Geekly articles weekly

Station météo de randonnée portable MiniBTH2 / 2M

Dans l' article précédentL'histoire de la création et de l'expérience d'utilisation de la station météorologique de terrain miniBTH a été décrite. Cet instrument mesure et affiche en continu sur l'écran sous forme de graphique la pression atmosphérique, la température et l'humidité actuelles. Tous les paramètres mesurés sont enregistrés sur la carte mémoire une fois par minute. De plus, l'appareil dispose d'un capteur de lumière et les données du capteur de pression peuvent être converties en hauteur barométrique. Grâce à l'utilisation d'un écran transflectif, les lectures de l'appareil sont facilement lisibles même en plein soleil, et le boîtier de l'appareil est scellé. L'expérience de l'utilisation de cet appareil s'est avérée généralement positive, mais un certain nombre de lacunes ont été identifiées et examinées en détail dans un article précédent, la principale étant le poids. Dans cet article, nous considérerons l'expérience de création et de fonctionnement de la deuxième version, plus pratique et fonctionnelle. Remarquequ'au moment de la rédaction du dernier article, la deuxième version de l'appareil était déjà très prête, par conséquent, les principaux moyens d'y remédier ont été décrits.



Nouveau design d'appareil et réduction de poids


La première station météo MiniBTH a été conçue comme un appareil autonome, conçu principalement pour une utilisation en randonnée. C'est pourquoi le boîtier de l'instrument a été rendu étanche à l'air, un écran transflectif a été utilisé et la capacité de la batterie a été calculée pour plus d'un mois de fonctionnement. Le principal inconvénient de la première version, à mon avis, était beaucoup de poids, j'ai donc décidé de rendre la deuxième version aussi compacte et légère que possible. Pour ce faire, vous devez séparer la carte de l'appareil de la plus petite taille possible: un peu plus grande que l'écran, et rendre le boîtier le plus fin et le plus muré possible. Les parties électroniques et logicielles seront discutées plus loin, mais pour l'instant nous nous tournons vers la conception du boîtier de la deuxième version de l'appareil. Les principales idées pour réduire la taille du boîtier étaient les suivantes:

  • , , .
  • , .
  • . , .
  • .
  • .
  • «» .


En conséquence, il a été possible de réconcilier les idées proposées et de réaliser un boîtier assez compact en capralon de la conception suivante:



le bloc capteur est censé être amovible, fixé au boîtier avec deux vis, et l'étanchéité de l'amarrage du bloc capteur et du boîtier est assurée par un joint annulaire à travers lequel les fils passent. L'ensemble de capteurs est utilisé de la même manière que dans la première version de l'appareil - capteur de pression MS5803 et capteur d'humidité sht21. L'unité de capteur elle-même est collée avec du produit d'étanchéité à partir de deux bouchons de capralon. Entre eux se trouve une carte sur laquelle les capteurs sont montés. La planche est en fibre de verre de 0,75 mm d'épaisseur. Lors du montage de l'unité, pour protéger le capteur d'humidité des vapeurs dégagées par le mastic, sa fenêtre a été scellée avec du ruban adhésif Kapton (comme recommandé dans la documentation).



La conception de l'unité de capteur prend en compte les lacunes identifiées lors du fonctionnement de la première version de l'appareil. Le capteur d'humidité n'est pas recouvert d'un capuchon en maille SF2, mais simplement placé dans le logement de l'unité. Cela résout le problème de mouillage du capuchon, ce qui conduit à un «collage» prolongé des lectures d'humidité à la marque maximale, et en même temps, l'emplacement dans la cavité avec le côté sensible au corps élimine les dommages causés par des objets externes. Une saillie supplémentaire est fournie sur le bloc capteur de l'appareil version 2M pour protéger le capteur d'humidité contre les dommages causés par des objets longs et minces. Le problème de la protection du capteur de pression MS5803 contre la lumière directe du soleil est également résolu au stade de la conception de l'appareil. La partie sensible du capteur est recouverte d'un capuchon en polystyrène noir collé dans un évidement du boîtier.Étant donné que le capteur est également sensible à l'éclairage de la face arrière, la métallisation est laissée sur la carte sur le site d'installation du côté opposé.



L'air est accédé au capteur de pression par un canal mince (0,5 mm) entre le boîtier de l'instrument et le bloc du capteur. Notez que lors du choix de cette conception du bloc de capteur, il y avait des inquiétudes que dans la pluie, l'eau coulerait dans un mince espace entre le bloc de capteur et le corps de l'appareil et bloquerait complètement le canal d'accès à l'air directement au capteur de pression, ce qui entraînerait une erreur systématique dans les lectures de pression en raison de tension superficielle de l'eau. Les tests des appareils sous la pluie et sous la douche ont montré qu'en raison de la non mouillabilité du capralon, aucune fuite ne se produit à une épaisseur de canal de 0,5 mm. Des expériences plus approfondies ont montré que si le bloc capteur est installé avec une inclinaison et que l'épaisseur du canal est ainsi réduite jusqu'à ce que le bord du bloc capteur touche le boîtier, de l'eau peut fuir vers le boîtier de l'instrument,et conduit à une diminution des lectures de pression d'environ 0,7 mm Hg. Si le capteur est installé uniformément, l'eau ne fuit pas.

À première vue, peu de choses ont changé à l'extérieur, mais dans sa conception, un certain nombre de nouvelles solutions techniques ont dû être appliquées. D'une part, la réduction du nombre de vis de serrage et l'augmentation de la distance entre elles nécessitent un cadre de serrage plus rigide et / ou un joint plus souple pour assurer la compression du joint sur toute sa longueur. Par contre, pour des raisons de commodité d'utilisation de l'appareil, il a été décidé de rendre le cadre de serrage en plastique, ce qui au contraire réduira sa rigidité. Un moyen possible de résoudre cette contradiction consiste à utiliser un tampon en caoutchouc plus doux. Cette option est plus raisonnable que d'essayer de mettre des «béquilles» sous la forme d'introduire des inserts métalliques rigides ou des éléments élastiques dans la structure du cadre de serrage et d'utiliser la même bande dure du magnétophone comme joint.
Après une courte recherche sur Internet, une solution a été trouvée pour fabriquer soi-même des joints en caoutchouc. Il existe des silicones spéciales à deux composants utilisées pour la fabrication de moules et de joints. La technologie pour travailler avec ces silicones se présente brièvement comme suit: deux composants liquides doivent être mélangés ensemble, après quoi ils coulent dans le moule pendant plusieurs minutes et attendent que la composition durcisse. Après durcissement, on obtient un caoutchouc silicone très souple et doux, qui se sépare facilement de la forme sous laquelle il s'est solidifié. Il existe des gammes entières de ces silicones de différents fabricants, elles diffèrent entre elles par le type de catalyseur durcisseur utilisé et les propriétés physico-mécaniques et chimiques du caoutchouc résultant. Toutes les silicones ont un allongement à la rupture égal à des centaines de pour cent,relativement doux, peut fonctionner à des températures allant jusqu'à 200 degrés Celsius et relativement résistant chimiquement. Les silicones avec un catalyseur au platine sont chimiquement plus stables et ont une tolérance alimentaire. L'une des applications typiques de ces silicones est la fabrication de moules pour la coulée à partir de gypse, de ciment, de savon ou même de chocolat. La deuxième application typique est la fabrication de joints.

À propos de la fabrication de joints en caoutchouc silicone

Dans sa ville, il a trouvé un fournisseur qui propose toute une gamme de silicones avec un catalyseur à l'étain Sk-76x et du silicone platine Sk-790. Pour les expériences, j'ai acheté deux ensembles - le silicone catalyseur au platine Sk-790 et le silicone le plus doux Sk-762, et je me suis mis à expérimenter la coulée.

Dans mon cas, la fabrication d'un moule pour la coulée n'était pas un problème, je viens de fraiser les rainures de la forme souhaitée dans une feuille d'acrylate de polyméthyle. Au début, il était censé verser du silicone dans le moule et le recouvrir d'une deuxième feuille plate de verre organique, en extrayant l'excès de silicone. Cependant, il s'est avéré que tout n'est pas si simple, et j'ai légèrement changé la technologie. Le principal problème lors de la coulée de silicone est les bulles d'air. Ils se forment à la fois lors du mélange des composants de départ et lorsque la composition est versée dans un moule. L'une des méthodes de contrôle des bulles, recommandée par le fabricant, consiste à placer le silicone préparé pour la coulée sous vide pendant plusieurs minutes avant la coulée. Dans le vide, toutes les bulles gonflent et éclatent, et tout l'air en sort. Extérieurement, il rappelle vaguement le lait d'emballement. Pour combattre les bullessurvenant lors de la coulée, vous pouvez vouer la composition après la coulée. Cependant, j'ai décidé de ne pas forcer mes collègues qui ont une chambre à vide et de chercher un moyen plus facile de faire des pièces coulées sans bulles. Cela ne s'est pas avéré si difficile, car toutes les bulles formées lors du mélange et de la coulée sont assez grandes. Apparemment, la viscosité du silicone empêche la formation de petites bulles lors de la capture de l'air ou en écrasant les grosses bulles. Par conséquent, les bulles sont assez clairement visibles à l'œil, et parviennent même à flotter de quelques millimètres jusqu'au durcissement du silicone. Par conséquent, la technologie de coulée est censée être la suivante: du silicone est appliqué avec un excès le long de la rainure du moule, et après quelques minutes, le silicone en excès, ainsi que toutes les bulles, est enlevé avec une spatule en métal. Si la bulle adhère à la paroi du moule,il peut être retiré à l'aide de la même omoplate. La surface supérieure du remplissage devient lisse en raison de l'action de la tension superficielle et de la gravité. L'essentiel est d'éliminer uniformément l'excès de silicone du haut du moule. Mais si vous couvrez le moulage avec un couvercle, il y a un gros risque de faire pénétrer la bulle d'air dans le moule.

Ainsi, le problème de la fabrication de joints de toute forme a été résolu, ce qui a permis de choisir n'importe quelle option de conception pratique pour le capot avant. Un dilemme distinct était le choix du matériau pour la partie transparente du couvercle. Il existe deux types de matériaux transparents à ma disposition. L'un est le polycarbonate visqueux et flexible, qui, cependant, n'est pas très résistant aux contraintes mécaniques et n'est pas très transparent, mais a une teinte bleuâtre. Le second est de l'acrylate de polyméthyle transparent mais fragile. Malgré le fait que du polycarbonate était utilisé dans la première version de l'appareil, dans la seconde j'ai décidé d'utiliser de l'acrylate de polyméthyle. D'une part, il est plus transparent, ce qui améliore la lisibilité de l'écran sous une lumière diffuse vive, d'autre part, il introduit moins d'écarts dans les lectures des capteurs de lumière. De plus, il est moins rayé dans des conditions de fonctionnement similaires.Pour réduire le risque de fissuration de l'acrylate lors d'un choc frontal et améliorer l'apparence de l'appareil, le couvercle transparent est épais (5 mm) et le cadre de pression est monté sur un rebord fraisé spécial. Le couvercle supérieur de cette conception s'avère assez rigide et peut être utilisé à la fois avec un joint en silicone souple Sk-762 et avec un joint plus rigide en Sk-790. Au final, j'ai décidé d'opter pour le silicone 790, car il est avec un catalyseur au platine et est chimiquement plus inerte.et peut être utilisé à la fois avec un joint en silicone souple Sk-762 et avec un joint plus rigide de Sk-790. Au final, j'ai décidé d'opter pour le silicone 790, car il est avec un catalyseur au platine et est chimiquement plus inerte.et peut être utilisé à la fois avec un joint en silicone souple Sk-762 et avec un joint plus rigide de Sk-790. Au final, j'ai décidé d'opter pour le silicone 790, car il est avec un catalyseur au platine et est chimiquement plus inerte.



La possibilité de couler des joints de n'importe quelle forme a permis de créer une trappe pour un accès rapide à SD, qui a été implémenté dans la version 2M de l'appareil. Enfin, l'idée de faire la trappe a pris forme assez tard, lorsque la version 2 de l'appareil a été assemblée et fabriquée. La création de la trappe reposait sur trois problèmes - comment la sceller, où la placer et comment la réparer. Le premier problème est résolu en réalisant le joint de la forme souhaitée. Le deuxième problème a également été résolu, car dans l'évidement sur le côté inférieur, il y a un endroit libre dans lequel il est pratique de cacher le couvercle faisant saillie vers l'extérieur. J'ai résolu le troisième problème de la manière la plus simple à mon avis - la trappe est fixée avec des vis. D'une part, vous n'ouvrirez pas sans clé, mais par chance, il ne s'ouvrira pas non plus. Et sur les gadgets scellés en série, les couvercles sont également souvent fixés avec des vis.



La trappe elle-même est située dans la partie inférieure du corps, et est un trou fraisé traversant de forme oblongue, avec une étape en forme de T dans la section, sur laquelle le joint est serti. À l'extérieur, le joint est pressé par un couvercle plat, qui est fixé au boîtier avec deux vis M3x5. L'épaisseur de la paroi inférieure du boîtier est de 5 mm, la profondeur du rebord est de 2 mm, l'épaisseur du joint non compressé est de 2,5 mm et l'épaisseur du couvercle est de 2 mm. Les trous dans lesquels les vis sont vissées ne sont pas traversants, ils sont encastrés dans le corps de 3,9 mm, le filetage y est coupé presque à toute la profondeur. Le filetage n'est pas possible sur une machine CNC à ma disposition, il a donc été réalisé à l'aide de trois tarauds spécialement affûtés et d'un tournevis.

L'étanchéité du boîtier fini a été testée par immersion dans l'eau pendant 12 heures. Du papier filtre a été utilisé pour détecter d'éventuelles fuites. Les enceintes étaient hermétiques. Pour éviter la condensation de l'eau à l'intérieur du boîtier à basse température, un sac en tissu avec du gel de silice est placé dans le volume libre près de la batterie. Des tests et des opérations supplémentaires ont montré que la condensation dans le boîtier ne se forme pas.

A propos du développement de la partie électronique



La partie électronique de la deuxième version de l'appareil en termes de solutions utilisées est très similaire à la première version. Le microcontrôleur ATmega1284p fonctionnant à une fréquence de 8 MHz est utilisé comme processeur principal.



Tous les capteurs DS1337 et les horloges en temps réel y sont connectés via le bus I2C. Un signal supplémentaire d'une fréquence de 1 Hz est connecté à une entrée séparée du microcontrôleur du processeur. Cela vous permet d'utiliser les modes veille avec l'horloge principale arrêtée pour une meilleure efficacité énergétique. La batterie est chargée à l'aide du contrôleur max1879 avec une clé externe, mais maintenant elle est directement connectée au chargeur via des presse-étoupes. Pour indiquer le courant de charge, un circuit de mesure de courant est introduit sur l'amplificateur opérationnel TS321, qui est complètement similaire à celui utilisé dans la première version de l'appareil. L'écran et la carte SD sont connectés au contrôleur via le même bus SPI, mais maintenant le circuit offre la possibilité de couper l'alimentation de la carte SD lorsqu'elle n'est pas utilisée.Les boutons tactiles des détecteurs de phase sont similaires à ceux utilisés sur la première version de l'appareil.



Les plaques des boutons tactiles sont placées sur le panneau latéral de l'appareil, et le fraisage est effectué au-dessus d'eux pour une recherche aveugle facile. Il y a encore trois boutons, celui du haut est conventionnellement appelé "Input", celui du milieu est "-", et celui du bas est "+". Presque tous les détails de l'appareil ont pu être placés sur une carte de 59x41 mm aux bords arrondis. Seuls les sapressors protecteurs et les bobines L2-L3 sont montés directement sur les vis - entrées hermétiques.



Les capteurs de lumière sont placés sur un panneau mince séparé situé au-dessus de l'écran. La taille de la carte est choisie de sorte que, une fois assemblé, l'écran couvre presque tout le devant de la carte.


Pour donner à l'appareil une apparence plus esthétique, une superposition décorative a été réalisée couvrant tout sauf la partie fonctionnelle de l'écran et les capteurs de lumière.

À propos de l'interface de l'appareil et du développement logiciel



Tout d'abord, il convient de noter que le projet de la deuxième version de l'appareil a été transféré d'Arduino à AVR Studio. Cela a été fait car il n'y a aucun avantage réel d'Arduino, à l'exception d'un micrologiciel rapide via le chargeur de démarrage et l'UART, mais il y a des problèmes avec le chien de garde, l'économie d'énergie et quelques petites choses. La situation est encore aggravée par le fait qu'il n'y a pas de plate-forme Arduino standard sur l'ATmega1284p, donc il y avait un choix - soit terminer l'IDE Arduino et le chargeur de démarrage, soit transférer le projet vers AVR Studio. Afin de ne pas trop interférer avec le travail de la bibliothèque SDFATlib utilisée, j'ai laissé la partie du noyau Arduino dans le projet liée à l'initialisation, en travaillant avec le temporisateur et les lignes d'entrée / sortie. Cependant, j'ai dû apporter des modifications à la bibliothèque SDFATlib, et cela est dû à un changement de polarité du signal SCK lors de l'utilisation du circuit de déconnexion de la carte SD.Soit dit en passant, SDFATlib peut fonctionner à la fois avec la bibliothèque SPI héritée d'arduino et avec la sienne. Dans mon projet, SDFATlib est configuré pour fonctionner avec SPI via sa propre bibliothèque pour AVR (à propos, c'est sa configuration standard, bien qu'il soit possible de travailler via des bibliothèques Arduino).

Une différence importante entre la deuxième version de l'appareil est l'économie d'énergie. Étant donné que l'écran couleur inclus consomme environ 3 mA en mode actif, le principal moyen d'économiser de l'énergie est de mettre l'écran en mode veille après un certain temps d'inactivité de l'appareil. L'écran est allumé par la même combinaison de boutons «initiateurs», qui a été utilisée pour allumer le rétro-éclairage dans la première version de l'appareil - en maintenant les boutons extrêmes, avec la moyenne libérée.

Lorsque l'écran est allumé, les capteurs et les boutons tactiles sont interrogés avec une période du cycle principal d'environ 200 ms, avec la même période interrogée, et certains éléments d'affichage, tels que l'état des boutons et l'heure, sont mis à jour. Les informations affichées des capteurs sont mises à jour avec une période deux fois plus longue, environ une fois tous les 400 ms. Cette période, à mon avis, est optimale, car avec une période de mise à jour plus courte, les nombres changeants sont difficiles à lire, et avec une plus longue, le retard dans les lectures sera perceptible. La fréquence d'interrogation de tous les capteurs a été spécialement sélectionnée deux fois plus élevée que la fréquence de rafraîchissement de l'affichage, car deux paramètres mesurés sont lus à tour de rôle par les capteurs de pression et d'humidité: lors d'une interrogation, la température, lors de l'interrogation suivante - pression ou humidité. Pendant tout le temps "libre" du cycle principal, le processeur est en mode de réduction du bruit ADC,mesurer le courant de la batterie. Par conséquent, lorsque l'écran est allumé, l'appareil consomme environ 6 mA.

Lorsque l'écran est éteint, la mise à jour de l'affichage n'est pas nécessaire, les capteurs et les boutons sont donc interrogés moins fréquemment, une fois tous les 500 ms, et le processeur passe tout son temps libre en mode hors tension. Le mode de mise hors tension est quitté par interruption de l'interruption de changement de broche de l'horloge en temps réel. Dans ce cas, les données moyennes de tous les capteurs sont enregistrées sur la carte mémoire une fois par minute, quel que soit le mode d'écran. Pour réduire la consommation d'énergie, toute la périphérie du microcontrôleur est allumée immédiatement avant utilisation via les registres PRR et désactivée après utilisation. Le courant consommé par l'appareil avec l'écran éteint est en moyenne d'environ 250 μA, dont environ 100 μA tombent sur l'écran en mode veille, et le reste est principalement sur le microcontrôleur. Dans ce cas, une diminution de la fréquence des sondages ne réduit pratiquement pas la consommation de courant,car une part importante de l'énergie est consommée lors de l'interrogation des boutons tactiles. Il convient de noter que le type d'horloge utilisé affecte également la consommation d'énergie. Ainsi, lorsque vous synchronisez le microcontrôleur à partir de l'oscillateur RC intégré, la consommation de courant en mode hors écran est légèrement inférieure à celle lors de l'utilisation de quartz externe. Évidemment, cela est dû à un démarrage plus rapide et à une capacité de dissipation moins importante de l'oscillateur RC. En conséquence, comme dans cette version de l'appareil, il n'y a pas d'exigences particulières pour la stabilité de la fréquence d'horloge du microcontrôleur, dans la version finale de l'appareil, l'oscillateur RC intégré est utilisé comme générateur d'horloge (bien qu'il y ait une place pour le quartz sur la carte).que le type d'horloge utilisé affecte également la consommation d'énergie. Ainsi, lorsque vous synchronisez le microcontrôleur à partir de l'oscillateur RC intégré, la consommation de courant en mode hors écran est légèrement inférieure à celle lors de l'utilisation de quartz externe. Évidemment, cela est dû à un démarrage plus rapide et à une capacité de dissipation moins importante de l'oscillateur RC. En conséquence, comme dans cette version de l'appareil, il n'y a pas d'exigences particulières pour la stabilité de la fréquence d'horloge du microcontrôleur, dans la version finale de l'appareil, l'oscillateur RC intégré est utilisé comme générateur d'horloge (bien qu'il y ait une place pour le quartz sur la carte).que le type d'horloge utilisé affecte également la consommation d'énergie. Ainsi, lorsque vous synchronisez le microcontrôleur à partir de l'oscillateur RC intégré, la consommation de courant en mode hors écran est légèrement inférieure à celle lors de l'utilisation de quartz externe. Évidemment, cela est dû à un démarrage plus rapide et à une capacité de dissipation moins importante de l'oscillateur RC. En conséquence, comme dans cette version de l'appareil, il n'y a pas d'exigences particulières pour la stabilité de la fréquence d'horloge du microcontrôleur, dans la version finale de l'appareil, l'oscillateur RC intégré est utilisé comme générateur d'horloge (bien qu'il y ait une place pour le quartz sur la carte).cela est dû à un démarrage plus rapide et à une capacité de dissipation moins importante de l'oscillateur RC. En conséquence, comme dans cette version de l'appareil, il n'y a pas d'exigences particulières pour la stabilité de la fréquence d'horloge du microcontrôleur, dans la version finale de l'appareil, l'oscillateur RC intégré est utilisé comme générateur d'horloge (bien qu'il y ait une place pour le quartz sur la carte).cela est dû à un démarrage plus rapide et à une capacité de dissipation moins importante de l'oscillateur RC. En conséquence, comme dans cette version de l'appareil, il n'y a pas d'exigences particulières pour la stabilité de la fréquence d'horloge du microcontrôleur, dans la version finale de l'appareil, l'oscillateur RC intégré est utilisé comme générateur d'horloge (bien qu'il y ait une place pour le quartz sur la carte).

Des modifications importantes ont affecté les modes d'affichage des informations, toutes les lacunes identifiées lors de l'utilisation de la première version de l'appareil ont été prises en compte et les modifications correspondantes ont été apportées au programme. Il existe maintenant 4 modes d'affichage de données différents (le mode d'affichage se réfère à l'apparence de l'écran principal), le basculement entre ceux-ci étant effectué par le bouton Entrée.



Premier écranIl est utilisé pour afficher l'historique des changements dans les données météorologiques sous forme de graphiques, ainsi que les lectures actuelles des capteurs, la date et l'heure. À première vue, il peut sembler que pratiquement rien n'a changé ici depuis la première version de l'appareil, mais en fait ce n'est pas le cas. Désormais, l'appareil se souvient de la température, de l'humidité et de la pression toutes les deux minutes et stocke les données des 4 derniers jours dans la RAM - un total de 2880 lectures. Toutes ces données sont disponibles pour visualisation, à différentes échelles de temps. Par défaut, les dernières données sont affichées à l'écran, cependant, maintenir le bouton «-» vous permet de passer en mode de rembobinage, puis d'utiliser les boutons «+» et «-» pour vous déplacer d'avant en arrière le long de l'axe du temps. Quittez le mode de rembobinage en appuyant sur le bouton «enter». La mise à l'heure des balances s'effectue par le bouton «+». La version finale du firmware propose 4 échelles de temps:
  • 2/ (3.2 ).
  • 6/ (9.6 ).
  • 10/ (16 ).
  • 30/ (48 ).

En principe, toutes les autres options d'échelle qui sont des multiples de 2 minutes sont également possibles. Maintenant, lors de la construction de graphiques, diverses interprétations des données météorologiques sont possibles. La pression peut être affichée directement ou convertie en hauteur barométrique par rapport à un point avec une pression de référence donnée. Dans le premier cas, l'échelle de droite est graduée en millimètres de mercure et dans le second cas, en mètres. L'humidité peut également être affichée directement (remplissage bleu) ou recalculée au point de rosée, puis en plus de la courbe de température, une courbe de point de rosée (framboise) est également affichée. Le mode d'affichage de la pression et de l'humidité bascule sur le deuxième écran.

Deuxième écran, comme dans la première version, est réservé à l'affichage de toutes les informations sur l'état actuel de l'appareil et des capteurs. Voici les paramètres affichés tels que la tension de la batterie, le courant de charge, les lectures actuelles des capteurs principaux, la pression d'altitude zéro, l'heure, la date. La dernière ligne montre le résultat de la dernière tentative d'écriture sur la carte SD, et la version actuelle de l'interprétation des données météorologiques sur les graphiques. Sur cet écran, à l'aide des boutons «+» et «-», vous pouvez changer l'interprétation des données météorologiques et, en appuyant sur la séquence de démarrage, entrer dans le mode de réglage de l'horloge. Comme pour la carte SD, le résultat du dernier appel est affiché. Si l'enregistrement a réussi, le nombre d'octets enregistrés lors du dernier accès est affiché, si une erreur se produit, «Err» s'affiche et si la carte n'était pas dans le lecteur de carte, «---» s'affiche.

Troisième écranConçu pour régler la pression de référence d'un altimètre barométrique. La première ligne indique la pression de référence actuelle et la hauteur barométrique correspondante. La pression atmosphérique actuelle est indiquée ci-dessous. Ce qui suit est un tableau de l'historique des pressions de référence avec la date et l'heure de leur installation, la dernière ligne montre la date et l'heure. La pression de référence est modifiée à l'aide des boutons «+» et «-», et elle est automatiquement ajoutée à la table d'historique si, lors du passage à l'écran suivant, la pression de référence actuelle définie est différente de la dernière valeur historique.

Quatrième écranest destiné à un affichage détaillé des données fournies par le capteur de lumière RGB max44008. Les cinq premières lignes montrent l'éclairage actuel des canaux sous forme numérique et graphique, suivi des coordonnées de couleur estimées et de la température de couleur de la lumière incidente. Ceci est suivi d'une ligne avec deux lectures dans les suites. Le nombre de gauche se réfère au capteur de courant max44008, le droit - à max44009. Les quatre dernières lignes coïncident complètement avec celles du premier écran.

Fonctionnement du rétroéclairagelégèrement changé par rapport à la première version de l'appareil, car le mode de fonctionnement de l'écran a changé. Le rétro-éclairage est toujours activé par la combinaison initiale de boutons (comme l'écran), et si l'éclairage est inférieur à 100 lux lorsque l'écran est allumé, le rétro-éclairage s'allume avec l'écran. Au moment de la mise sous tension, la minuterie de désactivation du rétroéclairage est réglée pour une période sélectionnée de 40 secondes. Toute pression sur le bouton avec le rétroéclairage activé règle la minuterie de mise en veille sur au moins une autre période définie sur 12 secondes. Avant d'allumer le rétroéclairage, toutes les lectures des capteurs de lumière sont mémorisées et pendant la période initiale de rétroéclairage brûlant pendant environ 7 secondes, ce sont les lectures stockées des capteurs de lumière qui sont affichées sur tous les écrans, tandis que l'arrière-plan du texte affiché passe du blanc au vert.Grâce à la mémorisation des lectures, l'appareil peut afficher un faible éclairage non déformé par l'éclairage des capteurs avec son propre écran. Sur tous les écrans sauf le second, le fait d'appuyer sur la combinaison de démarrage lorsque le rétroéclairage est allumé entraîne la désactivation du rétroéclairage. Sur le deuxième écran, cette combinaison active le mode de réglage de l'horloge.

,en particulier sur max44008 vaut la peine de parler séparément. Ce capteur a été ajouté dans la version de l'instrument 2M, afin d'élargir la plage de fonctionnement du luxomètre de la station météo dans la zone de faible luminosité. La sensibilité maximale du capteur max44009 hérité de la première version de l'appareil est de 45 millilux / compte, ce qui est tout à fait suffisant pour mesurer l'éclairage au crépuscule, mais pas assez pour mesurer l'éclairage sur une nuit au clair de lune et sans lune. Bien sûr, la mesure de l'éclairage n'est pas la tâche principale de ma station météo, mais comme il y a un luxomètre dans l'appareil, et parfois vous devez vous déplacer la nuit lorsque vous voyagez, je veux avoir un outil qui montrera à quel point la nuit est sombre. Par conséquent, le capteur le plus sensible a été sélectionné, similaire à celui utilisé dans les versions antérieures de max44009.Le capteur possède six canaux pour mesurer l'éclairage dans différentes plages et un canal pour mesurer la température. Nous avons déjà suffisamment de capteurs de température dans l'appareil, de sorte que l'appareil interroge uniquement six canaux optiques - visible (clair), rouge (rouge), vert (vert), bleu (bleu), infrarouge (IR) et compensation (IRcomp). Les cinq premiers canaux sont conçus pour mesurer l'illumination dans différentes parties du spectre, et le sixième est conçu pour compenser l'illumination infrarouge des canaux visibles. Le réglage de paramètres tels que le gain (essentiellement la sensibilité) et le temps d'accumulation du signal (affecte également la sensibilité et la précision des mesures) n'est possible que pour tous les canaux à la fois, et uniquement de l'extérieur. La possibilité de sélectionner automatiquement ces paramètres par le capteur lui-même n'est pas fournie, et contrairement au max44009,la sensibilité doit être ajustée à partir du programme. Selon la documentation du capteur, les valeurs initiales fournies peuvent être converties en puissance du flux lumineux par unité de surface en milliwatts par centimètre carré. Des courbes (en fait des lignes droites) pour convertir la sortie en suites pour des sources telles qu'une lampe à incandescence et une lampe fluorescente y sont également affichées. J'ai effectué mon étalonnage en comparant les lectures de max44009 et du nouveau max44008, en utilisant la lumière solaire diffuse, la lumière d'une lampe fluorescente, une lampe LED et j'ai fait la moyenne des lectures comme source. En conséquence, j'ai obtenu des valeurs similaires pour les facteurs de conversion. Par conséquent, la sensibilité de max44008 est d'environ 1,4 milliuks par lecture dans la plage la plus sensible, ce qui représente un ordre de grandeur et demi mieux que max44009.La valeur finale des lectures du luxomètre est formée par des données d'assemblage linéaire du max44009 à faible sensibilité et du max44008 sensible dans la plage de 5 à 10 lux. Le calcul des coordonnées de couleur et de la température de couleur est mis en œuvre conformément à la documentation, simplement parce qu'il existe une telle possibilité.

Une étude distincte mérite la question de la précision des capteurs de lumière et l'effet de l'éclairage IR sur la fiabilité des lectures. La racine du problème réside dans le fait que les éléments photosensibles des capteurs max4400x (ainsi que de nombreuses autres photodiodes et capteurs intégrés, matrices de caméras et caméras vidéo et autres appareils) sont fabriqués à base de silicium. De par leur nature physique, ces éléments photosensibles enregistrent le rayonnement électromagnétique d'une longue longueur d'onde, plus courte qu'une certaine limite déterminée par la bande interdite. Pour le silicium, cette longueur d'onde ultime est d'environ 1100 nm. Dans le même temps, l'œil humain est complètement insensible aux rayonnements électromagnétiques avec une longueur d'onde supérieure à 800 nm. Par conséquent, un rayonnement d'une longueur d'onde supérieure à 800 nm (généralement 800-1400 nm) est appelé proche infrarouge.Il y a beaucoup de ce rayonnement dans les spectres d'émission des corps chauffés, tels que les lampes à incandescence, les lampes à arc ou le soleil. Et ce rayonnement est pratiquement absent dans le spectre des LED blanches et des lampes fluorescentes. En règle générale, les éléments photosensibles sont recouverts sur le dessus de filtres spéciaux qui rapprochent leur courbe de sensibilité de ce qui est requis dans une application particulière. Un tel filtre peut atténuer le rayonnement infrarouge proche de plusieurs ordres de grandeur, mais ne le coupe pas complètement. Dans le même temps, il reste un problème lié au fait que l'œil humain ne voit pas du tout dans le proche infrarouge, et l'appareil, qui devrait mesurer le flux de lumière visible, l'enregistre au moins un peu. Il existe plusieurs façons de résoudre ce problème. Ainsi, dans les appareils photo numériques ou les caméras vidéo, un filtre multicouche spécial est placé devant la matrice,qui atténue le rayonnement proche infrarouge d'environ 3 ordres de grandeur. Les capteurs max4400x utilisent une solution différente - l'utilisation d'un canal de «compensation» supplémentaire. Plusieurs photodiodes avec différents filtres sont installées dans le capteur, avec approximativement la même transmission dans le proche infrarouge, et l'illumination totale dans le visible est déterminée comme la différence de mesures de deux photodiodes. Dans notre cas, le capteur max44009 effectue automatiquement la compensation, et le capteur max44008 ne fournit que les données du canal de mesure, et l'utilisateur doit effectuer lui-même la compensation en soustrayant les valeurs lues les unes des autres.avec approximativement la même transmittance dans le proche infrarouge, et l'illumination résultante dans le visible est déterminée comme la différence de mesures de deux photodiodes. Dans notre cas, le capteur max44009 effectue automatiquement la compensation, et le capteur max44008 ne fournit que les données du canal de mesure, et l'utilisateur doit effectuer la compensation en soustrayant les valeurs lues les unes des autres.avec approximativement la même transmittance dans le proche infrarouge, et l'illumination totale dans le visible est déterminée comme la différence de mesures de deux photodiodes. Dans notre cas, le capteur max44009 effectue automatiquement la compensation, et le capteur max44008 ne fournit que les données du canal de mesure, et l'utilisateur doit effectuer la compensation en soustrayant les valeurs lues les unes des autres.

Pour vérifier l'adéquation de la compensation IR, j'ai mené plusieurs expériences simples. La première consiste à étudier l'effet de l'éclairage IR d'une LED IR avec une longueur d'onde de 880 nm de rayonnement sur les lectures des deux capteurs. Les lectures des canaux ont été comparées lorsque la source de rayonnement infrarouge a été allumée et éteinte et que les conditions d'éclairage n'ont pas changé. L'expérience a montré que la compensation IR fonctionne mieux dans le canal clair du capteur max44008. Lorsque l'éclairage infrarouge dépasse la lumière visible en intensité d'environ un ordre de grandeur, l'erreur du canal clair compensé n'est pas supérieure à 10%, et le capteur max44009 donne des lectures très sous-estimées sous un tel éclairage (il y a surcompensation). Mais les lectures des canaux de couleur du capteur RVB sous éclairage IR commencent à "flotter" et dans des directions différentes.Une autre bizarrerie a été trouvée dans le fonctionnement de ce capteur - sauts dans les valeurs mesurées réelles lors de la commutation du gain PGA de 16 à 256 dans le canal ircomp.

La deuxième expérience consistait à vérifier l'exactitude de la mesure de la température de couleur en utilisant diverses sources avec une température de couleur connue. Étant donné que je n'ai pas de colorimètre précis pour la vérification, je peux conclure que le max44008 montre des résultats plus ou moins adéquats pour des sources telles que les LED et les lampes fluorescentes.Cependant, les résultats des mesures pour les lampes à incandescence qui brûlent à la fois en pleine lumière et sous l'éclat sont absolument peu fiable en raison de l'éclairage infrarouge. Il convient de mentionner que lors de l'utilisation d'une lampe préchauffée comme source de rayonnement infrarouge, la surcompensation du capteur max44009 est toujours perceptible.
Il convient de mentionner un autre inconvénient du capteur max44008 - le courant d'obscurité. Ainsi, à des températures inférieures à 15 degrés Celsius dans l'obscurité absolue, les lectures du capteur de max 44008 sont nulles, cependant, avec l'augmentation de la température, le courant d'obscurité augmente fortement. À une température de 18 degrés, c'est 1 compte, 20 degrés déjà 2 comptes, et à 30 degrés déjà 7 comptes. Il est probable que le capteur puisse être calibré pour compenser thermiquement le courant d'obscurité, mais je n'ai pas résolu ce problème car j'ai détecté une augmentation notable du courant d'obscurité uniquement lorsque j'ai analysé le journal de données du voyage en Carélie, plus précisément cette partie lorsque l'appareil était emballé dans un sac et un sac sous pression.

À propos de la charge de la batterie.Comme le montre le diagramme, un contrôleur max1879 séparé gère la charge de la batterie, et le processeur et le programme exécuté dessus ne peuvent mesurer que la tension sur la batterie et le courant de charge via les circuits correspondants. Cependant, un certain nombre de mesures ont été prises pour que l'appareil puisse se charger et s'allumer normalement, même si la batterie est complètement chargée. Le projet utilise maintenant le chien de garde et le fusible WDTON clignote, ce qui garantit que le chien de garde démarre automatiquement lorsque le contrôleur est réinitialisé. Le seuil de coupure est réglé sur 1,8 V, la source d'horloge est l'oscillateur RC intégré et le fusible CKDIV8 clignote également. Pour que le chien de garde inclus ne provoque pas de redémarrage cyclique, à l'aide de __attribute __ ((section (". Init3"))), la réinitialisation du chien de garde pour la période de quatre secondes est intégrée à l'initialisation du contrôleur.Grâce au CKDIV8 installé, le contrôleur démarre à une fréquence de 1 MHz, ce qui est possible à des tensions de 1,8 V. Après l'initialisation du contrôleur principal vérifie la tension sur la batterie. Si elle est inférieure au seuil défini (2,7 V), un message sur la décharge de la batterie et la valeur de tension sur la batterie s'affiche à l'écran, après quoi le contrôleur attend environ 500 ms, éteint l'écran et se met hors tension jusqu'à ce qu'il soit réinitialisé par le chien de garde. Si la tension est supérieure au seuil, le programme commute la fréquence d'horloge à 8 MHz via le registre CLKPR et est initialisé en mode normal. Par mesure de précaution supplémentaire, l'enregistrement sur une carte microSD ne se produit que si la tension sur la batterie est supérieure à un certain seuil sélectionné à 3,2 V. En conséquence, même avec une décharge profonde de la batterie, l'appareil continue de fonctionner en mode normal, alors que cela est possible.En raison du blocage de l'enregistrement sur la carte, une défaillance de la carte pendant l'enregistrement est exclue. Si pendant une décharge profonde, la tension chute tellement que le processeur se fige (l'expérience a montré que cela se produit à une tension d'environ 2,3 V), un chien de garde sera réinitialisé et l'appareil entrera dans un cycle sans fin composé de redémarrages et d'une indication à court terme «la batterie est faible». Si la décharge est encore plus profonde, l'appareil s'éteint via DBO. Lorsqu'il est connecté à la charge, tout se passe dans l'ordre inverse. Le contrôleur max1879 charge une batterie profondément déchargée avec un faible courant de 8mA. Lorsque la tension de la batterie dépasse environ 2 V, le microcontrôleur se réinitialise par DBO et affiche le message «batterie faible» clignotant toutes les 4 secondes. Dans ce cas, la consommation de courant moyenne ne dépasse pas 1 mA et la charge continuera. Lorsque la tension de la batterie atteint 2,5 V,il y aura une transition vers une charge à pleine intensité et à 2,7 V, l'appareil s'allumera normalement. Une telle solution, à mon avis, offre de meilleures performances et une meilleure indication lorsque la batterie est profondément déchargée et une sortie stable de la décharge profonde. Mais si vous définissez le seuil de DBO sur 2,7 V, de fausses alarmes accidentelles sont possibles dans des circonstances défavorables (le seuil de DBO maximal est trop proche de la tension de sortie minimale du stabilisateur).des fausses alarmes accidentelles sont possibles dans des circonstances défavorables (le seuil de DBO maximum est trop proche de la tension de sortie minimale du stabilisateur).des fausses alarmes accidentelles sont possibles dans des circonstances défavorables (le seuil de DBO maximum est trop proche de la tension de sortie minimale du stabilisateur).

L'indication standard d'une batterie faible sous la forme de lettres clignotantes "LB" a un seuil de déclenchement de 3,65 V, ce qui correspond à environ 20% de la charge restante de la batterie, c'est-à-dire que l'appareil peut fonctionner pendant environ un mois après avoir activé l'indication de la nécessité d'une charge. Par conséquent, il est très difficile de manquer le moment où vous devez charger l'appareil, si du moins parfois de regarder ses lectures. Pour cette raison, j'ai décidé qu'une indication plus ennuyeuse d'une batterie déchargée n'est pas requise. La LED d'indicateur de charge connectée à max1879 est située sur la carte du côté opposé de l'écran, de sorte que l'appareil devient vert de l'intérieur lors de la charge.



Pour charger l'appareil, faites un support spécial avec un évidement sous l'appareil et deux groupes de contacts. Le support est équipé d'un connecteur microUSB pour connecter une source de courant. Le support n'a pas de circuits électroniques à l'intérieur, seulement des fils et un fusible réarmable. Pour un lecteur attentif, le choix de la puce max1879 comme contrôleur de charge peut sembler quelque peu absurde, car avec un schéma de charge sélectionné à partir d'une source de courant compatible USB, il serait plus logique d'utiliser un contrôleur avec limitation de courant intégrée. Cependant, le circuit sélectionné est fiable, n'a pas peur des sources avec une mauvaise stabilisation de la tension de sortie, et son seul inconvénient, en fait, n'est pas une compatibilité totale avec la norme USB compte tenu de l'absence de régulation automatique du courant maximum autorisé.Mais un tel schéma fournit une charge plus rapide lors de l'utilisation d'une carte réseau.

Expérience de fonctionnement des instruments



Au printemps, une copie de la version deux était prête, et je l'ai emmenée en randonnée dans la Crimée montagneuse. En été, lors d'une randonnée le long de la mer Blanche et du Kovdozer, j'ai pris la prochaine instance de la version 2M. Comme auparavant, lorsque je faisais du kayak, j'ai placé l'appareil sur le corps du kayak devant moi, en voyageant autour de la Crimée, j'ai porté l'appareil autour de mon cou, en m'arrêtant, en stationnant et pendant des jours j'ai accroché l'appareil sur un arbre à l'ombre, dans un endroit soufflé par le vent.



Comme la première version, l'appareil ressemble à un organe sensoriel supplémentaire, et son utilisation est devenue plus pratique que la première version. Avec une masse d'environ 128g (contre 330g de la première version), l'appareil n'est pratiquement pas ressenti sur le cou. L'apparence de l'appareil est devenue, à mon avis, plus précise par rapport à la première version. Les boutons tactiles de la deuxième version sont plus pratiques en raison de l'emplacement sur le côté et de l'absence de pièces métalliques à proximité du boîtier, bien que, compte tenu du sondage pas si rapide, tout le monde ne puisse pas les utiliser la première fois. La nécessité d'allumer l'écran pour voir les lectures de l'appareil ne cause aucun inconvénient. L'écran est facile à allumer même au toucher dans l'obscurité totale. La méthode d'affichage des graphiques utilisés sur la deuxième version de l'appareil, avec différentes échelles et défilement vers l'arrière, s'avère très pratique,ce qui permet d'analyser facilement la météo ou le profil parcouru ces derniers jours.

Lorsque vous marchez, en particulier dans les montagnes, il est très pratique d'utiliser l'affichage de la pression sur le graphique comme hauteur barométrique. Le graphique montre le profil du chemin parcouru. D'une part, un tel calendrier permet d'évaluer facilement la rugosité d'un sentier parcouru, ce qui est particulièrement vrai pour les sentiers de montagne de Crimée qui traversent la forêt.



D'autre part, selon le calendrier, il est facile de voir votre propre rythme de mouvement de haut en bas (en fait dans les montées raides) et d'estimer combien il reste jusqu'à la fin du mouvement dans les zones avec une différence connue. Lors des sorties sur mer ou sur les lacs, lorsque l'altitude est constante, il est plus pratique d'afficher la pression sous forme de pression. Les tendances de la pression peuvent être utilisées pour juger de la météo des deux prochains jours. En montagne, le suivi des tendances de pression est plus difficile, elles ne sont visibles sur le graphique que lors de l'arrêt.



De plus, comme déjà indiqué dans l'article précédent, les déplacements propres dans les montagnes et même sur des terrains accidentés et accidentés entraînent des changements de pression beaucoup plus rapides que les processus typiques se produisant dans l'atmosphère. Pour cette raison, l'erreur quotidienne dans le graphique de l'altitude barométrique est généralement faible, de plus, il est facile de l'évaluer visuellement en extrapolant les changements de pression lors des arrêts et des arrêts.

Les graphiques de température et de pression sont également intéressants, mais leur signification pratique n'est pas si évidente. Ils vous permettent de déterminer les tendances météorologiques, de choisir les bons vêtements et d'évaluer les perspectives d'essayer de sécher votre équipement. Avec la mesure de température, comme la première version, il y a des fonctionnalités. Ainsi, la pénétration de la lumière solaire sur l'appareil conduit à un échauffement notable et à une erreur de mesure de la température. De plus, la température de l'air (et de l'appareil) est affectée par la température des objets environnants et le chauffage radiant. Ainsi, même par temps nuageux, l'appareil placé à l'ombre au-dessus du sol affiche une température plusieurs degrés plus basse que s'il était placé sur le corps d'un canoë debout sur l'eau. Apparemment, cela est dû au chauffage du kayak et de l'air au-dessus de lui par la lumière diffusée et le rayonnement infrarouge. Pour étudier cette circonstance, j'ai même mené l'expérience suivante.Comme on le sait, le flux d'air peut être utilisé pour accélérer le transfert de chaleur. Le moyen le plus simple d'organiser le soufflage du thermomètre par temps calme est de le tordre simplement sur une corde autour de lui. En retournant l'appareil sur la terre un jour nuageux à l'ombre, j'étais convaincu que le flux d'air n'affectait pas les lectures. Les lectures sont donc à l'ombre et correspondent donc à la température de l'air. Après tout, si la température de l'appareil différait de la température de l'air, en raison, par exemple, du chauffage par rayonnement, l'intensification du transfert de chaleur entraînerait des changements dans la condition d'équilibre et des changements dans les lectures vers le bas. Si vous retournez l'appareil sur la surface de l'eau, les relevés de température deviennent inférieurs à ceux de l'appareil sur un kayak et l'effet est observé même en présence d'un petit vent. De cela, nous pouvons conclure que le chauffage de l'appareil à partir du kayak est important, et probablementdes autres surfaces sous-jacentes éclairées.

Il convient de mentionner la possibilité d'afficher le point de rosée. La température du point de rosée est fonction de l'humidité absolue de l'air (masse de vapeur d'eau par unité de volume) et permet de juger de la teneur en eau de l'atmosphère. Si vous prenez une certaine quantité d'air et la chauffez, la température augmentera, l'humidité relative baissera et la température du point de rosée ne changera pas. En conséquence, puisque le capteur est toujours en équilibre avec une fine couche d'air qui l'entoure, si le capteur (ou l'ensemble de l'appareil) est chauffé, la température affichée augmentera, l'humidité affichée baissera et la température de point de rosée affichée ne changera pas. En réalité, tout est un peu plus compliqué, car l'erreur et la discrétion de mesurer la température et surtout l'humidité affectent fortement la précision du calcul du point de rosée. Cependant, nous pouvons dire que le point de rosée calculé,et non l'humidité relative est une information sur la quantité d'eau dans l'atmosphère, et elle n'est pas affectée par les erreurs de mesure de la température associées au chauffage de l'appareil par le soleil. En règle générale, la température du point de rosée change assez lentement et ses fluctuations quotidiennes peuvent être aussi faibles que 2-5 degrés contre 10-15 à la température de l'air. En été, une augmentation du point de rosée d'environ 20 degrés est un signe avant-coureur de la formation d'orages.

Le luxomètre, désormais équipé de deux capteurs, vous permet de mesurer l'éclairage et d'obtenir des résultats de mesure fiables dans diverses conditions: à la fois par une journée ensoleillée, par une nuit sans lune et même dans des pièces très sombres. Son témoignage nous permet de juger de l'épaisseur de la couverture nuageuse dans le ciel ou de la profondeur du crépuscule. La possibilité de construire un graphique d'éclairage dans l'instrument n'est pas fournie, car les lectures dépendent fortement non seulement de l'éclairage, mais également de la position spatiale des objets environnants, et de l'instrument lui-même, en conséquence, il serait difficile d'extraire des informations d'un tel graphique. En raison de la présence de deux capteurs, dont l'un est RVB avec un canal IR, le luxomètre fournit de nombreuses informations sur l'éclairage, la température de couleur et le niveau de rayonnement infrarouge. Cependant, à mon avis,Cette fonctionnalité est plus utile lors de l'évaluation de l'éclairage intérieur que de la randonnée.

En résumé, nous notons que le deuxième appareil s'est avéré plus pratique et pratique que le premier. Le boîtier est assez léger, compact et agréable au toucher même à basse température. Le temps de fonctionnement sur une seule charge de batterie est plus que suffisant pour tout voyage. Les graphiques peuvent être facilement mis à l'échelle et inversés au cours des quatre derniers jours, ce qui est suffisant pour analyser la météo et / ou le profil de la route parcourue, et la fonctionnalité de l'appareil, à mon avis, est suffisante. La carte SD peut être facilement retirée pour copier des données.



Si la description de l'expérience de fonctionnement de la première version de l'appareil se terminait par une liste de lacunes, je ne donnerai pas une telle liste ici, car, à mon avis, l'appareil n'a pas de lacunes évidentes. Bien sûr, il y a toujours des idées pour construire des fonctionnalités, mais pendant l'opération je n'ai eu aucun sentiment de manque de fonction. Par conséquent, j'examinerai plus avant les options possibles pour le développement du projet.

Une façon possible de développer l'instrument est d'ajouter de nouvelles fonctionnalités au logiciel de l'instrument. Ici, vous pouvez proposer les domaines suivants:
  • . , , , .
  • SD .
  • ( ) , .
  • RGB SD .


De plus, il y a des idées sur le développement d'un ensemble de capteurs pour l'avenir. Par exemple, vous pouvez ajouter un capteur spécial conçu pour mesurer la température de l'eau dans les réservoirs et les sources, un capteur de salinité de l'eau (compteur TDS) et ajouter la possibilité de stocker l'historique de mesure correspondant dans le logiciel. Après tout, il est parfois intéressant de mesurer la température de l'eau dans un étang, et les capteurs de température disponibles dans l'appareil sont quelque peu inertiels et non destinés à la plongée, bien que la plongée leur soit inoffensive. De plus, un capteur ultraviolet peut être ajouté à l'ensemble de capteurs de lumière pour déterminer à quel point il est dangereux d'être en plein soleil sous l'état actuel de l'atmosphère.

La conception du boîtier de l'appareil de la deuxième version offre également une certaine marge de réduction supplémentaire de poids et de taille. En réduisant l'épaisseur de la paroi, en utilisant un tampon plus doux et un couvercle plus mince (par exemple, du verre trempé), en réduisant la taille de la batterie, le boîtier peut être légèrement plus petit et plus léger. Par ailleurs, il convient de dire que j'ai réussi à trouver l'écran transflectif 2,4 pouces actuellement produit avec une résolution de 320x240 pixels. Par conséquent, la troisième version de l'appareil sera probablement entièrement composée de composants disponibles dans le commerce. Cependant, lorsque vous passez à un écran de résolution supérieure, vous devez augmenter la fréquence d'horloge du processeur afin que le redessin ne prenne pas trop de temps et augmenter le volume de la RAM afin d'utiliser efficacement le nombre accru de pixels à l'écran, ce qui réduit le nombre minimum de degrés, mètres et minutes par pixel.Pour cette raison, la troisième version de l'appareil est susceptible d'être montée sur un microcontrôleur AVR Xmega ou STM32.

Le code source du programme, les courbes de fraisage et de câblage de la carte sont disponibles ici .

Source: https://habr.com/ru/post/fr384641/

More articles:


All Articles