継続する。 前の部分 。

目次：

• パート1.要件。 鉄の選択。 一般的なスキーム
• パート2.ソフトウェア。 中央ユニット、鉄
• パート3.セントラルユニット、ソフトウェア
• パート4.ウィンドウセンサー
• パート5. MySQL、PHP、WWW、Android

柔らかい コンポーネントの選択

ハードウェアとソフトウェアの選択は、「鶏と卵」として密接に関連しています。 鉄で、ソフトウェアでどこから始めますか？ 優れたハードウェアを持っているが、そのためのドライバー、ライブラリー、ソフトウェア（IDE、ファームウェア用のユーティリティーなど）がない場合、それは役に立たず、その逆も同様です。

したがって、リモートセンサーをセントラルユニットに接続するためのnRF24L01 +とESP8266の選択について再度説明します。

実際、ESP8266は単なる愚かなWiFiアダプターではなく、電力とメモリサイズがArduino を超えるマイクロコントローラーを搭載しています。 デフォルトでは、ESP8266には一連のATコマンドの形式のファームウェアがあります。この場合、ESPは単純なモデムとして使用されます。 しかし、より高度なファームウェアがあります。ESP8266はWebサーバーとしても機能し、もちろんArduinoのようなセンサーを制御できます。

ただし、これらのすべての高度なファームウェアには、このプロジェクトでESP8266を使用することを許可しなかった欠点があります（これまでに書いた鉄の質問と合わせて）。

• すべてのファームウェアはまだ非常に未加工です（2016年現在）
• いくつかの無料ではない準備ができて
• デバッグと変更を行うためのエントリのしきい値は、Arduinoのしきい値よりもはるかに高くなっています。

その結果、既製の適切な高度なファームウェアを見つけることができず、今のところ自分で作成する準備ができていません。 ESP8266チップは、広範で興味深いトピックです。

次に、標準のATファームウェアにも欠点があります。

• まだ湿っている（2016年現在）
• ATコマンドを使用してESP8266モジュールを制御するArduinoの通常のライブラリを見つけることができなかったため、自分で「集団農場」をしなければなりませんでした。

一方、nRF24L01 +無線モジュールはシンプルで簡単です。それを操作するためのスーパーRadioHead ライブラリがあり、プログラミングの問題はありません 。 ライブラリは十分に文書化されており、これは重要です。

RadioHeadを使用すると、このプロジェクトで実装されているデータ構造（単一の数字だけでなく）を転送できます。 今後は、RadioHeadがデータを確実に送信できると言います。初めて取得しない場合は繰り返します。 ライブラリはこれらすべてを処理します。

省エネのために、私はLow Power Libraryを使用しています。これはシンプルで、必要なものだけが含まれています。

コードは次のとおりです。

//    2.402 GHz ( 2), 2Mbps, 0dBm rfdata.init(); //     ( ,  ) rfdata.sendtoWait((uint8_t*)&dhtData, sizeof(dhtData), SERVER_ADDRESS); //  LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF);`
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

それだけです！

ウィンドウマウントセンサーでESP8266を使用する場合、WiFiアクセスポイントを作成し、何らかの方法でデータを転送する必要があります（ファームウェアはどこに、ソフトウェアはどこにありますか？）。 または、センサーがWebサーバーにデータを直接送信し、中央ユニット（この場合は「中央」の役割を果たしなくなります）にデータを読み取ってボードに表示するように指示します。

言い換えれば、私はWiFiインターネットとPHP + MySQLサーバーからより大きな自律性の道を選んだのです。 サーバーへのインターネットアクセスやホスティングを行わずに、気象ステーションのリベットを開始できます。この場合、ESP8266は必要ありません。後で追加するだけです。

DHTなどのセンサーからデータを読み取るために、 Adafruit DHTセンサーライブラリがあります。 作業は簡単で簡単です。

Adafruitセンサー抽象レベルライブラリを必要とするAdafruit BMP085統合ライブラリは、圧力センサーに適しています。

すべてのライブラリにはスケッチの例があります。

それはおそらく理論的な部分です。 「私たちの目標は明確であり、タスクが定義されています。 仕事のために、仲間！」

中央ユニット。 鉄

さて、最後に、すべての騒ぎの後、私たちはアセンブリに進みます！

ご注意 以前に気象観測所を収集したことがない場合（まあ！）、その後、すべての詳細を手元に置かずに開始できます。 たとえば、無線モジュールやESP8266がなくても起動できます。 BMP180気圧センサーも欠落している可能性があります。 後で追加します。 確かに、この場合、不足しているブロックとのやり取りを担当するコードのセクションをスケッチで個別にコメントアウトする必要がありますが、これはそれほど難しくありません。 方法を示します。

主なものは、少なくとも何かが集まって稼いだということです。それから続けるのがもっと楽しいです。

すでに述べたように、中央ユニットはArduino MEGAに基づいています。 以下も必要です。

• 温湿度センサーDHT11
• 気圧センサータイプBMP180
• WiFiモジュールESP8266
• 2.4 GHz nRF24無線モジュール
• LCD1604型ディスプレイ（各16文字の4行）、5ドルで購入できます
• 5-12 V DC出力の電源（便利なUSB出力の携帯電話からの充電を使用しました）
• はんだ付け用ブレッドボード、はんだごて、ロジン、はんだ、または通常の無はんだのarduinoブレッドボード。 個人的には、信頼性のためにハンダ付けしました。プロジェクトは明らかに長期にわたるものであり、誤ってブレッドボードから引き出された配線のために苦しむことを望まなかったからです。

はんだ吸取用の開発ボードを1ドルから購入できます。 すべての接続に十分なサイズを使用してください。 また、購入する前に、写真ではなく説明を読んでください。

はんだなしの料金は2ドルから購入できます。 すべての接続に十分なサイズを使用してください。

接続ワイヤは、必要なタイプです。

• デュポンケーブル「父母」（「父父」、「母母」もあります）。 これは、異なる絶縁色の複数のワイヤとArduinoのピンコンタクト用コネクタで構成されたケーブルです。 これらのワイヤを使用すると、ブレッドボードを使用せずにボードとセンサーをArduinoに直接接続すると便利です。
• Arduino用の無はんだブレッドボード用の従来の接続ワイヤ。
• はんだ付け用のワイヤーの束。

最初のステップは、LCD-1604をはんだ付けすることでした。 最初にピンをボードにはんだ付けし、次にコネクタをブレッドボードにはんだ付けしました。

下からの眺め。

予備の配線なしでハンチにはんだ付けしたので、ここでは回路を示しません。 それがより便利であるように、それは悪化しません。 黒い線は常に地球であり、赤い線は電源の「プラス」であり、残りの色はうまくいくという原則に準拠しています。 このようになった。

どのコネクタがどこにあるかを忘れないように、彼は隣のボードのセクションを白い補正器で「ペイント」し、対応する碑文を作りました。 glyい？ しかし、実用的かつ迅速に、それはプロトタイプです！

ピン配置と接続

ディスプレイ16×4 LCD1604

ディスプレイの詳細と操作方法については、「HD44780に基づいた文字LCDの操作」をご覧ください。 LCDインジケータへの電源の極性を慎重に検討する必要があり、電源電圧が+ 4.5〜5.5 Vの範囲にあることに注意してください。これに注意を怠ると、インジケータが故障する可能性があります。

ピンLCD 1604	Arduino MEGA	Arduino uno	説明
Vss	GND	GND	GND
Vdd	5 V	5 V	4.7-5.3V
RS	22	4	高レベルはDB0-DB7出力の信号がデータであることを意味し、低レベルはコマンドを意味します
Rw	GND	GND	データの方向（読み取り/書き込み）を決定します。 通常、インジケータからデータを読み取る操作は要求されないため、この入力で常に低レベルを設定することが可能です。
E	23	5	このピンでの持続時間が少なくとも500 msのパルスは、ピンDB0〜DB7、RSおよびWRからのデータの読み取り/書き込み信号を決定します。
DB4	24	8	着信/発信データ
DB5	25	9
DB6	26	10
DB7	27	11
LED A +			+ 5Vまたは220オームの抵抗器→+ 5VLED-A
LED B-			GND
V0			GNDまたは10kΩトリマー

ソフトウェアの初期化は次のようになります。

 // Arduino MEGA LiquidCrystal lcd(22, 23, 24, 25, 26, 27); // Arduino UNO LiquidCrystal lcd(4, 5, 8, 9, 10, 11);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

温度、湿度DHT11

DHT11温度および湿度センサー（SainSmart）の接続。 センサーを上に向けて、リード線を左から右に説明します。

DHT11	Arduino Mega
データ	デジタルピン2（PWM）（下記のDHTPINを参照）
Vcc	3.3-5 V（5 V推奨、外部電源の方が良い）
GND	GND

ソフトウェアの初期化

 #define DHTPIN 2 //   Digital pin 2 (PWM) #define DHTTYPE DHT11 // . DHT.h //  DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

バロメーターBMP180

大気圧センサーBMP180（気圧計）の接続+ I2C / TWIインターフェース経由の温度。

BMP180	Arduino Mega
Vcc	接続されていません
GND	GND
SCL	21（SCL）
SDA	20（SDA）
3.3	3.3 V

UNOの場合：A4（SDA）、A5（SCL）。

 //  Adafruit_BMP085_Unified bmp = Adafruit_BMP085_Unified(10085); // sensorID
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

nRF24L01 +

簡単な特徴：

• 周波数範囲2.401-2.4835 GHz
• 126チャンネル。 ゼロチャネルは2400 MHzで始まり、1 MHzの増分で、たとえば、チャネル70はそれぞれ2470 MHzにあります。 2Mbpsの伝送速度を設定する場合、チャネル幅は2 MHzです
• 電源1.9-3.6 V（3.3 Vを推奨）

モジュールのピン配列は次のとおりです。

電気的ノイズを避けるために、100nFセラミックコンデンサ（1µF、10µFも可能）をRF電源端子にすぐにはんだ付けすることを勧める人もいます。

ピン配置nRF24L01 +（チップがあるボードの上部を見て、ピンは下部にあるはずです）：

ピン2 3.3V	ピン4 CSN	ピン6 MOSI	ピン8 IRQ
ピン1 GND	ピン3 CE	ピン5 SCK	ピン7 MISO

気象ステーションの接続：

Arduino Mega	nRF24L01 +
3.3 V	VCCピン2（より良い外部電源）
ピンD8	CEピン3（チップイネーブル入力）
SSピンD53	CSNピン4（チップセレクト入力）
SCKピンD52	SCKピン5（SPIクロック入力）
MOSIピンD51	SDIピン6（SPIデータ入力）
MISOピンD50	SDOピン7（SPIデータ出力）
IRQピン8（割り込み出力）が接続されていません
GND	GNDピン1（グランド入力）

無線モジュールのプログラミングについては、ソフトウェア部分で詳しく説明します。

ESP8266

ピン配置ESP8266（チップ、ピンが下部にあるボードの上部を見てください）：

GND	GPIO2	GPIO0	Rx
TX	CH_PD	リセット	Vcc

ESP8266を気象ステーションに接続する：

ESP8266	Arduino Mega
TX	10ピン（SoftwareSerial RX）
Rx	11ピン（SoftwareSerial TX）
Vcc	3.3 V
GND	GND
CH_PD	3.3V Arduinoへの10K抵抗を介して
GPI0	オプショナル 3.3V Arduinoへの10K抵抗を介して
GPI2	オプショナル 3.3V Arduinoへの10K抵抗を介して

KDPV

セントラルユニットアセンブリ。 私は靴の下から段ボール箱から「マザーボード」を切り取り、残りを3本のネジでネジ止めしました。

この場所でわかるように、すべての食べ物はArduinoピンから提供されます。 電源に直接つながるものはなく、これまでのところ十分な電力があります。

すべてが好きです。 私は何も忘れていません。

はんだ付け、接続。 次のパートでは、中央ユニットの作業スケッチが提供され、私たちの気象観測所にはすでに何かが表示されます。