Boîte météo Arduino + ESP

Outils et machines nécessaires

Fer à souder (générique)

À propos de ce projet

Cet appareil se compose de deux ensembles indépendants dans un seul boîtier.

L'un est le baromètre Arduino avec le capteur BMP180, qui contient un rapport en temps réel, -1h et -3h de différence de pression atmosphérique. Ces rapports sont particulièrement utiles pour les prévisions météorologiques locales à court terme. Le code est tiré du site web "shelvin.de", dans lequel est inscrite la différence entre la pression atmosphérique absolue et relative pour l'altitude donnée dans la ligne "druck_offset=" du code. Les résultats sont présentés sur l'écran LCD du N5110, qui affiche également la température interne.

L'appareil suivant est alimenté par une carte ESP8266 qui connecte un écran oled de 0,96 pouce. L'ESP8266 est connecté via un réseau Wi-Fi à la page "openweathermap", à partir de laquelle il prend une prévision météorologique sur trois jours et la présente sur l'écran Oled. À cette fin, vous devez entrer une clé API dans le code, qui est obtenu à partir de la page Openweathermap. Des instructions détaillées complètes pour l'installation des bibliothèques et du code sur esp8266 sont données sur :

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

Dans ce cas particulier, j'utilise la carte NodeMCU 1.0 (module ESP12E).

L'image ci-dessous montre le schéma de l'appareil complet.

Code

• Fichier sans titre

Fichier sans titreArduino

// Luftdruck Ausgabe aktuell// Luftdruckdifferenz wird mit 1 und 3 Stunden vorher (im EEPROM) verglichen und ausgegeben// Temperatur Ausgabe aktuell//// Bauteile:// Écran LCD vom Nokia 5110// BMP180/ Luftdrucksensor 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; //suréchantillonnage:0 ungenau (13ms) ... 3 genau (34ms)const unsigned char pressure_waittime[4] ={ 5, 8, 14, 26 }; // lt. 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];// Power Down Variablenvolatile int sleepcounter =0; // Schlafzyklen mitzahlen// Display Variablenstatic const byte ASCII[][5] ={// ASCII Tabelle mit Fonts {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 V,{0x3f, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3f} // 57 W,{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 je, {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} // 70p,{0x08, 0x14, 0x14, 0x18, 0x7c} // 71 q,{0x7c, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08} // 72 r,{0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20 } // 73 s,{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>};# define RST 12#define CE 11#define DC 10#define DIN 9#define CLK 8void setup(){ for(int i=0; i  800) { LcdXY(27,2) ; if(dDiff <0.0) LcdWriteString("-"); else LcdWriteString("+"); if(dDiff <0,0) dDiff=dDiff*-1,0 ; // Absolutwert LcdXY(34,2); LcdWriteString(dtostrf(dDiff,4,2,dstring)); } LcdXY(60,2) ; LcdWriteString("hPa"); eepromOldAdr=eepromAdresse -(eepromDif3*4) ; // Diff 3h zuruck gehen if(eepromOldAdr <0) eepromOldAdr =eepromMax + 1 + eepromOldAdr; // uberlauf dAlt=(float)eepromReadLong(eepromOldAdr)/100.0; // Alten Wert lesen dDiff=d-dAlt; // Differenz bilden LcdClearLine(3); LCDXY(8,3) ; // Ausgeben LcdWriteString("3h:"); if(dAlt> 800) { LcdXY(27,3) ; if(dDiff <0.0) LcdWriteString("-"); else LcdWriteString("+"); if(dDiff <0,0) dDiff=dDiff*-1,0 ; // Absolutwert LcdXY(34,3) ; LcdWriteString(dtostrf(dDiff,4,2,dstring)); } LcdXY(60,3) ; LcdWriteString("hPa"); LcdClearLine(5) ; // Température ausgeben LcdXY(8,5); LcdWriteString("Temp. "); LcdXY(43, 5); LcdWriteString(dtostrf(t,4,1,tstring)); LcdXY(73, 5); LcdWriteString("C"); eepromAdresse +=4; if(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 48 à 2.147 .483.647//// Matthias Busse 23.5.2014 Version 1.0byte par; for(int i=0;i <4;i++) { by =(lo>> ((3-i)*8)) &0x000000ff; EEPROM.write(adr+i, par); }} // 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 Version 1.0long lo=0 ; for(int i=0;i <3;i++){ lo +=EEPROM.read(adr+i); bas =bas <<8; } lo +=EEPROM.read(adr+3) ; return lo;} // eepromReadLongvoid LcdWriteString(char *characters) { // String ausgeben while(*character) LcdWriteCharacter(*characters++);}void LcdWriteCharacter(char character) { // ASCII Zeichen ausgeben aus der Tabelle oben for(int i =0; i <5; i++) LcdWriteData(ASCII[caractère - 0x20][i]); LcdWriteData(0x00); }void LcdWriteCmd(byte cmd){ // Commande un affichage envoyé digitalWrite(DC, LOW); // La broche DC est faible pour les commandes digitalWrite(CE, LOW); shiftOut(DIN, CLK, MSBFIRST, cmd); //transmettre les données série digitalWrite(CE, HIGH);}void LcdWriteData(byte cmd){ // Daten an Display senden digitalWrite(DC, HIGH); // La broche DC est élevée pour les données digitalWrite (CE, LOW); shiftOut(DIN, CLK, MSBFIRST, cmd); //transmettre les données série digitalWrite(CE, HIGH);}void LcdClearScreen() { // Bildschirm leeren for(int i=0; i <504; i++) LcdWriteData(0x00);}void LcdClearLine(int line) { // Zeile leeren LcdXY(0, ligne); for(int i=0; i <84; i++) LcdWriteData(0x00);}void LcdXY(int x, int y) { // une position X / Y gehen LcdWriteCmd(0x80|x); // Spalte LcdWriteCmd(0x40|y); // Zeile}void bmp180_read_temperature_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 =((long)ut - ac6) * ac5>> 15; //Temperatur berechnen x2 =((long) mc <<11) / (x1 + md); b5 =x1 + x2 ; *temp =(b5 + 8)>> 4; b6 =b5 - 4000 ; //Druck berechnen x1 =(b2 * (b6 * b6>> 12))>> 11; x2 =ac2 * b6>> 11 ; x3 =x1 + x2 ; if (oversampling_setting ==3) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2) <<1; if (oversampling_setting ==2) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2); if (oversampling_setting ==1) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2)>> 1; if (oversampling_setting ==0) b3 =((int32_t) ac1 * 4 + x3 + 2)>> 2; x1 =ac3 * b6>> 13 ; x2 =(b1 * (b6 * b6>> 12))>> 16 ; x3 =((x1 + x2) + 2)>> 2 ; b4 =(ac4 * (uint32_t) (x3 + 32768))>> 15 ; b7 =((uint32_t) up - b3) * (50000>> oversampling_setting); p =b7 <0x80000000 ? (b7 * 2) / b4 :(b7 / b4) * 2; x1 =(p>
> 8) * (p>
> 8); x1 =(x1 * 3038)>> 16 ; x2 =(-7357 * p)>> 16 ; *druck =p + ((x1 + x2 + 3791)>> 4);} int non signé bmp180_read_ut() { write_register(0xf4,0x2e); retard (5) ; //mehr als 4,5 ms 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)); delay(pressure_waittime[oversampling_setting]); caractère non signé 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()) {} // warten lsb |=Wire.read(); while(!Wire.available()) {} // warten 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(unsigned char r) {unsigned char 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) {unsigned 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()) {} // warten lsb =Wire.read(); return (((int)msb<<8) | ((int)lsb));}void pwrDown(int sekunden) { set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN); // den tiefsten Schlaf auswahlen PWR_DOWN for(int i=0; i  ergibt ca. 1 Sekunde WDTCSR =WDTCSR | B0100000 ; // Watchdog Interrupt einschalten MCUSR =MCUSR &B11110111;} ISR(WDT_vect) { sleepcounter ++; // Schlafzyklen mitzahlen}

Schémas