eDOT: точные Arduino-часы и метеостанция с встроенным ИК-пультом

Компоненты и материалы

Необходимые инструменты и станки

• 3D-принтер Flashforge Dreamer

Приложения и онлайн-сервисы

• Arduino IDE

О проекте

eDOT

— это Arduino-проект точных часов и метеостанции с встроенным ИК-приемником и автоматической регулировкой яркости.

Устройство спроектировано для легкого расширения дополнительным оборудованием, например, Wi-Fi модулем или другими.

Благодаря шести 8x8 точечным LED-дисплеям можно отображать множество типов информации: от внутренних датчиков, пользовательских бегущих строк или беспроводных данных из интернета (RSS и т.д.).

Очень низкое потребление энергии, простой и элегантный дизайн, сочетающий стеклянную лицевую панель и 3D-печатные детали корпуса.

Проект находится в разработке и будет обновляться.

Скачать 3D-детали на Thingiverse.

Смотрите также мой YouTube-канал для других проектов:

https://www.youtube.com/channel/UCbIomyFKzBiLHqEb2xv9GHQ

Спецификация (B.O.M.)

• 1 × 3D-печатная левая половина корпуса
• 1 × 3D-печатная правая половина корпуса
• 1 × 3D-печатная левая крышка
• 1 × 3D-печатная правая крышка
• 2 × 3D-печатная ножка
• 12 × 3D-печатная опора дисплея
• 1 × Полированное стекло 240×75×5 мм
• 1 × Оранжевый фильтр
• 6 × Adafruit 8x8 точечный дисплей Luckylight M1603095 (белый)
• 6 × Плата контроллера MAX7219
• 1 × USB breakout board
• 1 × Плата BME280
• 1 × Чип DS3231
• 1 × ИК-приемник типа IRM-56384
• 1 × Фоторезистор типа LDR-07
• 1 × ATMEGA328PU (пользовательская плата Arduino)
• 6 × Тактильные кнопки OMRON 12 мм

Плата eDOTcore

Наконец, я получил первые прототипы управляющей платы для eDOT.

Перейдите на страницу проекта eDOTcore.

Код

eDOT: универсальная точная метеостанция и часы Arduino

// eDOT: Versatile precision weather station and clock
// HISTORY
// 11/12/2105 Added measurement calibration coefficients
// 09/06/2016 Added automatic display brightness
// 09/06/2016 Added task scheduler
// 07/08/2016 Added eDOT splashscreen

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Max72xxPanel.h>
#include <Average.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>
#include "RTClib.h"
#include <EasyScheduler.h>

Adafruit_BME280 bme; // I2C
RTC_DS3231 rtc;

int pinCS = 10; // CS к этому пину, DIN к MOSI, CLK к SCK (cf https://arduino.cc/en/Reference/SPI)
int numberOfHorizontalDisplays = 7;
int numberOfVerticalDisplays = 1;
Max72xxPanel matrix = Max72xxPanel(pinCS, numberOfHorizontalDisplays, numberOfVerticalDisplays);

#define TEMPERATURE 0
#define HUMIDITY 1
#define PRESSURE 2
#define TIME 3
#define DAY 4
#define DATE 5

float temp;
float tempavg;
char tempf[8];
float hum;
float humavg;
char humf[8];
float press;
float pressavg;
char pressf[8];
int screen = 0; // начальный экран
long previousLEDMillis = 0; // для обновления LED-дисплея
long LEDInterval = 5000; // задержка между экранами
int screenMax = 5; // максимальное количество экранов
bool screenChanged = true; // статус экрана
float lightsens;
float screenBrt = 0;
float lightsensavg;

Average<float> avetemp(60); // Усреднение температуры (60 сэмплов)
Average<float> avehum(60); // Усреднение влажности (60 сэмплов)
Average<float> avepress(60); // Усреднение давления (60 сэмплов)
Average<float> avelightsens(40); // Усреднение освещенности (40 сэмплов)

// Коэффициенты калибровки
float temp_o = -1.70;
float temp_s = 1.0;
float temp_lin;
float hum_o = 2.45;
float hum_s = 1.0;
float hum_lin;
float press_o = 0.0;
float press_s = 1.0;
float press_lin;

// Коррекция датчика яркости
float brt_o = -4;
float brt_s = 1.35;

Scheduler Task1;
Scheduler Task2;

void setup() {
  Task1.start();
  Task2.start();
  Wire.begin(); // Запуск I2C
  bme.begin(0x76);
  matrix.setIntensity(screenBrt); // Значение от 0 до 15 для яркости
  // Настройте под свои нужды
  // matrix.setPosition(0, 0, 0); // Первый дисплей в <0, 0>
  // matrix.setPosition(1, 1, 0); // Второй дисплей в <1, 0>
  matrix.setRotation(0, 1); // Настройка ориентации дисплея
  matrix.setRotation(1, 1);
  matrix.setRotation(2, 1);
  matrix.setRotation(3, 1);
  matrix.setRotation(4, 1);
  matrix.setRotation(5, 1);
  matrix.setRotation(6, 1);
  matrix.setRotation(7, 1);
  /* matrix.setRotation(8, 1);
     matrix.setRotation(9, 1); */
  rtc.begin();
  // matrix.setRotation(3, 2); // То же для последнего дисплея
  // rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  // rtc.adjust(DateTime(2016, 02, 28, 16, 44, 0));
  // Serial.begin(9600);

  // eDOT SPLASHSCREEN
  matrix.fillScreen(0);
  matrix.write();
  matrix.setCursor(12,0);
  matrix.print("eDOT");
  for(screenBrt = 0; screenBrt <= 15; screenBrt++) {
    delay(25);
    matrix.setIntensity(screenBrt);
    matrix.write();
  }
  delay(250);
  for(screenBrt = 15; screenBrt >= 0; screenBrt--) {
    delay(50);
    matrix.setIntensity(screenBrt);
    matrix.write();
  }
  delay(500);
  matrix.fillScreen(0);
  matrix.write();
  delay(1000);
}

void loop() {
  Task1.check(acq1, 500);
  Task2.check(acq2, 20);
}

void acq1() {
  // ПОЛУЧЕНИЕ ДАННЫХ И УСРЕДНЕНИЕ
  temp = bme.readTemperature();
  avetemp.push(temp);
  tempavg = avetemp.mean();
  hum = bme.readHumidity();
  avehum.push(hum);
  humavg = avehum.mean();
  press = bme.readPressure();
  avepress.push(press);
  pressavg = avepress.mean();
  DateTime now = rtc.now();
  outSec = now.second();
  outMin = now.minute();
  outHour = now.hour();
  outday = now.day();
  outmonth = now.month();
  outyear = now.year() - 2000;
  dow = now.dayOfTheWeek();
}

void acq2() {
  lightsens = analogRead(A3);
  avelightsens.push(lightsens);
  lightsensavg = avelightsens.mean();
  screenBrt = constrain(((lightsensavg / 1023.0 * 15) * brt_s + brt_o), 0, 15);
  matrix.setIntensity(screenBrt);
  
  // ЛИНЕАРИЗАЦИЯ ДАННЫХ
  temp_lin = tempavg * temp_s + temp_o;
  hum_lin = humavg * hum_s + hum_o;
  press_lin = pressavg * press_s + press_o;
  
  unsigned long currentLEDMillis = millis();
  // Serial.println(screenBrt);
  if (currentLEDMillis - previousLEDMillis > LEDInterval) {
    previousLEDMillis = currentLEDMillis;
    screen++;
    if (screen > screenMax) screen = 0; // возврат к начальному экрану после цикла
    screenChanged = true;
  }
  
  // if (screenChanged) // обновление измерений при смене экрана
  // {
  //   screenChanged = false; // сброс для следующей итерации
  switch(screen) {
    case TEMPERATURE:
      dtostrf(temp_lin, 4, 2, tempf); // формат: 5 цифр с 2 десятичными
      matrix.setCursor(6, 0);
      matrix.setTextSize(1);
      matrix.setTextColor(255);
      matrix.print(tempf); // вывод температуры
      matrix.drawRect(37, 0, 2, 2, 255); // символ градуса
      matrix.setCursor(40, 0);
      matrix.print("C");
      matrix.write(); // запись данных на дисплей
      matrix.fillScreen(0); // очистка дисплея
      break;
    case HUMIDITY:
      dtostrf(hum_lin, 4, 2, humf);
      matrix.setCursor(6, 0);
      matrix.setTextSize(1);
      matrix.setTextColor(255);
      matrix.print(humf);
      matrix.setCursor(37, 0);
      matrix.print("%");
      matrix.write();
      matrix.fillScreen(0);
      break;
    case PRESSURE:
      dtostrf(press_lin, 6, 0, pressf);
      matrix.setCursor(0, 0);
      matrix.setTextSize(1);
      matrix.setTextColor(255);
      matrix.print(pressf);
      matrix.setCursor(37, 0);
      matrix.print("Pa");
      matrix.write();
      matrix.fillScreen(0);
      break;
    case TIME:
      matrix.setCursor(0, 0);
      matrix.setTextSize(1);
      matrix.setTextColor(255);
      if (outHour < 10) matrix.print("0");
      matrix.print(outHour, 0);
      matrix.print(":");
      if (outMin < 10) matrix.print("0");
      matrix.print(outMin, 0);
      matrix.print(":");
      if (outSec < 10) matrix.print("0");
      matrix.print(outSec, 0);
      matrix.write();
      matrix.fillScreen(0);
      break;
    case DATE:
      matrix.setCursor(0, 0);
      matrix.setTextSize(1);
      matrix.setTextColor(255);
      if (outday < 10) matrix.print("0");
      matrix.print(outday, 0);
      matrix.print("/");
      if (outmonth < 10) matrix.print("0");
      matrix.print(outmonth, 0);
      matrix.print("/");
      matrix.print(outyear, 0);
      matrix.write();
      matrix.fillScreen(0);
      break;
    case DAY:
      matrix.setCursor(15, 0);
      matrix.setTextSize(1);
      matrix.setTextColor(255);
      matrix.print(daysOfTheWeek[dow]);
      matrix.write();
      matrix.fillScreen(0);
      break;
  }
}