Домашняя метеостанция + будильник (Nokia 5110 LCD)(Arduino)

На странице http://rcl-radio.ru/?p=55605 рассматривался пример создания простой погодной метеостанции на основе датчиков давления, влажности и температуры с выводом информации на LCD экран Nokia 5110.

На данной странице будет показан пример создания погодной станции с будильником, так как в погодной станции имеются часы реального времени, то добавить дополнительный функционал в виде будильника не представляет большого труда. Так же необходимо добавить три кнопки управления, это + , — и кнопка управления будильником.

Будильник работает в следующих режимах:

• каждый день
• по будням
• по выходным
• выкл.

Время будильника и режим работы сохраняется в энергонезависимой памяти.

Метеостанция имеет несколько датчиков (модулей):

• BMP180 — датчик давления (мм.рт.ст) и температуры (измерение температуры в помещении)
• 18B20 — цифровой датчик температуры (измерение температуры на улице)
• DS3231 — часы реального времени
• DHT11 — датчик влажности

BMP180

DHT11

DS3231

18B20

Подключение модулей к Arduino Nano или Uno:

• Nokia 5110 LCD  — RST,CE,DC,DIN,CLK  (цифровые выходы Arduino 3,4,5,6,7). На вход VCC необходимо подавать питание 3,3 В, а на выход BL (подсветка) можно подавать питание 5 В через сопротивление 330 Ом или 3,3 В через сопротивление 200 Ом.
• BMP-180 — напряжение питания (VIN) датчика 3,3 В, выходы SCL и SDA подключаются на цифровые выходы A5 (SCL) и A4 (SDA) платы Arduino.
• 18B20 — на датчике имеется маркировка выводов: + — out, на вывод + подается питание 5 В, на — GND и out соответственно выход, который подключается к аналоговому входу Arduino A0.
• DHT11 — напряжение питания датчика 5 В (VCC), выход DATA подключается к цифровому выходу 2 Arduino.
• DS3231 — напряжение питания датчика 5 В (VCC),выходы SCL и SDA подключаются на цифровые выходы A5 (SCL) и A4 (SDA) платы Arduino.
• Кнопки управления подключены к цифровым выходам 8, 9 и 10 (+ , -, упр.буд.)
• Пьезоизлучатель подключен в цифровому выходу 12.

Для успешной загрузки скетча Вам понадобятся следующие библиотеки:

• DHT
• DallasTemperature
• OneWire
• DS3231
• pcd8544 — в библиотеке изменена нумерация подключения выводов, заменены редко используемые символы на русские буквы, поэтому необходимо использовать именно эту библиотеку.

После сборки уст-во практически не нуждается в настройке, единственное что придется сделать, это установить контрастность индикатора:

lcd.setContrast(60); // контрастность 0-127

#include <Wire.h> 
#include <SPI.h>
#include <DHT.h>
#include <BMP085.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <DS3231.h>//https://github.com/jarzebski/Arduino-DS3231/archive/master.zip
#include <PCD8544.h>
#include <EEPROMex.h>
 PCD8544 lcd; // RST,CE,DC,DIN,CLK   VCC,BL,GND (3,4,5,6,7   +3.3V,200 OM +3.3V, GND)
 DHT dht(2, DHT11); // выход DATA подключен к цыфровому входу 2
 DS3231 clock;RTCDateTime DateTime;
 OneWire oneWire(A0);// вход датчика 18b20
 DallasTemperature temp(&oneWire);
 BMP085 dps = BMP085(); 
 static const byte gradus[] = { B00000110,B00001001,B00001001,B00000110,B00000000 };// градус
 static const byte herta[] = { B00011000,B00011000,B00011000,B00011000,B00011000 };// ===========
 
long Temperature,Pressure;
int k,m,h1,i,i1,w,reg,ton;
float t1,t2,p,h;
byte rom0,rom1,rom2,eeprom;
char * mes[12]{"/)&",",e&","Map$","A;p","Ma]","^_)`","^_{`","A&}","Ce)","Ok$","Ho*","#ek"};
char * den[7]{"!o)","B$p","Cp(","'$&","!*$","C@[","Bck"};
 
void setup(void) { 
  Serial.begin(9600);Wire.begin();
  dht.begin();
  temp.begin(); temp.setResolution(10);//10 бит   
  clock.begin();
  dps.init(); 
  lcd.begin(84, 48); 
  lcd.createChar(0, gradus);lcd.createChar(1, herta);
  lcd.setContrast(60);//  контрастность 0-127
  pinMode(8,INPUT);pinMode(9,INPUT);pinMode(10,INPUT);
  //  clock.setDateTime(__DATE__, __TIME__); // Устанавливаем время на часах, основываясь на времени компиляции скетча 
  rom0 = EEPROM.read(0);if(rom0>59){EEPROM.update(0,0);}
  rom1 = EEPROM.read(1);if(rom1>23){EEPROM.update(1,0);}
  rom2 = EEPROM.read(2);if(rom2>3){EEPROM.update(2,0);}
  m=rom0;h1=rom1;w=rom2;
}          
 
void loop(void) { 
  if(reg==0){
  DateTime=clock.getDateTime();   // Считываем c часов текущие значения даты и времени в сущность DateTime
  dps.getPressure(&Pressure); 
  dps.getTemperature(&Temperature);
  temp.requestTemperatures();
 
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print(clock.dateFormat("H:i:s",DateTime));// выводим часы, минуты 
  lcd.print("  ");for(i=0;i<7;i++){if(DateTime.dayOfWeek==i){lcd.print(den[i-1]);}}lcd.print(" ");// день недели
  lcd.setCursor(5,1);
  lcd.print(DateTime.day);lcd.print(" "); // дата
  for(i=0;i<12;i++){if(DateTime.month==i){lcd.print(mes[i-1]);}}lcd.print(" "); // месяц
  lcd.print(DateTime.year);lcd.print(" "); // год
 
  if((DateTime.second/10)%2==0){ // каждые 2 секунды опрос температуры, давления и влажности
  t1=Temperature*0.1;
  t2=temp.getTempCByIndex(0);
  p=Pressure/133.3;}
 
  lcd.setCursor(0,2);lcd.print("<@(>{`). ");if(h1<10){lcd.print("0");}lcd.print(h1);lcd.print(":");
  if(m<10){lcd.print("0");}lcd.print(m);
 
  lcd.setCursor(0,3);
  lcd.print("Te~;.;.");if(t1>=0){lcd.print(" ");}if(t1>0&&t1<10||t1<0&&t1>-10){lcd.print(" ");}lcd.print(t1,1); lcd.write(0);lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0,4);
 
  lcd.print("Te~;.@.");if(t2>=0){lcd.print(" ");}if(t2>0&&t2<10||t2<0&&t2>-10){lcd.print(" ");}lcd.print(t2,1); lcd.write(0);lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0,5);
  lcd.print("P ");lcd.print(p,1); // давление
  lcd.print(" H "); lcd.print(dht.readHumidity(),0);lcd.print(" %");// влажность
  }
 
 
 i1++;if(i1>4){i1=0;}
 if(digitalRead(10)==HIGH){k++;reg=1;delay(300);lcd.clear();}if(k>3){k=0;reg=0;}
 if(reg==1) {
 lcd.setCursor(0,0);lcd.print("--------------");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("   <@(>{`)>k ");
 lcd.setCursor(0,2);lcd.print("--------------");
 if(k==1){
 if(digitalRead(8)==HIGH){m++;delay(300);}if(m>59){m=59;}
 if(digitalRead(9)==HIGH){m--;delay(300);}if(m<0){m=0;}}
 if(k==2){
 if(digitalRead(8)==HIGH){h1++;delay(300);}if(h1>23){h1=23;}
 if(digitalRead(9)==HIGH){h1--;delay(300);}if(h1<0){h1=0;}}
 if(k==3){
 if(digitalRead(8)==HIGH){w++;delay(300);}if(w>3){w=0;}
 if(digitalRead(9)==HIGH){w--;delay(300);}if(w<0){w=3;}
 }
 lcd.setCursor(0,3);lcd.print("Bpe~*  ");
 if(i1==1&&k==2&&digitalRead(8)==LOW&&digitalRead(9)==LOW){lcd.print("  ");}else{if(h1 < 10 ){lcd.print("0");}lcd.print(h1);} lcd.print(":");
 if(i1==1&&k==1&&digitalRead(8)==LOW&&digitalRead(9)==LOW){lcd.print("  ");}else{if(m < 10 ){lcd.print("0");}lcd.print(m);} 
 lcd.setCursor(0,5);
 if(i==1&&k==3){lcd.print("                 ");}
 if(w==0){lcd.print(" Ka|(?] (e)`  ");}  //каждый день 1234567
 if(w==1){lcd.print("  !o [@()*~  ");}//по будням 12345
 if(w==2){lcd.print(" !o &?xo()?~  ");}//по выходным 67
 if(w==3){lcd.print("     B?k{.    ");}
delay(50);
 rom0=m;rom1=h1;rom2=w;eeprom=1;  
 } 
 if(digitalRead(8)==HIGH||digitalRead(9)==HIGH){ton=1;}
if(DateTime.hour*60+DateTime.minute!=h1*60+m){ton=0;}
 
 if(w==0){pic();}
 if(w==1&&(DateTime.dayOfWeek<6)){pic();}
 if(w==2&&(DateTime.dayOfWeek>5)){pic();}
 if(reg==0&&eeprom==1){eeprom=0;EEPROM.update(0,rom0);EEPROM.update(1,rom1);EEPROM.update(2,rom2);}
 
}
 
void pic(){if(ton==0&&(DateTime.hour*60+DateTime.minute==h1*60+m)){tone(12,1200,500);delay(500);}}

Видео