Метеостанция обычно включает в себя датчики, которые измеряют различные факторы окружающей среды, и данные, собранные этими датчиками, которые затем используются для прогнозирования погоды на следующие несколько часов или дней. Но тут данные берутся с сайта Opeweathermap, где можно создать бесплатный API-ключ, поэтому само устройство содержит минимальное количество компонентов.
Автор этого проекта предоставил ссылку на код. Однако в архиве полно разных версий и других данных. Кроме того, код относительно сложен и имеет слишком много опций, таких как тип используемого микроконтроллера, MP3-плеер, FM-радио, поддержка внешних датчиков, различные типы дисплеев, возможность двух дисплеев для большей видимости, инфракрасное управление, календарь и многие другие.
Поэтому решено было сделать и задокументировать этот проект немного подробнее, чтобы каждый мог повторить его. В то же время решено отказаться от всех дополнений и придерживаться основного назначения устройства, которое представляет собой просто продвинутую метеостанцию с большими часами, содержащую всю возможную информацию о погоде, включая пятидневный прогноз.
Само устройство очень простое в изготовлении и состоит всего из нескольких компонентов:
- Плата микроконтроллера модуля Esp32 dev,
- 2,8-дюймовый цветной TFT-дисплей с чипом управления IL9341,
- и одна кнопка или, как в данном случае, металлическая пластина, подключенная к указанному контакту ESP32.
Теперь проследим порядок и способ установки микроконтроллера. Во-первых, нужно установить плату ESP32 в Arduino IDE.
1. В Arduino IDE выберите «Файл» > «Настройки».
2. Введите следующее в поле «Дополнительные URL-адреса диспетчера»:
raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
Затем нажмите кнопку «ОК»:
3. Откройте диспетчер плат. Выберите «Инструменты» > «Плата» > «Менеджер»…
4. Найдите ESP32 и нажмите кнопку установки для «ESP32 от Espressif Systems». Здесь использовалось ядро arduino для ESP32 версии 2.0.4:
5. Вот и все. Установка за несколько секунд.
Затем в Arduino IDE необходимо установить загрузчик файловой системы ESP32.
1. Перейдите на указанную страницу и щелкните файл ESP32FS-1.0.zip для загрузки: github.com/me-no-dev/arduino-esp32fs-plugin/releases/
2. Найдите местонахождение вашего Sketchbook. В Arduino IDE перейдите в меню «Файл» > «Настройки» и проверьте местоположение своего Sketchbook.
3. Перейдите в папку с альбомом и создайте папку инструментов.
4. Разархивируйте загруженную папку .zip. Откройте его и скопируйте папку ESP32FS в папку инструментов, созданную на предыдущем шаге.
5. Наконец, перезапустите Arduino IDE.
Чтобы проверить успешно ли был установлен плагин, откройте IDE Arduino. Выберите свою плату ESP32, перейдите в «Инструменты» и убедитесь, что у вас есть опция «Загрузка данных эскиза ESP32».
Что касается Arduino IDE, использовалась версия 1.8.16. Далее должны быть установлены все библиотеки, представленные в папке Library. Для того чтобы код скомпилировался без ошибок, необходимо установить данные версии библиотек. Если у вас ранее были более новые или старые версии, их следует удалить. Также в этой папке находится модифицированная библиотека E tft spi, соответствующая приведенной принципиальной схеме.
Далее в текстовом файле «data.txt», расположенном в папке «meteo», вводим данные для ключа API, который ранее сгенерировали на странице Openweathermap.
Затем в Arduino IDE открываем скетч meteo.ino, расположенный в одноименной папке, компилируем его и заливаем в микроконтроллер. Если при компиляции появляется ошибка с описанием что не хватает места, нужно зайти в Tools-Partition Scheme, и выбрать Huge APP.
На этом шаге первоначальная установка завершена успешно и при запуске устройства на экране появляется определенное сообщение.
На основании этого сообщения необходимо подключиться со смартфона к точке доступа с именем «ESP-Meteo» и паролем 11111111. Затем в веб-браузере ввести адрес 192.168.11.11. Когда страница откроется, в пустые поля вводим учетные данные от своей локальной сети Wi-Fi.
На этом шаге полная установка заканчивается. Теперь перезагружаем устройство и через определенное время на дисплее должна появиться информация.
Выше главный экран с основной информацией. Он содержит часы среднего размера, дату, текущую погоду с УФ-индексом, скорость и направление ветра и атмосферное давление, время восхода и захода солнца, прогноз на следующие 3 и 6 часов, а также на следующие 4 дня. Реально много полезной информации о погоде на одном экране.
Касаясь металлической пластины сверху устройства, перемещаемся по нескольким экранам, содержащим различную информацию о погоде. Ниже скриншоты этих экранов.
Код также содержит мини-аналоговые часы и интернет-радио. Доступ к этому меню осуществляется долгим кликом из любого предыдущего состояния. Для входа в интернет-станции по собственному желанию необходимо изменить текстовый файл «i_stat», который находится в папке «meteo». Цифровой аудиосигнал генерируется на контактах 25 и 26, и можно использовать чип аудиодекодера и небольшой аудиоусилитель. А с небольшой модификацией кода, высокоомные наушники можно подключить напрямую к микроконтроллеру.
В общем это самая продвинутая метеостанция, инструкции по самостоятельной сборке которой можно найти в Интернете, особенно если учесть что данное устройство — лишь малая часть всего проекта.
Метеостанция устанавливается в подходящий короб из пластика и оклеивается самоклеящимися плёнками.
