Гигрометр на микроконтроллере своими руками

Электрическая схема.

Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 3.

Рисунок 3.
Схема электрическая принципиальная.

Станция собрана на микроконтроллере ATmega8. Цепочка R1С1 обеспечивает начальный сброс (Reset) микроконтроллера при включении. Предусмотрено внутрисхемное программирование МК через разъем XP3 «SPI программатор».Фьюзы МК ATmega8: HIGH=0xD9, LOW=0xE4.

В качестве дисплея используется четырех-разрядный 7-сегментный индикатор типа CL5642BN c общим анодом и двухточечным («:») разделителем часов и минут. Катоды сегментов индикатора подключены к МК через ограничительные резисторы. МК обеспечивает динамическую индикацию поочередно включая транзисторные ключи VT3…VT6.

Хронометр собран на микросхеме DS1307 по штатной схеме включения. Точность хода часов обеспечивается кварцевым резонатором Y1 с частотой 32768Гц. При отсутствии основного питания (5 Вольт) непрерывность хода часов обеспечивается резервным источником питания на гальваническом элементе CR2032 (3 Вольта). Взаимодействие МК с микросхемой DS1307 осуществляется по шине TWI (I2C). Линии шины TWI «подтянуты» к питанию VCC2 резисторами R20, R21. Установка часов и минут обеспечивается кнопками SA1 («Часы+»), SA2 («Минуты+»), SA3 («Установка»). При этом необходимо в момент начала цикла отображения данных на дисплее нажать и удерживать кнопку «Установка». Нажатием или нажатием с удержанием кнопок «Часы+» или «Минуты+» устанавливается время хронометра. При отпускании кнопки «Установка» в микросхему DS1307 в соответствующие ячейки запишутся значения часов и минут, отображенные на дисплее, а в ячейку секунд запишется значение 0. Таким образом можно точно синхронизировать время с внешними эталонными источниками точного времени (например, от вещательных радиостанций или телевидения).

К шине TWI также подключена плата барометра BMP180. Программа устройства считывает калибровочные коэффициенты, устанавливаемые производителем, и учитывает их при расчете атмосферного давления.

Измерение температуры осуществляется датчиком DHT11. МК управляет датчиком по последовательному однопроводному двунаправленному интерфейсу. Линия интерфейса «подтянута» к питанию VCC2 резистором R19.

Для экономного расходования энергии батарей микроконтроллер большую часть своего времени пребывает в состоянии глубокого сна («power-down»). При этом МК перед засыпанием обесточивает все измерительные датчики, подключенные к VCC2 (хронометр, датчик атмосферного давления, датчик влажности и температуры). Обесточивание датчиков обеспечивается ключами на транзисторах VT1 и VT2.

Для пробуждения МК в схему станции включен датчик движения HC-SR501. Его задача – вывести МК из состояния сна. При срабатывании датчик посылает сигнал МК, который пробуждается сам и подает питание VCC2 на периферийные датчики (хронометр, датчик атмосферного давления, датчик влажности и температуры). Ключ на транзисторе VT7 обеспечивает инверсию сигнала датчика движения для согласования с МК. Переключатель «Движение» позволяет отключить датчик движения, для еще большей экономии энергии батарей. В этом случае альтернативную команду на пробуждение МК можно подать нажатием кнопки «Установка».

Питание станции осуществляется от двух альтернативных типов источников: от трех батарей типа АА или от сетевого источника питания 5 Вольт по шине USB. Для переключения между источниками питания необходимо установить переключатель «Питание» в одно из положений: «USB» или «Батарея». При питании от батарей ток потребления станции в режиме сна составляет не более 200мкА, что при емкости батареи 2000мАч соответствует 10000 часам (более одного года) непрерывной работы.

При выборе сетевого источника питания следует учитывать, что пиковый ток потребления станции (во время измерения и при включенном дисплее) не превышает 100мА. Поэтому можно использовать практически любое зарядное устройство.

При питании от шины USB иногда целесообразно обеспечить постоянное измерение значений датчиками и отображение данных на дисплее. Для этого необходимо установить переключатель «Дисплей» в положение «Вкл». В этом случае МК не будет переводится в состояние сна.

О радиозонде

Также дважды в сутки, в 14:30 и 02:30 ночи по московскому времени, мы запускаем радиозонд. Сегодня это делает техник-аэролог Лариса Маясова; как и метеорологи, они тоже работают сутками. Внешне радиозонд — это небольшая коробочка из пенопласта, в которой находятся датчики измерения температуры, влажности и атмосферного давления, а также батарейка и антеннка, с помощью которой эти данные передаются. По скорости полета этого прибора можно судить о скорости и направлении ветра. Весит он примерно 300 граммов и поднимается на высоту до 30 километров, а относит его иногда за сто и больше километров от станции — зависит от скорости ветра. Летит он с помощью шара, наполненного гелием. Атмосфера расширяет оболочку, и в результате он лопается. Иногда люди приносят на станцию найденные где-то радиозонды, но делать этого не нужно — они не предназначены для повторного использования.

Изобрел радиозонд русский ученый Павел Молчанов, его портрет висит у нас на станции, рядом стоят не прошедшие контроль зонды: прежде чем отправить их в полет, каждый прибор обязательно проверяется. Если какие-то датчики не работают или выдают некорректную информацию, техники по радиолокации их отбраковывают. Иногда их можно отремонтировать — например, собрать из двух неисправных один исправный.

Одновременно с нашим в воздух взлетают примерно 800 радиозондов по всему миру, все в одно и то же время — даже авиация об этом предупреждена. Сигнал летящего радиозонда принимает радиолокатор, данные с которого используются для изучения атмосферы, составления высотных карт и выпуска прогнозов погоды.

Вот сейчас его запустили, а пока мы дойдем до здания станции, он уже начнет передавать информацию. Принимает ее сегодня техник по радиолокации Елена Маряничева. Она следит, как на экране компьютера отображается график температуры, влажности, давления, высота и расстояние до нашего радиозонда; как меняется ветер по направлению и скорости. Убирает ошибки, которые допускают машины; чаще всего это помехи от телефонных вышек. Они частенько глушат частоты, на которых работаем мы, и вместо нужных данных мы получаем бессмысленные дроби.

За состоянием рек и водоемов наблюдают гидрометеорологи, но их посты расположены, естественно, на реках — в Нижегородской области таких постов 38. А важные для сельского хозяйства данные о почве получают агрометеорологи.

Вся информация, которую получили на всех постах, передается в узел связи. Там ее систематизируют и обобщают, а потом передают в отдел прогнозов. Раньше все это делалось по телеграфу, сейчас, конечно, с появлением интернета все стало проще.

Список комплектующих

Обозначение	Номинал	Количество
IC1	ATMEGA8-P	1
U1	LM358	1
Q1	IRF540N	1
R4	120 кОм	1
R6, R3	1 кОм	2
R5, R1	10 кОм	2
C3, C4, C7	100 нФ	3
Y1	16 МГц	1
C1, C2	22 пФ	2
R2	100 Ом	1
U2	LM7805	1
C5, C6	100 мкФ (можно и меньше)	2
R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14	150 Ом	8

Это список компонентов, экспортированный из KiCad. Кроме того, вам понадобятся:

клон паяльника Hakko, самого популярного в китайских онлайн магазинах (с термопарой, а не с термистором);
источник питания 24 В, 2 А (я рекомендую использовать импульсный, но вы можете использовать трансформатор с выпрямительным мостом);
потенциометр 10 кОм;
электрическая штепсельная вилка авиационного типа с 5 контактами;
электрический разъем, устанавливаемый на заднюю панель для подачи питания 220 В;
печатная плата;
выключатель питания;
штырьковые разъемы 2,54 мм;
много проводов;
разъемы Dupont;
корпус (я напечатал его на 3D принтере);
один тройной семисегментный светодиодный индикатор;
программатор AVR ISP (для этого вы можете использовать Arduino).

Конечно, вы можете легко заменить светодиодный индикатор LCD дисплеем или использовать кнопки, вместо потенциометра, ведь это ваша паяльная станция. Я изложил свой вариант дизайна, но вы можете по-своему.

Как составляется прогноз погоды?

Собранные на метеостанциях данные изучаются синоптиками. Они сопоставляют данные со всего мира и следят за движениями различных воздушных масс. Углубляться в то, как именно ведутся расчеты, не будем — чтобы понять все это, нужно отучиться на метеоролога. Для записи информации используется так называемый «Синоптический код кн-01», который позволяет в каждом квадратном сантиметре карты указать абсолютно все данные о состоянии погоды. Это единая система обозначения во всем мире, то есть записанные данные поймут синоптики из любой страны.

Метеостанций очень много и они отличаются по размерам. Так, например, выглядит метеостанция Казани

В большинстве случаев прогнозы погоды оказываются верны, но от ошибок никто не застрахован. Дело в том, что на состояние погоды влияет огромное количество факторов: неровности земной поверхности, наличие водоемов и так далее. Может сработать эффект бабочки: если в одной точке карты что-нибудь произойдет, это безо всяких сомнений может изменить погоду. Как я уже упоминал в начале статьи, прогноз погоды может быть разным в зависимости от приложения. Это связано с тем, что сервисы берут данные из разных источников.

Прогноз погоды в российском телевидении появился только в 1970 году. Передача настолько понравилась зрителям, что даже сейчас является неотъемлемой частью эфира

Напоследок хочу обратить внимание на статью моей коллеги Любви Соковиковой об ужасах, которые происходят с нашей планетой. Во многих точках нашей планеты полыхают пожары, возникают землетрясения и наводнения

Что обо всем этом думают ученые? Читайте в этом материале.

Как предсказать погоду по народным приметам

Конечно, проще всего открыть сайт или посмотреть выпуск новостей, в котором вам расскажут все, что касается погоды на завтра или послезавтра. Но есть и народные приметы, которые иногда бывают очень точными. Верить в них или нет, личное дело каждого, но люди собирали эти наблюдения в течение сотен и тысяч лет. Конечно, напрямую они не связаны с предстоящем похолоданием или засухой, но у них может быть одна общая причина.

Предсказание по домашним животным

Многие замечали, как кошка сворачивается в клубок. Так вот, если при этом она старается прикрыть лапой или хвостом свой нос, согласно народным приметам стоит ждать холодов.

Так же стоит ждать холодов, если собака или кошка старается лечь поближе к батарее или другому источнику тепла. Видимо, запасаются теплом. Если в холода петухи начинают кричать очень рано, это к оттепели, а куры среди дня кукарекают к дождю.

Гадают погоду и по другим животным. Например, если гусь стоит на одной лапе, то это к морозу. Таких примет много, но их знают в основном деревенские жители. Городские жители все-таки чаще заводят собак и котов. Тем более, у этого есть плюсы, о которых мы писали ранее.

Предсказание погоды по растениям

В городе сложно заниматься таким прогнозированием, но среди основных примет можно отметить следующие:

Одуванчик сжимает свой шар к дождю.
Вьюнок закрывает свой венчик перед дождем, а накануне солнечного дня обязательно раскрывает его даже в пасмурную погоду.
Клевер сближает листочки перед ненастьем.
Цветки заячьей капусты остаются на ночь открытыми — перед дождем, закрываются — к хорошей погоде.
Перед дождем закрываются цветки у белой кувшинки.
Перед дождем минут за 15-20 кусты жимолости начинают источать сильный запах.
Желтые цветы акации в ожидании близкого ненастья раздвигают пестики и в центре каждого цветка показывается блестящая капелька меда.

Предсказание по насекомым

Есть предсказания и по насекомым, так как они наравне с растениями заинтересованы в том или ином положении климатических дел. Соответственно очень сильно меняют свое поведение. Вот несколько примеров:

К потеплению паутина плетется в южном направлении, к похолоданию — в северном.
Паук старается уменьшить паутину к ветру.
Паук сидит неподвижно в центре паутины — к непогоде.
Паук прячется в углу — к дождю.
Мало пауков — к перемене погоды.
Много пауков — к хорошей погоде.
Если поздней осенью комары вылетают на солнце, зима будет мягкая.
Ночная бабочка перед холодным ветром ищет убежища в тепле.
Если сильно стрекочут кузнечики, значит в ближайшие сутки будет хорошая погода.
Цикады оживленно стрекочут вечером — к хорошей погоде.

Приводить примеры можно очень долго и этому даже посвящают целые книги, но мы все же научный сайт, поэтому обойдемся общими представлениями. Если вам будет интересно окунуться в эту тему более подробно, приметы можно легко найти на просторах Интернета.

Что происходит с планетой?

Во многих отношениях климатический кризис «перешел от абстрактной проблемы к очень реальной», так считает Лиз Ван Сустерен, эксперт по климатическим проблемам и психическому здоровью. «Это не шторм, который длится 36 часов. Это не последствия наводнения. Нас готовят к смерти» – говорит Сустерн.

Усиление климатического кризиса уже сегодня привело к тому, что все больше и больше людей начинают беспокоиться об экзистенциальной угрозе, которую он собой представляет. Более того, последствия климатического кризиса для психического здоровья людей, сталкивающихся с ним, огромны и разнообразны: тревога, горе и посттравматическое стрессовове расстройство (ПТСР) – лишь некоторые из них.

Площадь лесных пожаров в Карелии превысила 6 гектаров.

Крайняя неопределенность климатического кризиса доказывает тот факт, что даже самые лучшие прогнозы не смогли учесть наихудшие последствия. И это оказывает удручающее воздействие на всех нас. Одна из причин, по которой было так трудно предсказать катастрофы последних недель в первую очередь, заключается в том, что они являются «сложными нелинейными процессами».

Ученым приходится учитывать сотни переменных, а это значит, что прогнозы часто далеки от совершенства. Модели таяния ледяных щитов в Арктике, например, на самом деле более оптимистичны, чем то, что в настоящее время происходит в таких местах, как Гренландия и Антарктида, потому что эти модели не учитывают другие процессы, которые могут ускорить таяние (вода может проникать под ледяные щиты, заставляя их быстрее соскальзывать в океан, например).

Изменение климата ускоряет таяние арктических льдов и ледяных щитов планеты.

Другими словами, даже когда мы наблюдаем уже происходящие эффекты, нам все равно приходится бороться с тем, как они будут множиться и усугублять друг друга. «Нам еще многое предстоит узнать о специфике изменения климата и о том, как это повлияет на цивилизацию», — добавляет Калмус. «Я думаю, что мы все еще многого там не знаем».

Вообще, сегодняшний климатический кризис имеет остроту фильма ужасов. Западная Европа пережила самые сильные наводнения за последние столетия, а также Китай с его ультрасовременной инфраструктурой, которая также была затоплена. В подобной ситуации мы должны понимать, что никто не находится в безопасности и что больше недопустимо говорить, о том, что изменение климата – проблема кого-то другого.

Алгоритм работы программы термометра на ATmega и DS18B20

Все установки микроконтроллера заводские, FUSE-биты трогать не надо.

Для работы программы задействовано два таймера/счетчика микроконтроллера:- восьмиразрядный Т0- шестнадцатиразрядный Т1
С помощью восьмиразрядного таймера Т0 настроенного на вызов прерывания по переполнению, с внутренней частотой СК/8 (период 2 миллисекунды) организован:- расчет текущей температуры- динамический вывод результатов измерения температуры датчиком DS18B20
С помощью шестнадцатиразрядного таймера Т1 настроенного на вызов прерывания по переполнению, с внутренней частотой СК/64 (период 4 секунды) организованно:- подача команды датчику DS18B20 на измерение температуры- считывание измеренной температуры с датчика
В принципе, можно задействовать и один восьмиразрядный таймер/счетчик, также настроенный на вызов прерывания по переполнению, с внутренней частотой СК/8, и всю работу схемы организовать в процессе обработки прерывания. Но дело в том, что смысла в этом нет — датчику DS18B20 необходимо чуть меньше 1 секунды (при 12-ти битном разрешении) для конвертирования (определения) температуры, т.е., чаще чем 1 раз в секунду мы не сможем обновлять данные температуры. Кроме того, столь частое обновление температуры приведет к нагреву датчика и, соответственно, к искажению реальных данных. Использование второго счетчика позволяет отдельно задавать промежутки времени измерения температуры.

Вот так выглядит основная часть программы в Algorithm Builder:

Где:

— SP — настройка начального адреса стека

— Timer 0 — настройка таймера T0:

— Timer 1 — настройка таймера Т1:

— TIMSK — настройка прерываний от таймеров:

— Init_Display — подпрограмма настройки разрядов портов, участвующих в динамической индикации вывода данных на трехразрядный семисегментный индикатор

— 1 —> I — глобальное разрешение прерываний

— далее программа уходит в бесконечный цикл, и вся работа программы происходит при вызове прерываний от таймеров.

Если возникнут вопросы, если что-то изложено не понятно или есть вопросы по программе, пишите — отвечу.

Программа термометра в HEX файле (2,4 KiB, 7 692 hits)

Программа термометра в Algorithm Builder (7,1 KiB, 5 449 hits)

Второй вариант программы, без 4-х секундной задержки измерения температуры. Температура измеряется непрерывно (интервал менее 1 секунды)

Термометр 2 — HEX файл (2,4 KiB, 4 473 hits)

Термометр 2 в AlgorithmBuilder (11,1 KiB, 4 202 hits)

Другие конструкции на микроконтроллерах1. Простые электронные часы на микроконтроллере ATyni26, с использование микросхемы часов реального времени DS13072. Двухканальный термометр на микроконтроллере ATmega8 и датчиках температуры DS18B203. Двухканальный термостат, терморегулятор на ATmega8 и датчиках DS18B204. Двухканальный термометр, термостат, терморегулятор с возможностью работы по времени, одноканальный таймер реального времени на ATmega8 и датчиках DS18B205. Двухканальный термометр, часы на ATmega8, датчиках температуры DS18B20, RTC DS1307, LCD 1602

Термометр на микроконтроллере ATmega8 и цифрового датчика температуры DS18B20Схема, программа очень простого термометра на микроконтроллере ATmega8 с использование датчика температуры DS18B20
Published by: Мир микроконтроллеров

Date Published: 05/07/2015

Обслуживание гигрометров

Чтобы прибор работал исправно, в нём необходимо регулярно менять фильтр. Нужно также следить за тем, чтобы в питателе всегда находилась дистиллированная вода. Следует подливать ее заблаговременно, как минимум, за полчаса до начала измерений. Вместо дистиллированной иногда можно использовать кипяченую воду. Кипятить ее нужно 15 минут и дольше, а затем остудить до комнатной температуры, после чего жидкость можно доливать в питатель.

Гигрометр психрометрический ВИТ-2 Чтобы фитиль, обвязанный вокруг кончика «Увлажненного» термометра, постоянно был чистым, его нужно раз в 2 недели менять. Это при нормальной запыленности воздуха (не более 5 мг пыли на метр кубический). Если же в месте проведения измерений запылённость повышена, то фитилек нужно менять чаще. После снятия загрязнённого фитиля, резервуар термометра протирается смоченным тёплой водой ватным тампоном.

Длина нового фитиля должна быть минимум 6 см. смоченный фитиль надевается на кончик термометра и привязываться к нему хлопчатобумажной нитью. Второй кончик фитиля (длиной от 7 мм) опускается в питатель с водой.

Также обслуживание гигрометра предполагает его периодические проверки 1-2 раза в год, руководствуясь методичкой МИ-737-83. Результаты проверок должны фиксироваться в паспорте прибора.

Приборы для измерения влажности воздуха

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр

Гигрометр

— это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Согласно ГОСТу, комфортный уровень относительной влажности в помещении зимой — 30–45%, в теплые месяцы — 30–60%.

Принцип работы

этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

волосяной,
пленочный,
весовой,
конденсационный,
психрометрический,
электронный.

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор

состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Сейчас можно встретить множество моделей гигрометров, среди которых есть и классические измерители влажности с температурным столбиком, и электронные, на дисплее которого отображаются сразу все показатели оптимального микроклимата в доме.

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр

отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Абсолютная влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в атмосферном воздухе.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

Чем синоптики отличаются от метеорологов

Многие путают такие понятия, как “синоптик” и “метеоролог”. При этом представители этих профессий часто обижаются на такую путаницу. Особенно метеорологи.

Исходя из определения, метеорологом можно считать ученого, который занимается изучением и анализом процессов в атмосфере в целом. По результатам своих наблюдений он дает свои заключения о состоянии атмосферы и происходящих в ней процессах.

Сама наука метеорология настолько обща, что специалистов в ней готовят по совершенно разным дисциплинам, основными из которых являются агрометеоролог, климатолог и инженер-метеоролог. Есть и другие специальности, среди которых и есть синоптическая.

Основным инструментом работы синоптика является синоптическая карта, которая представляет из себя наложение погодных данных на географическую карту. Так можно подробно увидеть, какая погода сейчас в разных частях большой территории. На основании этого и строятся прогнозы.

Так выглядит синоптическая карта.

Еще стоит отметить, что по телевизору о прогнозах говорят именно синоптики, а не метеорологи. Второй вариант в целом тоже верен, но первый точнее. Использование слова “метеоролог” в этом ключе сравнимо с тем, чтобы сказать, что погоду зачитывает человек — cлишком общее понятие. Кстати, слово синоптик происходит от греческого “синоптикос”, что в переводе означает “обозревающий все вместе”. То есть они делают обзор погоды. Теперь все сходится.

Кот помог науке

Сейчас учёный уверяет, что может предсказывать погоду более-менее точно на три дня вперёд, а то и больше, причём по собственной методике.

Статья по теме

Южный Урал кашляет. Откуда взялась дымовая завеса над Челябинской областью

По мнению Ерилова, зависит всё от фаз луны — чем ближе к полнолунию, тем больше вероятности, что небо будет чистым. Впрочем, это далеко не единственный показатель, но полностью свою методику учёный пока раскрывать не хочет.

«У меня жена из сельской местности, и однажды она мне сказала, что на Пасху всегда светит солнце — если и пасмурно, то всё равно на какое-то время солнце проглянет, — рассказывает Юрий Ерилов. — Я задумался над этим фактом, решил отследить — и действительно, погода на Пасху, как правило, всегда была ясная! Тут я вспомнил, что дата Пасхи передвигается исходя из древнего лунного календаря, и решил, что здесь есть какая-то связь. Начал изучать этот вопрос и убедился в правоте своих догадок. Как считает исследователь, всё дело в огромном воздействии луны, которая влияет не только на приливы и отливы, но и на атмосферное давление — чем ближе к полнолунию, тем больше оно повышается, что и способствует разгону облаков».

В своей работе учёный использовал многочисленную аппаратуру — датчики атмосферного давления, магнитного поля. Поясним, что Юрий Ерилов долгое время работал в РКЦ имени Макеева. Затем был старшим научным сотрудником кафедры автоматики в миасском филиале ЮУрГУ.

Интересно, что помогает Ерилову не только аппаратура, но и… собственный кот.

«Я сделал так, чтобы датчик изменения магнитного поля показывал световую точку на стене. Колебания полей вызывало и движение точки, — поясняет учёный. — Моего кота это заинтересовало. И тут я заметил, что кот становится перед точкой до того, как она начинает двигаться. Получается, он уловил связь между изменением магнитного поля и движением точки. Более того, подходил к ней загодя! Впрочем, в этом нет ничего удивительного, ведь давно известно, что животные чувствуют изменения магнитного поля».

Напряжение питания и тактовая частота

– 2.7 – 5.5V for ATmega8L

– 4.5 – 5.5V for ATmega8

Имеется две модификации данного МК: одна работоспособна при широком диапазоне питающих напряжение, вторая — в узком.

– ATmega8L: 0 – 8 MHz @ 2.7 – 5.5V

– ATmega8: 0 – 16 MHz @ 4.5 – 5.5V

Максимальная тактовая частота:

– Atmega8L: 0 – 8 МГц при напряжении питания 2,7 – 5,5 вольт

– Atmega8: 0 – 16 МГц при напряжении питания 4,5 – 5,5 вольт.

И что мы видим? А то, что модификация МК, работоспособная в широком диапазоне питающих напряжений, не может быть тактируема частотами выше 8 МГц. Следовательно, и ее вычислительные возможности будут ниже.

Power Consumption at 4 Mhz, 3V, 25°C

– Active: 3.6 mA

– Idle Mode: 1.0 mA

– Power-down Mode: 0.5 µA

Потребляемая мощность:

– при работе на частоте 4 МГц и напряжении питания 3 вольта потребляемый ток: 3,6 миллиампер,

– в различных режимах энергосбережения потребляемый ток: от 1 миллиампер до 0,5 микроампера

О буднях и праздниках синоптиков

День синоптика начинается с того, что специалист, заступивший на суточное дежурство, просматривает показатели на сегодняшний день и определяет, что будет сегодня влиять на погоду. Смотрит данные утреннего спутника, данные геоинформационной системы, как смещаются фронты с облачностью. Помимо данных наблюдательной сети, важную роль играют данные, которые передает доплеровский локатор — такой красно-белый шар на крыше гостиницы «Ока». Раньше старый локатор располагался на крыше здания нашего управления, но теперь от него остался только пустой кожух.

Диаметр покрытия нового локатора — 250 километров, он просматривает атмосферу с периодичностью от трех до пятнадцати минут в автоматическом режиме. Показывает, как в данный момент происходит перемещение атмосферных фронтов, какова интенсивность осадков, есть ли где очаги турбулентности. Это позволяет заблаговременно прогнозировать опасные метеоявления.

Посмотрев все данные, синоптик начинает рассчитывать, какая погода нас ждет сегодняшней ночью, а потом — на следующие сутки.

Основная рабочая нагрузка у синоптика — до обеда. Но обычно именно после обеда начинают формироваться грозы. И вот тут начинается дилемма: дать только грозы с порывами ветра или сюда прибавить сильные ливни или град, и куда это все пойдет?

Зимой, можно сказать, работать немного легче — нет расчета пожароопасности, да и водохранилища мы не обслуживаем — реки спят. Но зимой свои заморочки со съездами, и любое явление, даже такое обыденное, как снег, может стать опасным.

Кроме дежурного синоптика, еще один специалист рассчитывает прогноз на четыре-пять дней. Но когда выпускается, например, штормовое предупреждение, сразу все бросают свою работу и помогают тому, кто следит за текущей ситуацией.

В отделе нас должно быть 12–14 человек, а по факту всего восемь. Из них четверо — Ольги; мы смеемся, что, как машина, едем на четырех «О». Справляемся, но с трудом. Уходишь в отпуск, а все равно голова занята прогнозами.

Наш главный профессиональный праздник — 23 марта, Всемирный метеорологический день. Новый год стараемся отметить чуть заранее, потому что у нас есть примета: в день, на который мы назначаем свою «елку», обязательно будет циклон. Зачем портить людям праздник?

Как все начиналось

Начало гидрометеорологическим наблюдениям в Нижнем Новгороде было положено в 1834 году. Первая станция располагалась на территории мужской гимназии (сейчас это Мининский университет). Там был энтузиаст Александр Щепин, преподаватель физики и математики. Он начал фиксировать данные по облачности, температурному режиму, скорости и направлению ветра, но эти наблюдения были разрозненными и прерывались.

Непрерывный режим наблюдений начался с 1881 года. В конце XIX века нижегородский губернатор Баранов по просьбе обывателей писал о необходимости создания метеорологической станции, действующей круглый год. В результате его усилий с июня 1892 года начинаются наблюдения на новой нижегородской метеостанции при Владимирском реальном училище — ныне это здание филологического факультета Нижегородского госуниверситета им. Н. И. Лобачевского на Большой Покровской.

До 1917 года почти половина метеостанций нынешнего Верхневолжского управления уже была создана, получается, что многим метеостанциям нашей сети уже больше ста лет, их не прекращали открывать даже в Гражданскую войну.

Наблюдения на Мызе ведутся с 1932 года. Когда началась Великая Отечественная война, наша служба стала военизированной, не было ни одного прерывания метеонаблюдений. На каждой метеостанции одинаковое расположение приборов, и сами приборы тоже единые. Они изготавливаются на заводах в Смоленске, Омске и Санкт-Петербурге.

Измеритель влажности воздуха в квартире

О датчике влажности и температуры DHT-11 я уже рассказывал. В статье «Электронный гигрометр для инкубатора» были использованы данные только по влажности, а данные температуры на индикатор не выводились. В этой статье я предлагаю новую схему с использованием данного датчика.

Как я уже писал, точность этого датчика не велика и для точных лабораторных измерений не достаточна, а вот для бытовых целей, для общего представления о погоде в доме, точности преобразования этого датчика вполне достаточна.

Электрическая схема бытового термометра и гигрометра показана на рисунке один.

Если будете разрабатывать свою печатную плату, то обратите внимание на конденсатор С2. Он должен стоять, как можно ближе к выводам микроконтроллера, на которые подается питание

Если разница между входным напряжением стабилизатора DA1 и его выходным напряжением будет большая, то возможно потребуется снабдить его небольшим теплоотводом. Успехов! К.В.Ю.

Скачать схему, рисунок печатной платы и загрузочный файл можно здесь

Порядок выполнения работы

Чтобы сделать своими руками домашнюю метеостанцию, необходимо обладать хотя бы минимальными знаниями в области электроники. Без них будет сложно понять, как все указанные элементы можно соединить между собой и за что каждый из них отвечает

Особое внимание стоит уделить корпусу, в который потребуется вместить указанные запчасти. Если пользователь не знает, где такой приобрести, то можно обратиться в любой магазин радиоэлектроники или использовать элемент от старого электрического прибора

Можно сделать чертеж, а можно на глаз прикинуть, где именно внутри будет размещаться каждый элемент конструкции. Если корпус взят от ранее используемого прибора, то потребуется вырезать в нем отверстие для установки дисплея. Датчик углекислого газа в момент считывания информации с окружающей среды сильно нагревается, поэтому его размещают в противоположной стороне от других элементов.

Датчик температуры можно подключать к любому из них. Чтение значений осуществляется посредством библиотеки DHT11, ее свободно можно скачать в интернете.

Что касается датчика давления, его подключают через интерфейс 12С к 2-м пинам, в данном случае SDA должен подсоединяться к А4, а SCL к А5. Чтобы питать датчик, потребуется напряжение в 3.3 В. Если все же решено ставить датчик углекислого газа, который не является обязательным, то его подключение должно осуществляться к аналоговому пину. Как говорят мастера, чтобы оценить метеообстановку, иногда достаточно одной только температуры, давления и влажности. Но если задействовать четвертый датчик, то показания будут более точными.

О том, как сделать метеостанцию своими руками, смотрите далее.