Meteorological station

Recently, a meteorological station has been launched in the gymnasium, the development of which was being conducted throughout the year. The head of this project is Dmytro Luchyn, a 10^th grade student. He will present his work at the final stage of the competition for the protection of research works in Kyiv.

Іoт “метеостанція”

Мета: створити IoT пристрій «Метеостанція» на основі плат серії ESP і написати програмне забезпечення для нього.

Завдання:

1.     Створити алгоритм роботи метеостанції.

2.     Написати програмне забезпечення на базі цього алгоритму.

3.     Зібрати апаратну частину.

4.     Забезпечити обробку і вивід даних в інтернет в реальному часі, з API функціями.

5.     Створити програму з графічним інтерфейсом для легкого налаштування користувачами.

6.     Опублікувати проект на платформі GitHub.

Алгоритм роботи метеостанції показаний на даній блок-схемі. Все можна звести до 4-х функцій.  

1.     Функція ініціалізації, яка виконується один раз під час запуску. (Запускає інтерфейси)

2.     Функція роботи з часом. (Синхронізує час через NTP сервер)

3.     Функція роботи з датчиками та отриманими даними. (Зчитує дані з датчиків та час від часу посилає їх на MQTT сервер)

4.     Вивід на дисплеї.

Програмне забезпечення написане мовою С++, а точніше її модифікованою версією, яка називається Wire, у середовищі розробки Arduino IDE.

Для написання використовувались безкоштовні бібліотеки. Їх просто використовувати через велику кількість прикладів і робочих проектів.

 У якості основи була вибрана плата ESP8266. Вона вміє запускати LUA скрипти вбудованим інтерпретатором, але вибрана вона була не тільки через це. При своїй невеликій ціні вона пропонує:

1.     80/160 MHz процесор

2.     48 KB RAM

3.     1 MB ROM

4.     Wi-Fi 2.4 GHz

Ці характеристики є достатніми для цілей нашого проекту.

Також в метеостанції було використано 3 модулі для Arduino.

1.     DHT22 – датчик температури та вологості.

2.     BMP180 – датчик температури і тиску.

3.     DS1307 – годинник реального часу.

Також в проекті було використано 3 екрани на базі MAX7219.

Дані виводяться в інтернет через протокол MQTT на сервери безкоштовного сервісу Thingspeak. Через API ключі можна отримувати доступ до даних звідки завгодно.

З використанням мови програмування С++, а також інструмента Windows Forms У середовищі розробки Microsoft Visual Studio я зміг створити програму з простим графічним інтерфейсом для зміни налаштувань в метеостанції.