Погодное окно Arduino + ESP

Необходимые инструменты и машины

Паяльник (общий)

Об этом проекте

Это устройство состоит из двух независимых узлов в одной коробке.

Один из них - барометр Arduino с датчиком BMP180, который содержит отчет о разнице атмосферного давления в реальном времени, -1ч и -3ч. Эти отчеты особенно полезны в краткосрочном прогнозе погоды. Код взят с сайта "shelvin.de", на котором в строке кода "druck_offset =" вводится разница между абсолютным и относительным атмосферным давлением для данной высоты. Результаты отображаются на ЖК-экране N5110, на котором также отображается внутренняя температура.

Следующее устройство питается от платы ESP8266, к которой подключается 0,96-дюймовый OLED-дисплей. ESP8266 подключается через сеть Wi-Fi к странице «openweathermap», откуда он берет трехдневный прогноз погоды и представляет его на OLED-дисплее. Для этого вам необходимо ввести ключ API в код, полученный со страницы Openweathermap. Полные подробные инструкции по установке библиотек и кода на esp8266 приведены по ссылке:

https://blog.squix.org/wp-content/uploads/2017/06/esp8266weatherstationgettingstartedguide-20170608.pdf

В данном конкретном случае я использую плату NodeMCU 1.0 (модуль ESP12E).

На картинке ниже представлена ​​схема всего устройства.

Код

• Файл без названия

Файл без названия Arduino

 // Luftdruck Ausgabe aktuell // Luftdruckdifferenz wird mit 1 und 3 Stunden vorher (im EEPROM) verglichen und ausgegeben // Temperatur Ausgabe aktuell //// Bauteile:// LCD Display vom Nokia 5110 // BMP180 Arduino Luftdru Uno //// Matthias Busse Version 1.0 vom 21.9.2014 # include  #include  #include  // EEPROM Variablenint eepromAdresse =0, eepromMax =1023; // 1024 EEPROM Speicherplatze, 0-1023int eepromOldAdr, eepromDif1 =60, eepromDif3 =180; // 60/180 Speicherplatze (Minuten) zuruck vergleichen // BMP180 Variablen # define I2C_ADDRESS 0x77const unsigned char oversampling_setting =3; // oversamplig:0 ungenau (13ms) ... 3 genau (34ms) const unsigned char pressure_waittime [4] ={5, 8, 14, 26}; // л. Datenblatt BMP-180int ac1, ac2, ac3, b1, b2, mb, mc, md; unsigned int ac4, ac5, ac6; int temp =20, temp_mittel =200, test =0; long druck =1013, druck_mittel =101300; float t, temp_offset =0.0, d, dAlt, dDiff, druck_offset =2.0; int zeitabgl =0, mitteln =5; char tstring [5], dstring [7]; // Переменная отключения питанияnvolatile int sleepcounter =0; // Schlafzyklen mitzahlen // Отображаемая переменная статический const byte ASCII [] [5] ={// Таблица ASCII с шрифтами {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00} // 20, {0x00, 0x00, 0x5f, 0x00, 0x00} // 21!, {0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00} // 22 ", {0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14} // 23 #, {0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12} // 24 $, {0x23, 0x13, 0x08, 0x64, 0x62} // 25%, {0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50} // 26 &, {0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00} // 27 ' , {0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00} // 28 (, {0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00} // 29), {0x14, 0x08, 0x3e, 0x08, 0x14} // 2a *, { 0x08, 0x08, 0x3e, 0x08, 0x08} // 2b +, {0x00, 0x50, 0x30, 0x00, 0x00} // 2c ,, {0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08} // 2d -, {0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00} // 2e., {0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02} // 2f /, {0x3e, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3e} // 30 0, {0x00, 0x42, 0x7f, 0x40, 0x00} // 31 1, {0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46} // 32 2, {0x21, 0x41, 0x45, 0x4b, 0x31} // 33 3, {0x18, 0x14, 0x12, 0x7f, 0x10} // 34 4, {0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39} // 35 5, {0x3c, 0x4a, 0x49, 0x49, 0x30} // 36 6, {0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03} // 37 7, {0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36} // 38 8, {0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1e} // 39 9, {0x00 , 0x36, 0x36, 0x00, 0x00} // 3a:, {0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00} // 3b;, {0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00} // 3c <, {0x14, 0x14 , 0x14, 0x14, 0x14} // 3d =, {0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08} // 3e>, {0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06} // 3f?, {0x32, 0x49, 0x79 , 0x41, 0x3e} // 40 @, {0x7e, 0x11, 0x11, 0x11, 0x7e} // 41 A, {0x7f, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36} // 42 B, {0x3e, 0x41, 0x41, 0x41 , 0x22} // 43 C, {0x7f, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1c} // 44 D, {0x7f, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41} // 45 E, {0x7f, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01 } // 46 F, {0x3e, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7a} // 47 G, {0x7f, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7f} // 48 H, {0x00, 0x41, 0x7f, 0x41, 0x00} / / 49 I, {0x20, 0x40, 0x41, 0x3f, 0x01} // 4a J, {0x7f, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41} // 4b K, {0x7f, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40} // 4c L, {0x7f, 0x02, 0x0c, 0x02, 0x7f} // 4d M, {0x7f, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7f} // 4e N, {0x3e, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3e} // 4f O, {0x7f, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06} // 50 P, {0x3e, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5e} // 51 Q, {0x7f, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46} // 52 R, {0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31} // 53 S, {0x01, 0x01, 0x7f, 0x01, 0x01} // 54 T, {0x3f, 0x40, 0x40, 0x40, 0x3f} // 55 U, {0x1f, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1f} // 56 В, {0x3f, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3f} // 57 Вт, {0x63, 0x14, 0x08, 0x14, 0x63} // 58 X, {0x07, 0x08, 0x70, 0x08, 0x07} // 59 Y , {0x61, 0x51, 0x49, 0x45, 0x43} // 5a Z, {0x00, 0x7f, 0x41, 0x41, 0x00} // 5b [, {0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20} // 5c?, { 0x00, 0x41, 0x41, 0x7f, 0x00} // 5d], {0x04, 0x02, 0x01, 0x02, 0x04} // 5e ^, {0x40, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40} // 5f _, {0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x00} // 60 `, {0x20, 0x54, 0x54, 0x54, 0x78} // 61 a, {0x7f, 0x48, 0x44, 0x44, 0x38} // 62 b, {0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x20} // 63 c, {0x38, 0x44, 0x44, 0x48, 0x7f} // 64 d, {0x38, 0x54, 0x54, 0x54, 0x18} // 65 e, {0x08, 0x7e, 0x09, 0x01, 0x02} // 66 f, {0x0c, 0x52, 0x52, 0x52, 0x3e} // 67 g, {0x7f, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78} // 68 h, {0x00, 0x44, 0x7d, 0x40, 0x00} // 69 i, {0x20, 0x40 , 0x44, 0x3d, 0x00} // 6a j, {0x7f, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00} // 6b k, {0x00, 0x41, 0x7f, 0x40, 0x00} // 6c l, {0x7c, 0x04, 0x18 , 0x04, 0x78} // 6d m, {0x7c, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78} // 6e n, {0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x38} // 6f o, {0x7c, 0x14, 0x14, 0x14 , 0x08} // 70 p, {0x08, 0x14, 0x14, 0x18, 0x7c} // 71 q, {0x7c, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08} // 72 r, {0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20 } // 73 с, {0x04, 0x3f, 0x44, 0x40, 0x20} // 74 t, {0x3c, 0x40, 0x40, 0x20, 0x7c} // 75 u, {0x1c, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1c} / / 76 v, {0x3c, 0x40, 0x30, 0x40, 0x3c} // 77 w, {0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44} // 78 x, {0x0c, 0x50, 0x50, 0x50, 0x3c} // 79 y, {0x44, 0x64, 0x54, 0x4c, 0x44} // 7a z, {0x00, 0x08, 0x36, 0x41, 0x00} // 7b {, {0x00, 0x00, 0x7f, 0x00, 0x00} // 7c |, {0x00, 0x41, 0x36, 0x08, 0x00} // 7d}, {0x10, 0x08, 0x08, 0x10, 0x08} // 7e <, {0x78, 0x46, 0x41, 0x46, 0x78} // 7f>}; # определить RST 12 # определить CE 11 # определить DC 10 # определить DIN 9 # определить CLK 8void setup () {for (int i =0; i  800) {LcdXY (27,2); если (dDiff <0.0) LcdWriteString ("-"); иначе LcdWriteString ("+"); если (dDiff <0,0) dDiff =dDiff * -1,0; // Absolutwert LcdXY (34,2); LcdWriteString (dtostrf (dDiff, 4,2, dstring)); } LcdXY (60,2); LcdWriteString ("гПа"); eepromOldAdr =eepromAdresse - (eepromDif3 * 4); // Diff 3h zuruck gehen if (eepromOldAdr <0) eepromOldAdr =eepromMax + 1 + eepromOldAdr; // уберлауф dAlt =(float) eepromReadLong (eepromOldAdr) /100.0; // alten Wert lesen dDiff =d-dAlt; // Двуличный дифференциал LcdClearLine (3); LcdXY (8,3); // Ausgeben LcdWriteString ("3h:"); если (dAlt> 800) {LcdXY (27,3); если (dDiff <0.0) LcdWriteString ("-"); иначе LcdWriteString ("+"); если (dDiff <0,0) dDiff =dDiff * -1,0; // Absolutwert LcdXY (34,3); LcdWriteString (dtostrf (dDiff, 4,2, dstring)); } LcdXY (60,3); LcdWriteString ("гПа"); LcdClearLine (5); // Temperatur ausgeben LcdXY (8,5); LcdWriteString («Темп.»); LcdXY (43,5); LcdWriteString (dtostrf (t, 4,1, tstring)); LcdXY (73,5); LcdWriteString («C»); eepromAdresse + =4; если (eepromAdresse> eepromMax) eepromAdresse =0; pwrDown (54); // ATmega328 fahrt runter fur den Rest der 60 Sekunden} void eepromWriteLong (long lo, int adr) {// long Wert in das EEPROM schreiben // Eingabe:adr Speicherplatz // Eingabe:lo Zahl, Wertebereich -2.147.483.648 bis 2.147 .483.647 //// Маттиас Буссе 23.5.2014 Версия 1.0byte автор; для (int я =0; я <4; я ++) {по =(lo>> ((3-я) * 8)) &0x000000ff; EEPROM.write (adr + i, by); }} // eepromWriteLonglong eepromReadLong (int adr) {// long int Wert aus 4 Byte EEPROM lesen // Eingabe:adr bis adr + 3 // Ausgabe:long Wert //// Matthias Busse 23.5.2014 Версия 1.0long lo =0; для (int i =0; i <3; i ++) {lo + =EEPROM.read (adr + i); lo =lo <<8; } lo + =EEPROM.read (adr + 3); return lo;} // eepromReadLongvoid LcdWriteString (char * characters) {// String ausgeben while (* characters) LcdWriteCharacter (* characters ++);} void LcdWriteCharacter (char character) {// ASCII Zeichen ausgeben aus der Tabelle oben for (int i =0; i <5; i ++) LcdWriteData (ASCII [символ - 0x20] [i]); LcdWriteData (0x00); } void LcdWriteCmd (byte cmd) {// Команда для отображения отправленного digitalWrite (DC, LOW); // Низкий уровень на выводе постоянного тока для команд digitalWrite (CE, LOW); shiftOut (DIN, CLK, MSBFIRST, cmd); // передача последовательных данных digitalWrite (CE, HIGH);} void LcdWriteData (byte cmd) {// Daten an Display senden digitalWrite (DC, HIGH); // Вывод постоянного тока высокий для данных digitalWrite (CE, LOW); shiftOut (DIN, CLK, MSBFIRST, cmd); // передача последовательных данных digitalWrite (CE, HIGH);} void LcdClearScreen () {// Bildschirm leeren for (int i =0; i <504; i ++) LcdWriteData (0x00);} void LcdClearLine (int line) {// Zeile leeren LcdXY (0, строка); for (int i =0; i <84; i ++) LcdWriteData (0x00);} void LcdXY (int x, int y) {// Позиция X / Y gehen LcdWriteCmd (0x80 | x); // Spalte LcdWriteCmd (0x40 | y); // Zeile} void bmp180_read_tempera_and_pressure (int * temp, long * druck) {int ut =bmp180_read_ut (); long up =bmp180_read_up (); long x1, x2, x3, b3, b5, b6, p; unsigned long b4, b7; x1 =((длинное) ut - ac6) * ac5>> 15; // Temperatur berechnen x2 =((long) mc <<11) / (x1 + md); b5 =x1 + x2; * темп =(b5 + 8)>> 4; b6 =b5 - 4000; // Druck berechnen x1 =(b2 * (b6 * b6>> 12))>> 11; x2 =ac2 * b6>> 11; х3 =х1 + х2; если (oversampling_setting ==3) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2) <<1; if (oversampling_setting ==2) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2); если (oversampling_setting ==1) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2)>> 1; если (oversampling_setting ==0) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2)>> 2; x1 =ac3 * b6>> 13; х2 =(b1 * (b6 * b6>> 12))>> 16; х3 =((х1 + х2) + 2)>> 2; b4 =(ac4 * (uint32_t) (x3 + 32768))>> 15; b7 =((uint32_t) up - b3) * (50000>> oversampling_setting); р =b7 <0x80000000? (b7 * 2) / b4:(b7 / b4) * 2; x1 =(p>
> 8) * (p>
> 8); х1 =(х1 * 3038)>> 16; x2 =(-7357 * p)>> 16; * druck =p + ((x1 + x2 + 3791)>> 4);} int без знака bmp180_read_ut () {write_register (0xf4,0x2e); задержка (5); // больше 4,5 мс return read_int_register (0xf6);} void bmp180_get_cal_data () {ac1 =read_int_register (0xAA); ac2 =read_int_register (0xAC); ac3 =read_int_register (0xAE); ac4 =read_int_register (0xB0); ac5 =read_int_register (0xB2); ac6 =read_int_register (0xB4); b1 =read_int_register (0xB6); b2 =read_int_register (0xB8); mb =read_int_register (0xBA); mc =read_int_register (0xBC); md =read_int_register (0xBE);} long bmp180_read_up () {write_register (0xf4,0x34 + (oversampling_setting <<6)); задержка (pressure_waittime [oversampling_setting]); беззнаковый char msb, lsb, xlsb; Wire.beginTransmission (I2C_ADDRESS); Wire.write (0xf6); Wire.endTransmission (); Wire.requestFrom (I2C_ADDRESS, 3); while (! Wire.available ()) {} // warten msb =Wire.read (); while (! Wire.available ()) {} // предупреждение lsb | =Wire.read (); while (! Wire.available ()) {} // предупреждение xlsb | =Wire.read (); return (((long) msb <<16) | ((long) lsb <<8) | ((long) xlsb))>> (8-oversampling_setting);} void write_register (unsigned char r, unsigned char v) { Wire.beginTransmission (I2C_ADDRESS); Wire.write (r); Wire.write (v); Wire.endTransmission ();} char read_register (беззнаковый символ r) {беззнаковый символ v; Wire.beginTransmission (I2C_ADDRESS); Wire.write (r); Wire.endTransmission (); Wire.requestFrom (I2C_ADDRESS, 1); while (! Wire.available ()) {} // warten v =Wire.read (); return v;} int read_int_register (unsigned char r) {беззнаковый char msb, lsb; Wire.beginTransmission (I2C_ADDRESS); Wire.write (r); Wire.endTransmission (); Wire.requestFrom (I2C_ADDRESS, 2); while (! Wire.available ()) {} // warten msb =Wire.read (); while (! Wire.available ()) {} // предупреждение lsb =Wire.read (); return (((int) msb <<8) | ((int) lsb));} недействительным pwrDown (int sekunden) {set_sleep_mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN); // den tiefsten Schlaf auswahlen PWR_DOWN for (int i =0; i  ergibt ca. 1 Секунде WDTCSR =WDTCSR | B01000000; // Прерывание сторожевого таймера einschalten MCUSR =MCUSR &B11110111;} ISR (WDT_vect) {sleepcounter ++; // Schlafzyklen mitzahlen} 

Схема