ওল্ড অ্যালার্ম এবং আরডুইনো ব্যবহার করে আবহাওয়ার পূর্বাভাস ঘড়ি: 13 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

আমার চারপাশে একটি ভাঙা অ্যালার্ম ঘড়ি ছিল এবং এটিকে ঘড়ি এবং আবহাওয়ার পূর্বাভাস স্টেশনে রূপান্তর করার একটি ধারণা নিয়ে এসেছিলাম।

এই প্রকল্পের জন্য আপনার প্রয়োজন হবে:

• পুরানো বৃত্তাকার এলার্ম ঘড়ি
• আরডুইনো ন্যানো
• BME280 সেন্সর মডিউল (তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, চাপ)
• নোকিয়া 5110 থেকে এলসিডি ডিসপ্লে মডিউল
• DS1307 RTC ঘড়ি
• TP4056 লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জার
• পুরনো লি-আয়ন ব্যাটারি মোবাইল ফোন থেকে উদ্ধার করা হয়েছে
• ছোট 3.7v থেকে 5v বুস্টার মডিউল
• হালকা নির্ভরশীল প্রতিরোধক (এলডিআর - হালকা মিটার)
• বুজার (পুরানো পিসি থেকে উদ্ধার করা ব্যবহৃত)
• 3 টি পুশ বোতাম
• প্রতিরোধক একটি গুচ্ছ (2x10k, 270 ohm) এবং একটি ট্রানজিস্টর (2N2222A বা অনুরূপ)
• কিছু প্রশস্ত সঙ্কুচিত নল
• স্ক্র্যাপ পিসিবি সামনের প্লেট প্রসাধন হিসাবে ব্যবহার করতে
• মাইক্রো-ইউএসবি এক্সটেনশন কেবল (মহিলা এবং পুরুষ উভয় পক্ষই মাইক্রো-ইউএসবি)
• 2x8cm প্রোটোটাইপ বোর্ড এবং কিছু তার

ধাপ 1: সবকিছু বিচ্ছিন্ন করুন

প্রথমে আমি পুরানো ঘড়িটি আলাদা করে দিলাম। বেল, মোটর, ভাঙা ঘড়ি প্রক্রিয়া …

ধাপ 2: ডিজিটাল সেটিংসের জন্য বোতাম

যেহেতু নতুন ঘড়িটি একটি মিনি-কম্পিউটারের ভিতরে সম্পূর্ণরূপে ডিজিটাল হবে, তাই আমি পাশে simple টি সুন্দর সুন্দর চেহারার বোতাম যুক্ত করেছি।

অ্যালুমিনিয়ামের একটি স্ক্র্যাপ টুকরো ব্যবহার করে আমি একটি লেবেল তৈরি করতে ওভারলে কেটে ফেলেছি। লেবেলগুলির জন্য অক্ষরগুলি লেটার-পাঞ্চ এবং একটি কালো মার্কার ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল।

ধাপ 3: মোটরের জন্য ক্যাপাসিটর

আমি মোটর দিয়ে অ্যালার্ম পাওয়ার জন্য পুরনো ঘণ্টা রাখব। পুরানো ভাঙা ঘড়ির ব্যবস্থায় 104 লেবেল সহ একটি সিরামিক ক্যাপাসিটর ছিল। আমি সার্কিট বোর্ড থেকে এটি সরিয়ে সরাসরি মোটরে বিক্রি করে দিলাম - এটি অ্যালার্মের সময় মোটর চালু করার সময় পাওয়ার স্পাইক প্রতিরোধে সাহায্য করবে। এছাড়াও লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে মোটর ট্রানজিস্টরের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হবে কিন্তু পরবর্তীতে এর উপর আরো।

ধাপ 4: ঘড়ির জন্য নতুন মুখ

যেহেতু আমি ঘড়ির জন্য একটি নতুন মুখ তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি - আমি আমার ডাম্পস্টার পাইল থেকে একটি সার্কিট বোর্ড নিয়েছি এবং একটি বিল্ডার হিটগান ব্যবহার করে দ্রুত সমস্ত উপাদান অপসারণ করেছি। মাঝের গর্তটি নতুন ঘড়ির ডিজিটাল স্ক্রিনের জন্য তৈরি করা হয়েছে।

ধাপ 5: পুরানো মোবাইল ফোন থেকে ডিজিটাল ডিসপ্লে

এই প্রকল্পের জন্য আমি পুরানো নকিয়া 5110 মোবাইল ফোন থেকে একটি LCD স্ক্রিন ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এই স্ক্রিনগুলি মডিউল হিসাবে বিক্রয়ের জন্য ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়, এগুলি খুব কম শক্তি আঁকায় এবং আরডুইনোর জন্য ভাল লাইব্রেরি রয়েছে। যদি আপনি 5110 স্ক্রিন সহ একটি নতুন মডিউল কিনছেন - আপনি গ্রহটি সংরক্ষণ করছেন কারণ সমস্ত নতুন মডিউল উদ্ধার করা 5110, 3110 এবং 3210 ফোন থেকে তৈরি করা হয়েছে!

ধাপ 6: সার্কিটগুলি সংযুক্ত করা

আপনি হয়তো ইতিমধ্যেই অনুমান করেছেন যে আমি এই ঘড়িটি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য Arduino বোর্ড ব্যবহার করার পরিকল্পনা করছিলাম। প্রারম্ভিক Arduino ভক্তদের জন্য প্রকল্পটি সহজেই পুনরাবৃত্তিযোগ্য কারণ আমি আমার নিজস্ব সার্কিট বোর্ড তৈরি করিনি। এটি একটি Arduino ন্যানো বোর্ড যার সাথে মডিউল সংযুক্ত আছে - BME280 তাপমাত্রা, চাপ এবং আর্দ্রতা সেন্সর, DS1307 RTC ঘড়ি, TP4056 লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জার, ছোট 3.7v থেকে 5v বুস্টার মডিউল, হালকা নির্ভরশীল প্রতিরোধক (LDR - হালকা মিটার) এবং একটি বুজার (পুরানো পিসি থেকে নেওয়া)।

স্কেচগুলিও দেখুন - তারা সমস্ত সংযোগ দেখায়। আমি মনে করি সবকিছু পড়া এবং বোঝা খুব সহজ কিন্তু যদি আপনার কোন প্রশ্ন থাকে তবে নীচের মন্তব্যগুলিতে জিজ্ঞাসা করুন।

সেটআপ সম্পর্কে কিছু নোট:

• ট্রানজিস্টরের মাধ্যমে মোটর সরাসরি ব্যাটারি থেকে সংযুক্ত থাকে। Arduino প্রতিরোধক এবং PWM পিন D5 এর মাধ্যমে ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ করে।
• পিন D7-12 LCD সংযোগকারীর জন্য ব্যবহৃত হয়। গ্রাউন্ড এবং ভিসিসি জংশন বোর্ডে রেলের সাথে সংযুক্ত।
• এলডিআর ক্লকফেসে ইনস্টল করা হয়েছিল এবং প্রতিরোধক + 3 আউটগোয়িং তারগুলি ঘড়ির মুখের ঠিক পিছনে সোল্ডার করা হয়েছিল।
• বোতাম সংযোগের জন্য আমি Arduino এর ভিতরে অভ্যন্তরীণ PULLUP ফাংশন ব্যবহার করেছি। মেনু বোতামটি ইন্টারাপ্টের সাথে সংযুক্ত এবং আমি পরে বুঝতে পেরেছি যে আপনি ইন্টারপটের জন্যও অভ্যন্তরীণ পুলআপ ব্যবহার করতে পারেন। মেনু বোতামের জন্য বাধা প্রয়োজন যাতে কোডটি সব সময় বোতামের অবস্থা স্ক্যান না করে।
• ঘড়িটি ব্যাটারির অবস্থা পর্যবেক্ষণ করবে এবং প্রদর্শন করবে তাই ব্যাটারি সরাসরি A0 পিনের সাথে সংযুক্ত। ব্যাটারি ভোল্টেজ 4.2V এর চেয়ে বেশি হয় না তাই ব্যাটারিকে সরাসরি Arduino এনালগ পিনের সাথে সংযুক্ত করা নিরাপদ।
• বুজার সরাসরি PWM পিন D6 এর সাথে সংযুক্ত। যদিও এটি একটি ভাল অভ্যাস নয়, আমি এটি থেকে দূরে সরে গেলাম কারণ Arduino Nano উচ্চতর বৈশিষ্ট্যের কথা বলার চেয়েও পরিচালনা করতে পারে এবং কারণ বাজারের ক্রমাগত কাজ হবে না। একই সেটআপ সহজেই ইএসপি বোর্ডগুলিতে পিনগুলি পুড়িয়ে দেবে তাই সেই ক্ষেত্রে আমি ট্রানজিস্টার নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করার পরামর্শ দিই।
• ঘড়িতে ইতিমধ্যে একটি সুইচ ছিল তাই আমি এটি ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এটি পিঠে স্বাভাবিক দেখায়।

ধাপ 7: সহজ সংযোগের জন্য জংশন বোর্ড

সমস্ত মডিউলের ইতিবাচক এবং স্থল সংযোগ প্রয়োজন তাই আমি 2x8cm প্রোটোটাইপ বোর্ড ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি এবং এতে 5V এবং গ্রাউন্ড রেলগুলি বিক্রি করেছি। আমি সেখানে একটি ছোট I2C রেলও তৈরি করেছি কারণ I2C ইন্টারফেস ব্যবহার করে আমার বেশ কয়েকটি মডিউল ছিল।

অন্যদিকে আমি স্ট্যান্ডার্ড পিনগুলি বিক্রি করেছি যাতে প্রয়োজন হলে আমি মডিউলগুলি সংযোগ এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে পারি।

কিছু অতিরিক্ত উপাদানও সেখানে বিক্রি করা হয়েছিল যেমন মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য ট্রানজিস্টর এবং প্রতিরোধক এবং মেনু বোতামের জন্য একটি প্রতিরোধক যা বাধা ব্যবহার করে। আমি আগের বিভাগে স্কিম্যাটিক্স দেখিয়েছি।

btw আপনি কি প্রথম ছবিতে ঘড়ির মুখে ইতোমধ্যে ইনস্টল করা এলডিআর সেন্সর দেখতে পাচ্ছেন?

ধাপ 8: শক্তি সেট আপ

আমি আমার সেলফোন থেকে একটি পুরানো লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যবহার করেছি এই ঘড়িটি চালানোর জন্য। সাধারণত যে মোবাইল ফোনের ব্যাটারিগুলি প্রতিস্থাপিত হয় সেগুলির এখনও ভাল ক্ষমতা রয়েছে (কমপক্ষে অর্ধেক যা নতুন ছিল)। তাদের সুবিধা হল যে তাদের একটি অন্তর্নির্মিত স্রাব সুরক্ষা সার্কিট রয়েছে এবং সেগুলি খুব পাতলা তাই এটি ছোট জায়গার পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ব্যাটারি সংযোগ করার জন্য আপনি কেবল তারগুলিকে + এবং - ব্যাটারিতে পিন দিয়ে সোল্ডার করুন। চিন্তা করবেন না, আপনি কোষের ক্ষতি করবেন না কারণ পিন এবং কোষের রাসায়নিকের মধ্যে একটি নিয়ামক এবং কিছু খালি জায়গা রয়েছে।

এই ছবিতে আপনি ব্যাটারি এবং TP4056 চার্জ কন্ট্রোলার পাশাপাশি 5V বুস্টার একসাথে এবং ব্যাটারিতে সংযুক্ত দেখতে পারেন। আমি কিছু সঙ্কুচিত-মোড়ানো পাইপ ব্যবহার করে সবকিছুকে বিচ্ছিন্ন এবং কমপ্যাক্ট করে তুলি।

ধাপ 9: ফার্মওয়্যার চার্জ এবং আপডেট করার জন্য মাইক্রো ইউএসবি

একবার আমি সবকিছু বিক্রি করে দিলে, আমি পিছনের প্যানেলে বুজার এবং টেম্প/চাপ/আর্দ্রতা সেন্সর লাগিয়েছিলাম। পুরোনো ঘড়ি ডায়াল কন্ট্রোল থেকে বিদ্যমান স্লটগুলিতে তারা সবাই সুন্দরভাবে লাগানো।

এখন পিছনে মাইক্রো ইউএসবি পোর্ট ইনস্টল করার সময় ছিল। ন্যানো মিনি ইউএসবি ব্যবহার করলে মাইক্রো ইউএসবি কেন? সহজভাবে কারণ বাড়িতে, বেশিরভাগ ইউএসবি তারের সেলফোন থেকে হয় এবং এটি সুবিধাজনক হবে যদি ঘড়িটিও এটি নিতে সক্ষম হয়।

যেহেতু আমি ঘড়ি এবং আবহাওয়া স্টেশন ফাংশন চার্জিং এবং আপডেট করার জন্য এটি ব্যবহার করতে চেয়েছিলাম - আমি ইউএসবি কেবল ছিনিয়ে নিয়েছি, টিপি 4056 চার্জার এবং ডেটা+/ডেটা -তারের মাধ্যমে বিদ্যুতের তারগুলি সরাসরি আরডুইনো ন্যানোর ইউএসবি সকেটে পাঠিয়েছি। আপনি এটি পূর্ববর্তী বিভাগে দেখানো পরিকল্পিতভাবে দেখতে পারেন।

ধাপ 10: চূড়ান্ত সমাবেশ

এখন আসল ঘড়িতে সবকিছু প্যাক করার সময় ছিল। আমি উপাদান এবং মডিউল বিচ্ছিন্ন করার জন্য সঙ্কুচিত নল ব্যবহার করেছি। এমনকি Arduino সঙ্কুচিত নল মধ্যে আবৃত ছিল।

প্রতিটি উপাদান কোথায় রাখা হয়েছে তা দেখতে প্রথম ছবির উপর ঘুরুন।

ধাপ 11: কোড

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, ঘড়িটি পুরোপুরি ভিতরে ভর্তি। এটি আমার কাছে থাকা পুরানো ঘড়ির চেয়ে আরও পরিশীলিত কিছু তৈরি করার অনুমতি দেয় - অবশ্যই কিছু প্রোগ্রামিং দক্ষতা রয়েছে। আমি প্রাথমিক কোড লিখেছিলাম কিন্তু আমার বন্ধুকে পদক্ষেপ নিতে এবং আমাকে সাহায্য করতে বলেছিল।

এখন পর্যন্ত, ঘড়িটি ছাড়াও, এই প্রকল্পগুলি ইতিমধ্যে এই প্রকল্পটি সমর্থন করছে:

• সময় এবং তারিখ প্রদর্শন (পাশাপাশি একই স্ক্রিনে সময় এবং অ্যালার্ম সক্রিয়করণ)
• পর্দা অন্ধকার অবস্থায় বা যখন চলাচল ধরা পড়ে (আলোর পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে)
• আবহাওয়ার পূর্বাভাস (সানি, মেঘলা, বৃষ্টি)
• তাপমাত্রা, চাপ এবং আর্দ্রতার প্রদর্শন (আর্দ্রতার জন্য এটি নির্দেশ করবে যে এটি খুব শুষ্ক কিনা)
• সেটিংসের জন্য মেনু: অ্যালার্ম, সময় পরিবর্তন, তারিখ প্রদর্শন সক্ষম/নিষ্ক্রিয়, আবহাওয়া পরিবর্তন সাউন্ড বিজ্ঞপ্তি সক্ষম/অক্ষম করুন এবং ইম্পেরিয়াল এবং মেট্রিক ইউনিটের মধ্যে স্যুইচ করুন
• অ্যালার্ম সেটিংস - চালু/বন্ধ, সময় নির্ধারণ, সুর এবং/অথবা বিজ্ঞপ্তির জন্য ঘণ্টা সেট করা

সর্বশেষ কোড:

কোডটি ভবিষ্যতে নতুন ফিচারের সাথে আপডেট হতে চলেছে তাই ফার্মওয়্যার আপডেটের জন্য আবার চেক করতে ভুলবেন না:-)

আপনি যদি আরডুইনো বিশ্বে নতুন হন, এই পদক্ষেপগুলি আমি সুপারিশ করব:

• আপনার বোর্ডের জন্য ইউএসবি ড্রাইভার ইনস্টল করুন (যেমন CH340)
• Arduino IDE ইনস্টল করুন
• এই প্রকল্পে ব্যবহৃত লাইব্রেরি ইনস্টল করুন
• গিটহাব থেকে ডাউনলোড করুন এবং মাইক্রো ইউএসবি কেবল ব্যবহার করে ঘড়িতে সর্বশেষ প্রকল্প কোড আপলোড করুন (আপনি মোবাইল ফোন থেকে একটি ব্যবহার করতে পারেন)

পূর্বাভাস অ্যালগরিদম নিম্নরূপ:

আরডুইনো ন্যানো প্রতি 12 মিনিটে BME280 সেন্সর থেকে নতুন ডেটা পায়। পরিমাপ চক্র 3 ঘন্টা। 3 ঘন্টার পর চাপ পর্যবেক্ষণের পরিসীমা (3 ঘন্টার মধ্যে সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন মান) বর্তমান পরিসীমা এবং বর্তমান চাপের মানের সময় গড় মানের সাথে তুলনা করে। প্রতি ঘন্টায় বর্তমান চাপের মান সহ চাপ পরিবর্তনের দিক সংরক্ষণ করা হয়। kPa ইউনিট পূর্বাভাস গণনার জন্য ব্যবহৃত হয়।

ন্যানোর স্মৃতি সীমাবদ্ধতার কারণে পূর্বাভাস অ্যালগরিদমকে সরলীকরণ করতে হয়েছিল। কিন্তু সরলীকরণ সত্ত্বেও, এটি পরবর্তী 12-24 ঘন্টার মধ্যে বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস দিতে সক্ষম, যদিও পূর্বাভাসটি এখন আরও হতাশাবাদী - ডিফল্ট মান হল "মেঘলা আবহাওয়া"।

"সানি ওয়েদার" - চাপের বর্তমান মান 7 পয়েন্ট দ্বারা আদর্শের চেয়ে বেশি, চাপ কমছে না এবং গত 3 ঘন্টার মধ্যে ন্যূনতম এবং সর্বোচ্চ মানের মধ্যে পার্থক্য 2 পয়েন্টের বেশি নয়।

সম্ভাব্য বৃষ্টিপাত "বৃষ্টির আবহাওয়া" - বর্তমান চাপ আদর্শের চেয়ে 15 পয়েন্ট কম এবং ন্যূনতম এবং সর্বোচ্চ মানের মধ্যে পার্থক্য 2 পয়েন্টের বেশি বা চাপ কমছে এবং বর্তমান মান এবং আদর্শের মধ্যে পার্থক্য 3-30 পয়েন্ট।

পূর্বাভাসের গুণমান উন্নত করতে প্রধান কোড ফাইলে আপনার "উচ্চতা" পরিবর্তন করার পরামর্শ দেওয়া হয়। উদাহরণস্বরূপ আপনি আপনার উচ্চতা পেতে পারেন:

ধাপ 12: ধাপে ধাপে ভিডিও

যদি আমি উপরে যা করেছি তা অনুসরণ করা কঠিন ছিল, এখানে দেখানো সমস্ত পদক্ষেপ সহ একটি ভিডিও সংস্করণও রয়েছে।

ধাপ 13: চূড়ান্ত শব্দ

সামগ্রিকভাবে, আমার দৃষ্টিকোণ থেকে, এই প্রকল্পের অসুবিধার মাত্রা বেশি নয় এবং যে কেউ এটি তৈরি করতে পারে যদি আপনার একটি পুরানো ঘড়ি না থাকে, তাহলে আপনি একটি স্থানীয় ফ্লাই-মার্কেটে একটি সস্তা খুঁজে পেতে পারেন।

সমস্ত উপাদান কম দামের এবং স্পার্কফুন/আলিএক্সপ্রেস/ইবে/অ্যামাজনে পাওয়া যায়।

আমি আশা করি এই টিউটোরিয়ালটি আপনার জন্য আকর্ষণীয় ছিল এবং যদি আপনি ঘড়ি প্রতিযোগিতায় আমার প্রথম নির্দেশযোগ্য সমর্থন করতে পারেন তবে কৃতজ্ঞ হবে।

ঘড়ি প্রতিযোগিতায় রানার আপ