Isetehtud baromeeter mikrokontrolleri peal. Metroo hakkab tähistama piire: millal hakkab pealinna transport tsoonide kaupa maksma?

Mäletan, kui ma olin väga väike, vanaisa ei kuulanud kunagi raadiost ilmateadet, vaatas alati oma vana nõelbaromeetrit, tal oli vähemalt kaks nõela (täpselt ei mäleta, sest nii palju aastaid on möödas) ja ta ei eksinud kunagi!

Nii et ma olen juba ammu tahtnud oma tallu baromeetrit, aga see pole ikka võimalik, see on kallis, ma ei puutunud sellega kokku või oli muid takistusi. Siis aga hakkasin tegelema mikrokontrolleritega ja sai võimalikuks ka ise baromeetri valmistamine.
Säästsin natuke raha oma armastatud naise varust ja ostsin andurid MPX4115AP (rõhuandur) ja HIH-4000-004 (niiskusandur), miks just need? Jah, lihtsalt sellepärast, et Internetis on nende kohta palju teavet ja need olid müügil, kuigi need olid kallid. Lõviosa kogu seadme maksumusest tuli neilt.
Mõlemad andurid on analoogsed, mis tähendab, et baromeeter peaks olema kahesisendiline voltmeeter, mille ADC näidud on reguleeritud mmHg. (elavhõbeda millimeetrites) ja % (õhuniiskuse protsent). ADC näitude tegelik teisendamine mmHg-ks. , ja % võtsin kohusetundlikult artiklist “Väike isetegemise ilmajaam” - http://www.avispro.com.ua/doc.php?id=1172

Kuid artiklis esitatud disain tundus mulle üleliigne ja tahtsin seda lihtsamaks muuta ja kindlasti LED-indikaatoritel, kuna need helendavad ja on suur suurus, mis tähendab, et need on kaugelt ja igasuguse valgustuse korral selgelt nähtavad ning tarbivad palju vähem voolu kui LCD taustvalgustus.
Kasutasin indikaatorit BA56-12SRWA (7-segmendiline LED, 3 numbrit OA), 2 tükki. Need on üliheledad, st. voolutarbimist saab veelgi vähendada.

Atmosfäärirõhu ja õhuniiskuse väärtuste kasutamise kohta ilmaennustuses saate lugeda näiteks siit - http://www.meteopost.com/info/Pressure/

See on saadud diagramm:

Tahvli paigutus on järgmine:

Trükkplaadil on ühine siin - digitaalne ja analoog on eraldatud.
Toiteallikas on samuti jagatud analoog- ja digitaalseks ning seda toidetakse 25 µH drosselite kaudu. analoogskeemidele ja ferriittorus olev juht digitaalsetele.

ADC-sisendil on analoogmaandusel 0,33 µF kondensaatorid ja anduritel 750-oomine takisti. Need on filtrid, mis vähendavad igasugust müra sisendites.

Mikrokontrolleri tihvtid AVCC ja AREF on šunteeritud 0,1 μF keraamiliste kondensaatoritega ja veel 10,0 μF tantaalkondensaatoritega (kollased vanadelt emaplaatidelt).

Selleks, et õhuniiskuse näidud oleksid õiged, tuleb see võtta ruumist väljas (väljas), ühendada kaabliga (soovitavalt varjestatud) plaadiga ja loomulikult kaitsta otsese sademete eest, sest anduri kristall on täiesti avatud. Surveandurit pole üldse vaja plaadist väljapoole liigutada.

See programm ei ole muidugi standard, kuid see sobib algajatele üsna hästi
Muidugi saate niiskusindikaatorisse lisada ebaolulise nulli allasurumise, see pole keeruline, võite kaevata ja midagi muud parandada, sest täiuslikkusele pole piire.
Annan lugejatele täieliku vabaduse koodi täiustamiseks.

Artikkel on mõeldud inimestele, kellele meeldib midagi oma kätega luua, lihtsalt hinge ja moraalse rahulolu huvides.

Märkus. Selle artikli materjalide äriline kasutamine on keelatud!

Kood on sisse kirjutatud CodeWizardAVR V2.04.4a
Plaat on marsruuditud Sprint-Layout 5.0-s
Diagramm on joonistatud Splan7.0.0.8_portable_rus

See disain töötati välja minu sõbra - amatööri - palvel autoga reisimine ja maastikul. Nemad (sõbrad ja seltsimehed) matkadel tahavad väga teada, mis suunas ja millise kiirusega õhurõhk muutub, et püüda aru saada, mis ilmaga edasi saab. Ta valis fotol näidatud odava ME-GLCD128x64 indikaatori:

Seade on kokku pandud kahepoolsele trükkplaadile, mis on valmistatud LUT meetodil:

Mikrokontroller valiti sügavas pakendis ATMega32 järgmistel põhjustel: mul oli see, ma ei leidnud nii suurele pakendile (DIP40) teist kasutust, kuna V viimasel ajal Ma teen peaaegu kõike SMD-ga.

HopeRF rõhuandur - HP03M, suhtleb MK-ga TWI protokolli kaudu. Temperatuuriandurid DS18S20 firmalt Maxim.

Reaalajakell valiti M41T81 kiibile järgmistel põhjustel: ajakorrektsiooni olemasolu ja ajamõõtja olemasolu – mis võimaldab lugeda praegust aega ilma põhiloenduri kellatsükleid kaotamata.

Toiteallikana otsustati kasutada USB-autoadapterit – see toodab 5V voolu kuni 0,5A. Kuna mootor käivitub, on auto pardavõrgu "lüngad" üsna suured, oli vaja vooluahel eepromis vooluväärtuste hädaolukorras salvestamiseks. Selleks kasutatakse MK ja ülejäänud vooluahela toite lahtiühendamist. MK toiteallikat toetab 1000 uF kondensaator, millest, nagu testid on näidanud, piisab (rohkem kui kaks korda), et MK kirjutaks eepromile 6 baiti vooluanduri väärtusi. Toite olemasolu ja MK lähtestusahelat jälgivad kaks toitejärelevalvet. Esimene jälgib pinget ahela sisendis ja toitekatkestuse korral väljastab log.0 kuni int0, alustades sellega säästmisprotseduuri. Teine tagab MK enda "kõva" lähtestamise, kui selle toiteallikas väheneb - et vältida eeprom-i kahjustamist.

Tavarežiimis kirjutatakse andmed eepromi iga poole tunni tagant. Kokku salvestatakse 2 päeva väärtused. Praegune aeg, saadud m41t81-st, teisendatakse sekundite arvuks alates 2000. aastast ja selle väärtuse põhjal arvutatakse praegune kirjutamisaadress (üks 96-st). Pärast lihtsaid arvutusi on näha, et eeprom-i ressurss ammendub ligikaudu 540 aastaga (iga lahter kirjutatakse üle kord 2 päeva jooksul) või 18 aastaga, kui toide lülitatakse iga minuti järel välja. Poole tunni andmed on keskmine rõhk, temperatuur iga anduri jaoks, aeg sekundites (96 kordne) ja CRC16 kontrollsumma. Käivitamisel loetakse andmed eepromist ja kontrollitakse iga ploki kontrollsummat, kui summa pole õige, siis andmeid ignoreeritakse. Samuti ignoreeritakse andmeid, kui nende salvestamise kuupäev ületab 2 päeva (meil pole nii vanu andmeid vaja). Põhiseadete kontrollsumma arvutatakse samal viisil ja kui see pole õige, eeldame, et see on programmi esimene käivitamine ja määrame kõik väärtused vaikeväärtustele.

Ülemises vasakus nurgas on praegune rõhk mmHg ja noole järel rõhu muutus viimase 3 tunni jooksul. Allpool on kahe temperatuurianduri näidud ja max/min väärtused viimase 24 tunni kohta. Allpool on rõhumuutuste graafik. (tõrge graafikul - seade oli spetsiaalselt selleks pooleks tunniks välja lülitatud - seetõttu pole andmeid ega midagi näidata)

Seadete menüü:

Võimalikud seadistused: kuupäev ja kellaaeg, taktsageduse “parandused”, rõhukorrektsioonid (et viia see praegusele kõrgusele), maksimaalse ja minimaalse heleduse reguleerimine, aeg, mille möödudes heledus lülitub maksimumilt miinimumile.

Kõik seadistused tehakse kolme nupuga Enter, +, - Seadete menüüsse sisenemiseks peate + ja - all hoidma kauem kui sekundi.

Põhirežiimis + ja - nupud ei tööta ja on seetõttu peidetud. Sisestamisnupp lülitab ekraani heleduse max. min. ja vastupidi. Kui hoiate seda pikka aega, lülitub ekraani taustvalgus täielikult välja.

Seadme tegelik skeem:

Arhiivis: Püsivara, skeem, plaat, plaat diptrace'is. Lisaks komplekt erinevaid numbreid ja sümboleid koos C-koodidega.

PS: projekt areneb, sest... Ees ootavad veel talvised külmakindluse testid :)

Failid:
Boonus: palju numbreid "C" massiividega
Püsivara, allikad, elektriskeem, plaat

Kes võitis hanke

Hanke võitjaks osutus tarkvaraarendaja “Tarkvaratoode”. Lepingu hind oli 670 miljonit rubla. Täitmise tähtaeg on 910 kalendripäeva alates lepingu sõlmimise päevast.

"Tsoneeringu küsimus on tariifiküsimus. Ülekannete tariifid ja reeglid määravad kindlaks Moskva transpordiministeeriumi struktuurid, meie ülesanne lepingu raames on neid reegleid tehnoloogiliselt toetada,” ütles tarkvaratoote tegevdirektor Dmitri Tšursin RBC-le.

Tšursin ei selgitanud, kuidas täpselt saab kontrollida teatud tsoonide ületamist reisijate poolt. "Järgmise kolme aasta jooksul võivad sellesse süsteemi ilmuda uut tüüpi piletikandjad ja reisijate automaatikaseadmed kontaktivabaks piletite valideerimismeetodiks," ütles ta.

Nagu ütles MSP LLC (mikroelektroonikatootja Mikroni ja Moskva metroo ühisettevõte, mis vastutab transpordiprojektide arendamise eest) peadirektor Tatjana Semenova RBC-le, on targa linna taristu arendamise raames üks ülesandeid. optimeerib reisijateveo kulusid olenevalt reisi kestusest, regulaarsusest ja ajastust ning tagab kasutamise võimaluse reisipiletid naaberpiirkondades.

Mikron on alates 2013. aastast kolmiku piletihindade jaoks plastikust kontaktivabade kiipkaartide tootja ja tarnija. Semenova sõnul on MSP LLC valmis välja laskma uue mikrokontrolleri (asub pileti sees), mis suudab pakkuda uue piletisüsteemi funktsioone. “Avatud maailma protokollide toega uue kiibi esimene modifikatsioon valmib aasta pärast. Järgmine samm on teise modifikatsiooni väljatöötamine, mis toetab krüptograafiat vastavalt kodumaisele GOST-ile," märkis ta ja lisas, et sellise kiibi Venemaa mudelid on piiratud hetkel Ei.

Kuidas muutub Moskva piletisüsteem

2018. aasta novembris teatas Moskva metroo pressiteenistus uue piletisüsteemi väljatöötamisest. Sõnumis märgiti, et Troika kaart personaliseeritakse ja integreeritakse teiste piirkondade piletisüsteemidega. Uus piletisüsteem suudab aastas töödelda enam kui 6 miljardit tehingut. Sõnumis aga ei mainitud tsoonihindade kehtestamist.

Metroo tehniliste kirjelduste kohaselt peaks uus piletisüsteem ühendama Moskva ja Uus-Moskva territooriumil tegutsevad vedajad ja linnateenused. Selle alusel tuleks Troika rakenduse kaudu korraldada ühtne piletite väljastamine ja ühtse linnatranspordi haldamine, integreerides seda teiste vedajatega. See süsteem hõlmab ka võimalust maksta populaarsete linnateenuste (auto jagamine, jalgrattarent), kinopiletite, teatripiletite ja näitusesaalide eest. Eeldatakse dünaamilist mitmeetapiline piletihinna määramine, mis sõltub näiteks kellaajast, tsoneeringust, ümberistumiste arvust ja kasutatavatest transpordiliikidest.

Lisaks võimaldab süsteem juhtida reisijatevoogusid, pakkudes uusi tooteid ja lojaalsusprogramme. See hõlmab võimalust korrata pakutud lahendusi teistes piirkondades. Metroo tehnilistes kirjeldustes antud hinnangute kohaselt peaks uue piletisüsteemiga töödeldav keskmine päevane reisijatevoog olema vähemalt 16 miljonit reisijat päevas. Keskpikas perspektiivis võib see kasvada 24 miljonini.

Millal tekkis idee maksta tsoonide kaupa?

Moskva metroo esindajad teatasid tsoonihindade kehtestamise vajadusest juba mitu aastat tagasi. Eelkõige ütles 2009. aastal pealinna metroo endine juht Dmitri Gaev, et tariifitsoonid on metroo tulevik. Tema sõnul saab sellise maksesüsteemi kasutuselevõtt võimalikuks alles pärast kolmanda vahetusringi valmimist, mil reisijatel tekivad alternatiivsed marsruudid. Praeguse plaani järgi peaks see valmima 2020. aastal.

Metroo tsoonitariife kasutatakse paljudes megalinnades, näiteks Pariisis, Barcelonas ja Londonis. Mida kaugemal jaam keskusest asub, seda kallim on hind. Näiteks Shanghais sõltub maksumus reisi pikkusest: esimese 6 km eest maksab reisija 3 jüaani (umbes 29 rubla) ja iga järgmise 10 km eest 1 jüaani (9,7 rubla). Samal ajal maksab reisimine ühes linna arenevasse piirkonda suunduvast filiaalist 2 jüaani (19,46 rubla).

Foto: Jevgeni Razumny / Vedomosti / TASS

Mida see metroole annab?

INFOLine Analyticsi peadirektori Mihhail Burmistrovi sõnul on vajadus Moskva metroo tariifitsoonideks jaotada küps. "Metroo laieneb aktiivselt, ulatudes kaugemale piirkonda ja Uus-Moskvasse. Plaanid hõlmavad liinide pikendamist lennujaamadesse. Nendes tingimustes on reisijate tariifikoormuse ümberjagamine igati loogiline,” leidis analüütik.

SPARKi andmetel oli 2017. aastal (viimane kättesaadav periood) Moskva metroo kahjum 2,9 miljardit rubla ja müügitulu 108,27 miljardit rubla. Tariifide tsoneerimine võimaldab metrool suurendada tulusid, tõstes kaugemate jaamade elanike piletihindu, märkis Burmistrov. Siiski on võimatu hinnata, kui palju sissetulekud võivad kasvada, kuni tariifipoliitika ja tsoneerimispõhimõtted on kindlaks määratud.

Burmistrov märkis, et uue tariifisüsteemi rakendamine võtab mitu aastat. "Nad alustavad suure tõenäosusega katsetsoonidest. Ma ei välista, et tulevikus kasutatakse sama süsteemi ka Peterburi metroos. Teistes Venemaa linnades pole metroo nii ulatuslik ja tariifitsoonidel pole lihtsalt mõtet,” lõpetas Burmistrov.

Analüütilise krediidireitingu agentuuri (ACRA) asedirektori Aleksandr Guštšini sõnul võib tsoonimaksete süsteem suurendada vedaja tulusid, jagades ümber reisijate tariifikoormust. «Sõidupiletite kallinemine on elanike jaoks alati väga tundlik teema. Kuid kui operaatoril on tariifide täpsustamise mehhanism, pole see tõus nii märgatav. Seega, kui tsoneerimissüsteem sellegipoolest rakendatakse ja see juurdub, võib see õige tariifide määramise korral avaldada positiivset mõju metroo tuludele. Mõju muidugi kohe näha ei ole,” lõpetas analüütik.

Mis saab vanadest makseviisidest?

Moskva metroo pressiteenistus teatas, et hange hõlmab süsteemi loomist, mis toetab Moskva ühistranspordis maksmist ja reiside kontrolli, samuti Troika kaardi isikupärastamist. "Kuna süsteem on mõeldud kasutamiseks erinevatel tüüpidel ühistransport, siis näevad tehnilised kirjeldused ette erinevat tüüpi piletikontrolli – nii sisse- kui ka väljapääsu juures,” teatab pressiteenistus vastuseks RBC palvele. Metro märkis, et Moskvas kehtivad juba tsoonitariifid. Pealinnas on linnasisesel reisijateveol kaks tariifitsooni: A-tsoon (Moskva ringtee piires ja Novomoskovski). haldusringkond) ja tsooni B (Troitski halduspiirkond).

„Uue piletisüsteemi etapiviisiline juurutamine algab 2020. aastal. See toetab kõiki praegu saadaolevaid tehnilisi lahendusi makse- ja piletihindade kontrollisüsteemides, mistõttu selle rakendamine toimub reisijatele peaaegu märkamatult. "Sujuva" uuele süsteemile ülemineku loogika on üks põhinõudeid," teatas Moskva metroo. Enne projekti elluviimist arenesid Tokyo, Singapuri, Londoni, New Yorgi ja teiste megalinnade kogemused transpordisüsteemid, märkis pealinna metroo pressiteenistus.​

Veel üks täiustatud näidikuarvesti projekt, mis sisaldab temperatuuri, atmosfäärirõhu, õhuniiskuse ja aja loendamist kalendriga. Üldiselt hõlmab see kõiki minu arenguid anduritega töötamisel kogu minu kire mikrokontrollerite vastu, ja kogu ostetud kaup tuleb kuskil ära kasutada :) Tulemuseks peaks olema täiustatud temperatuuriloger, mille esimesest versioonist ma loobusin. Noh, see on hiljem, kuid nüüd kirjeldan seda tahvlit ja testin koodi, et kontrollida selle funktsionaalsust topitud sinna andureid ja mikroskeeme.

Skeemi südameks on Atmel ATMega64 mikrokontroller, mille toiteallikaks on väline 16 MHz kvarts. Aega loeb DS1307 reaalajas kella kiip, olen sellega juba tegelenud ja läksin seetõttu tõestatud teed.

Temperatuuri ja niiskuse mõõtmiseks kasutati DHT11 andurit, kuigi see on valmistatud Hiinas puhas vesi, kuid näidud on üsna rahuldavad. Mul on varuks ka SHT21, aga siis langeb skeemi korratavus kõvasti, sest seda on raskem kätte saada ja see maksab sama palju kui kogu kokkupandud vooluring.

Kõik elemendid (välja arvatud kaks takistit) asuvad pealmisel kihil, alumisel on teed, mis üleval ei mahu. Seal on vähe huvitavat, nii et ma ei lisa fotosid.

Seadme otse arvutiga ühendamiseks (näiteks kogutud andmete allalaadimiseks) on plaadil FT232RL kiibil USB-UART konverter. Samuti saate selle konverteri kaudu laadida mikrokontrollerisse püsivara, kui installite esmalt mikrokontrollerisse alglaaduri. Kirjutasin varem, kuidas seda teha.

Väliste andurite ühendamiseks antakse igaks juhuks väljundid pordidest PA0-PA3. Kui soovite ühenduse luua, kuvatakse ka SPI-liidese kontaktid

Atmosfäärirõhu mõõtmise baromeetri ahel on ehitatud rõhuanduri MPXHG6115 abil. Andur ise annab oma väljundis õhurõhuga võrdelise pinge. Töövahemik hõlmab atmosfäärirõhku (90 - 110 kPa) merepinnal. Anduri minimaalne tööõhurõhk on 15 kPa, mis võimaldab seda kasutada ka mägistel aladel. Selleks tuleb aga selle pardal olevad takistid ümber arvutada. Atmosfäärirõhu korral merepinna lähedal asuvas piirkonnas on anduri väljundpinge vahemik 3,625–4,55 volti. Skeemi analoogosas (diagrammil varjutatud) genereeritakse väljundis lineaarpinge vahemikus 0 - 5 V, mis jääb mikrokontrolleri ADC normaalvahemikku. Sobitamine toimub kahe op-võimendi abil. Vasakpoolne (skeemil) annab andurile optimaalse koormustakistuse (51 kOhm) ja inverteerib võrdluspinge umbes 2,5 V. Tugipinge saadakse kahest 11,5 k takistist koosneva pingejagaja abil (1% täpsusega) . Õige op-amp tagab vajaliku pinge skaleerimise ja algseadistuse 0-le. Soovitame kasutada topelt OPA2374.

Tehnilised andmed

• Mõõtevahemik: 700 - 800 mm Hg
• Toitepinge: 5 volti
• Voolutarve: 40 mA

Suumiandur ja analoogvõimendi on kokku pandud väikesele trükkplaadile. See ühendatakse põhiplaadiga 3 juhtme abil. Testimisahel koosneb mikrokontrollerist ja LCD-moodulist, mille tagaküljele on paigaldatud liides. Liidesekaart teeb kogu suhtluse PIC-ga ainult kahe juhtme abil ja selle tarkvara rakendab standardse I2C liidese lihtsustatud versiooni. PIC16F84 kontrolleri programm määrab oma RC3 viigu sisendi ADC sisendile. See lihtsalt arvutab valemi järgi sisendpinge põhjal rõhu, teisendab selle BCD-ks ja kuvab selle ekraanil.