В прошлой статье «Метеостанция на основе ардуино» рассматривалась метеостанция, которая передавала данные на удалённый монитор с использованием блоков LoRa. Пришло время немного модернизировать метеостанцию. Технически процедура заключается в добавлении Ethernet Shield W5100 в приёмную часть (монитор) и изготовлении нового корпуса монитора.
// Приемник.
//Arduino Uno, датчик температуры терморезистор TTC 103 (аналог),
//ЖК дисплей ST7920 , блок LoRa XL1278-SMT.
#include <SPI.h> //Библиотека для подключение внешних устройств
#include <RH_RF95.h> // Библиотека для работы с блоком LoRa.
#include <Ethernet.h>
#include <math.h> //Библиотека для простых мат вычислений
#include <U8glib.h> // Подключаем библиотеку U8glib
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };
IPAddress ipAddress(192, 168, 1, 177);
// Инициализируйте библиотеку сервера Ethernet с IP-адресом и портом,
// который вы хотите использовать (порт 80 по умолчанию для HTTP)
EthernetServer server(80);
// Подпрограмма для вычисления температуры аналогового датчика.
double Tehrmister(int RawADC){
double Temp;
Temp=log(((10240000/RawADC)-10000));
Temp=1/(0.001129148+(0.000234125*Temp)+(0.0000000876741*Temp*Temp*Temp));
Temp=Temp-273.15; //Кельвин в Цельсий
return Temp;
}
U8GLIB_ST7920_128X64_1X u8g(5); //(13, 11, 5, U8G_PIN_NONE); // настройка пинов u8g( SCK,MOSI,CS[, RST ])
RH_RF95 rf95(7, 2); // Подключаем блк LoRa 7 - выбор чипа NSS (пин на ардуино)
// 2 - прерывание (пин на ардуино)
// Создаём массив данных для приема через LoRa
struct RECEIVE_DATA{
int Temperature;
double Pozicion;
int Skorost;
// int Skorost_max;
boolean Perimetr;
int Vlazhnost;
int Press;
int Alt;
};
RECEIVE_DATA mydata;
// Переменные
String Azm = ("С"); // Отоброжаемое состояние направления ветра - Азимут
int TemperDom; // Отоброжение температуры в доме
String Alarm; // Отоброжаемое состояние периметра охраны
int switchPin = 3; // пин Вкл. охраны периметра
String Alarm_sw; // Отоброжаемое сосояние включения сигнализации
int piezoPin = 8; //Пищалка
boolean a1 = 0; // состояние кнопки включения пищалки
//uint32_t myTimer1;
// int Sk = 0;
// int sk1 = 0;
// int sk2 = 1;
int Skorost_sr;
void setup() {
pinMode(switchPin, INPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
Serial.begin(9600); //Открывает последовательный порт, на скорости 9600 бит/с
while (!Serial);
if (!rf95.init()) {
//В случае не выполнения условия написать LoRa failed!
// u8g.firstPage(); // Всё что выводится на дисплей указывается в цикле:
// u8g.firstPage(); do{ ... команды ... }while(u8g.nextPage());
// do{
// u8g.setFont(u8g_font_7x13); // Выбираем шрифт u8g_font_6x10
// u8g.setColorIndex(1); // Выбираем цвет белый
// u8g.setPrintPos( 24, 35);u8g.print("LoRa failed!"); // Выводим текст "LoRa failed!"
// в позиции 24х35
// }while(u8g.nextPage());
// delay(15000);
}
rf95.setTxPower(1);
rf95.setFrequency(433.00);
rf95.setModemConfig(RH_RF95::Bw125Cr48Sf4096 );
//Подключились к Ethernet
Ethernet.begin(mac, ipAddress);
// Запустили сервер
server.begin();
// Serial.print("server is at ");
// Serial.println(Ethernet.localIP());
}
void loop() {
TemperDom = double(Tehrmister(analogRead(0)));
if (rf95.available())
{
uint8_t len = sizeof(mydata);
if (rf95.recv((uint8_t*)&mydata, &len))
if (0 <= mydata.Pozicion && 11.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("C");
if (11.25 <= mydata.Pozicion && 33.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("CCB");
if (33.75 <= mydata.Pozicion && 56.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("CB");
if (56.25 <= mydata.Pozicion && 78.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("BCB");
if (78.75 <= mydata.Pozicion && 101.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("B");
if (101.25 <= mydata.Pozicion && 123.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ВЮВ"); // ВЮВ
if (123.75 <= mydata.Pozicion && 146.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ЮВ"); // ЮВ
if (146.25 <= mydata.Pozicion && 168.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ЮЮB"); // ЮЮВ
if (168.75 <= mydata.Pozicion && 191.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("Ю"); // Ю
if (191.25 <= mydata.Pozicion && 213.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ЮЮЗ"); // ЮЮЗ
if (213.75 <= mydata.Pozicion && 236.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ЮЗ"); // ЮЗ
if (236.25 <= mydata.Pozicion && 258.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ЗЮЗ"); // ЗЮЗ
if (258.75 <= mydata.Pozicion && 281.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("З"); // З
if (281.25 <= mydata.Pozicion && 303.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ЗСЗ"); // 3C3
if (303.75 <= mydata.Pozicion && 326.25 > mydata.Pozicion)
Azm = ("СЗ"); // СЗ
if (326.25 <= mydata.Pozicion && 348.75 > mydata.Pozicion)
Azm = ("ССЗ"); //CC3
if (348.75 <= mydata.Pozicion && 360.00 > mydata.Pozicion)
Azm = ("C");
// Вычисляем среднюю скорость ветра за 1 мин
// if (millis() - myTimer1 >= 60000) { // ищем разницу (1 мин.)
// myTimer1 = millis(); // сброс таймера
// Skorost_sr = sk1/sk2;
// sk1 = 0;
// sk2 = 1;
// } else {
// Sk = (mydata.Skorost);
// sk1 = sk1 + Sk;
// sk2 = sk2 + 1;
// }
Skorost_sr = (mydata.Skorost);
if (!mydata.Perimetr==0)
Alarm = ("Авария");
else Alarm = ("Норма");
if(analogRead(switchPin) < 512){ // Кнопка нажата
Alarm_sw = ("ВКЛ");a1 = 1;}
else {Alarm_sw = ("ВЫКЛ");a1 = 0;}
if(a1==1 && mydata.Perimetr==1) // Если нажата кнопка
// и периметр Авария то
{
// Пищалка
tone (piezoPin,1000,600);
delay(600);
tone (piezoPin,800,600);
delay(4000);
}
// Выводим данные на экран.
u8g.firstPage(); // Всё что выводится на дисплей указывается в цикле:
// u8g.firstPage(); do{ ... команды ... }while(u8g.nextPage());
do{
u8g.setFont(rus6x12); // Выбираем шрифт
u8g.setColorIndex(1); // Выбираем белый цвет
// Отображение температуры
u8g.drawStr( 0, 9,"Температура ул.= ");
u8g.setPrintPos(98, 9);
u8g.print(mydata.Temperature); // Вывод значения температуры на улице
u8g.drawPixel(116,1);
u8g.drawPixel(117,1);
u8g.drawPixel(118,1);
u8g.drawPixel(116,2);
u8g.drawPixel(118,2);
u8g.drawPixel(116,3);
u8g.drawPixel(117,3);
u8g.drawPixel(118,3);
u8g.drawStr( 120, 9,"С");
// Отображение влажности воздуха
u8g.drawStr( 0, 20,"Влажность = ");
u8g.setPrintPos(72, 20);
u8g.print(mydata.Vlazhnost); // Вывод значения влажности на улице
u8g.drawStr( 90, 20,"%");
// Отображение направления ветра - Азимута
u8g.drawStr( 0, 31,"Аз.= ");
u8g.setPrintPos(30, 31);
u8g.print(Azm);
// Отображение скорости ветра
u8g.drawStr( 54, 31,"Ск.в.=");
u8g.setPrintPos(96, 31);
u8g.print(Skorost_sr); // Вывод значения скорости ветра
u8g.drawStr( 110, 31,"м/с");
// Отображение давления
u8g.drawStr( 0, 42,"Давлен. =");
u8g.setPrintPos(58, 42);
u8g.print(mydata.Press); // Вывод значения давления на улице
u8g.drawStr( 80, 42,"мм.рт.ст");
// Отображение температуры в доме
u8g.drawStr( 0, 53,"Температура дом =");
u8g.setPrintPos(105, 53);
u8g.print(TemperDom); // Вывод значения температуры в доме
u8g.drawPixel(118,44);
u8g.drawPixel(119,44);
u8g.drawPixel(120,44);
u8g.drawPixel(118,45);
u8g.drawPixel(120,45);
u8g.drawPixel(118,46);
u8g.drawPixel(119,46);
u8g.drawPixel(120,46);
u8g.drawStr( 122, 53,"С");
// Отоброжение состояния периметра
u8g.drawStr( 0, 63,"Перим.=");
u8g.setPrintPos(48, 63);
u8g.print(Alarm);
u8g.setPrintPos(100, 63);
u8g.print(Alarm_sw);
}while(u8g.nextPage());
// Проверяем, есть ли запросы
EthernetClient client = server.available();
if (client) {
// Запросы есть
boolean currentLineIsBlank = true;
while (client.connected()) {
if (client.available()) {
// char c = client.read();
// Serial.write(c);
// Меняем кодировку на странице браузера. <html> начало документа
client.println("<!DOCTYPE html> <html lang='ru'> <meta charset='UTF-8'> <body>");
// client.println("<title>Данные с датчиков метеостанции</title>"); // Надпись в заголовке страницы
client.println("<h2> Показания метеостанции:</h2>");
// client.println("<br />"); // переход на следующую строку
client.print ("<p>- Температура на улице = ");
client.print (mydata.Temperature);
client.println (" C;</p>");
client.print ("<p>- Влажность воздуха = ");
client.print (mydata.Vlazhnost);
client.println (" %;</p>");
client.print ("<p>- Атмосферное давление = ");
client.print (mydata.Press);
client.println (" мм.рт.ст;</p>");
client.print ("<p>- Направление ветра ");
client.println (Azm);
client.println(";</p>");
client.print ("<p>- Скорость ветра = ");
client.print (Skorost_sr);
client.println (" м/с. </p>");
client.println("</body> </html>"); // Конец документа
// Запрос
// Даем немного времени на получение данных клиентом
delay(5);
// Закрываем коннект
client.stop();
} } }
}
}
Адрес сервера метеостанции 192.168.1.177 , однако можно поменять на другой в строке - IPAddress ipAddress(192, 168, 1, 177); данного кода. STL файл для печати и скетч можно скачать с яндекса.
Напишите отзыв.
Шильд устанавливается на блок Arduino UNO, подключения внешних устройств остаются прежними, только подключаются не к ардуино, а к таким же портам на шильде. В общем схема особо не меняется и можно использовать схему из предыдущей статьи.
Программный код тоже претерпел изменения. В следствии малого размера памяти контроллера пришлось урезать часть функционала. Ниже представлен измененный код с учётом использования шильда. На основе шильда решено было создать серверную часть. Сервер отлично работает в локальной сети и зайти на него ложно с помощью любого браузера. Однако для подключения из внешней сети (интернет) в роутере нужно сделать проброс порта (в данной статье этот процесс не рассматривается :-)).
Передающая часть описана в предыдущей части, там же можно скачать архив со скетчем и STL файлами для 3Д печати корпусов.
Ниже представлен код для ардуино.