для отслеживания ее изменений потребуется несколько дней, а возможно даже и несколько недель. Это очень медленно и серьезно затормозит ход выполнения дальнейших проектов.

Поэтому для наглядности можно искусственно создать изменение давления. Сделать это можно с помощью обычного бытового пылесоса. Снимите насадку с трубки пылесоса и поднесите трубу включенного пылесоса к барометру. По мере приближения ее к датчику давление будет падать, если пылесос работает на всасывание. Если у пылесоса есть функция работы на выдув, то при аналогичном поднесении трубки к датчику в данном режиме давление будет увеличиваться.

Ниже изображены варианты показаний барометра при использовании пылесоса. Они носят приблизительный характер и у вас скорей всего всё будет по-другому. Многое зависит от характеристик пылесоса и того, как подносить трубку к датчику.

 

 

Написать отзыв

Ваше Имя:


Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо           Хорошо

Введите код, указанный на картинке: