Предлагае мый прибор отличается от аналогов использовани­ем современной базы, исчерпывающим в домашних условиях набором измеряемых параметров, высокой точностью, просто­той тарировки, наличием

3.Специальная часть

Предлагае мый прибор отличается от аналогов использовани­ем современной базы, исчерпывающим в домашних условиях набором измеряемых параметров, высокой точностью, просто­той тарировки, наличием интерфейса USB, что существенно для связи с современными компьютерами, не имеющими зачастую других интерфейсов, большой внутренней памятью, сохранени­ем работоспособности при отсутствии части датчиков, наличием часов, обычного и лунного календарей.

Устройство выполнено на четырех микросхемах (Atmega32-16PU, FT232RL, AT24C512, КР142ЕН5А). Датчики температуры в помещении и снаружи — DS18B20, атмосферного давления — MPXAZ4115A, влажности воздуха — HIH-4000, ЖК индикатор — WH1602. Кроме метеоданных, станция имеет дополнительные функции: часы, календарь, лунный календарь, восемь будильников. Каждый час станция автоматически запоминает текущие значения метеоданных, памяти хватает на 300 суток. Имеется возможность предварительно установить до ста контрольных точек (меток времени, заданных с точностью до минуты). Измеренные в эти моменты значения также будут записаны. Накопленную и текущую информацию о погоде можно передать в компьютер по интерфейсу USB для анализа. При соединении происходит автоматическая синхронизация часов метеостанции и компьютера. Питается устройство от внешнего источника напряжением 9…15 В. Предусмотрено резервное питание (батареи из четырех элементов типоразмера ААА хватает на полноценную работу метеостанции в течение двух суток).

Идея создания домашней метео­станции появилась, когда надоели ежеутренние попытки разглядеть с фонарем в руках сквозь оконное стекло показания наружного термометра. Опи­сания радиолюбительских конструкций приборов, измеряющих различные па­раметры окружающей среды, можно найти, например, в [1—3]. Но после их изучения было решено разработать собственную, соблюдая принцип сохра­нения работоспособности метеостан­ции при отсутствии или неисправности любых предусмотренных в ней датчи­ков: датчики давления и влажности, в отличие от датчиков температуры, дороги, а датчик скорости ветра еще не готов. Это дало возможность постепен­но расширять функциональность уже действующего прибора.

Кроме измерения метеоданных, ука­занных в таблице,

Параметр	Интервал	Погрешность	Датчик
Температура в помещении	-50...+90 "С	0,1 °С	DS18B20
Температура внешняя	-50...+90 °С	0,1 °С	DS18B20
Атмосферное давление	15...115кПа	1,5 %	MPXAZ4115A
Влажность воздуха	0...100 %	0,5 %	HIH-4000

станция имеет допол­нитель ные функции: часы, календарь, лунный календарь, восемь будильников. Жидкокристаллический индикатор снаб­жен подсветкой. Станция каждый час автоматически запоминает текущие значения метеоданных, памяти хватает на 300 суток. Имеется возможность предварительно установить до ста кон­трольных точек (меток времени, задан­ных с точностью до минуты). Изме­ренные в эти моменты времени значе­ния также будут записаны. Память дан­ных и контрольных точек энергонезави­сима. Накопленную и текущую инфор­мацию о погоде можно по интерфейсу USB 2.0 передать для анализа в ком­пьютер. При соединении происходит автоматическая синхронизация часов метеостанции и компьютера. Устано­вить точное время можно и вручную. Напряжение внешнего источника питания метеостанции — 9... 15 В. По­требляемый от него ток в обычном режиме — 17 мА, во время связи с ком­пьютером он возрастает на 23 мА. Включение подсветки увеличивает по­требляемый ток на 20 мА. Резервная батарея из четырех гальванических эле­ментов типоразмера ААА обеспечивает полноценную работу метеостанции про­должительностью до двух суток без внешнего питания. Ток, потребляемый от батареи, не превышает 9 мА.

Основной элемент — МК ATmega32 (DD1). Он имеет четыре вось­миразрядных универсальных двунаправ­ленных порта ввода—вывода, кроме них использованы следующие узлы МК:

1) АЦП преобразует в цифровую форму аналоговые сигналы датчиков давления и влажности;

2) таймер Т1 генерирует звуковые сигналы;

3) таймер Т2 поддерживает ход часов реального времени, выводит МК из "спящего" режима;

4) модуль USART поддерживает связь с компьютером (9600 Бод, восемь информационных и один столовый раз­ ряд без контроля четности);

5) сторожевой таймер в случае "зависания" МК обеспечивает его пере­запуск;

6) внешнее прерыван ие INTO зарезервировано для датчика скорости ветра.

Дата добавления: 2015-10-21