ArduinoUNOミニウェザーステーション

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このプロジェクトについて

これは、Wi-Fi接続を備えたArduinoベースのミニウェザーステーションの第1世代であり、ThingSpeakプラットフォームを使用してオンラインでデータを公開することができます。

気象観測所は、さまざまなセンサーを使用して、気象と環境に関連する次のデータを収集します。

• 温度

• 湿度

• 大気圧

• 光の強さ

• UVインデックス

• 粉塵濃度

目的は、オープンハードウェアを使用して、小さくてシンプルな気象観測所を作成することです。

始めて楽しんでみましょう！

電子部品

このプロジェクトの組み立てに特定のツールは必要ありません。すべてのコンポーネントは、お気に入りのeコマースストアでオンラインで見つけることができます。

回路はUSBポート（コンピューターまたは通常の電話充電器に接続）から電力を供給されますが、外部DC電源またはArduino電源ジャックに接続されたバッテリーを追加することもできます。

ウェザーステーションサーキットのケースは、このプロジェクトの範囲外です。

パーツの接続

回路図に従ってすべてのコンポーネントを接続します。各センサーをブレッドボードに接続するには、ジャンパー線が必要です。プロトシールド（よりコンパクトな回路用）、通常のブレッドボードを使用するか、Arduinoシールドを独自に設計することができます。

USBケーブルをArduinoUnoボードに接続し、次の手順に進みます。

コード

最新のArduinoIDEをすでにインストールしている場合は、次のライブラリをダウンロードしてインストールします。

• DHT22ライブラリ

• AdafruitBMP085ライブラリ

ライブラリをArduinoIDEに追加する方法については、次のArduinoガイドを確認してください。

Arduinoコードをダウンロードします（ weatherBox.ino ）コードセクションに含まれています。 XXXXX を置き換えます WiFiルーターのSSIDで、 YYYYY ルーターのパスワード、および ZZZZZ ThingSpeakチャネルでAPIキーを書き込みます（次のステップで取得する方法を参照してください）。

ArduinoボードをコンピューターのUSBポートに接続し、コードをアップロードします。

ThingSpeakの構成

• ThingSpeakアカウントを作成する

• 新しいチャンネルを作成する

気象観測所の名前と説明を指定します。次のチャネルを割り当てて、チャネルを保存します。

• チャンネル1 =光

• チャネル2 =湿度

• チャネル3 =温度（DHT22から）

• チャンネル4 =UVインデックス

• チャネル5 =粉塵濃度

• チャネル6 =圧力

• チャネル7 =温度（BMP085から）

API書き込みキーをコピーします。これは、Arduinoコードの前のステップで使用されます。ステーションの電源がオンになると、センサー値が定期的にチャネルにアップロードされます。各変数のパブリックおよびプライベートの視覚化を構成できます。

公開チャンネルの例：https：//thingspeak.com/channels/35540

Androidアプリの使用

どのブラウザでも気象観測所のデータを視覚化できます。ただし、Androidベースのスマートフォンで確認して、いつでも視覚化することもできます。

• AndroidデバイスのGooglePlayストアからThingsViewアプリをダウンロードしてインストールします

• アプリで、チャンネルID番号を挿入し、[追加]をクリックします。 IDはThingSpeakチャネル構成にあります

• 各変数の現在の値がグラフに表示されます

楽しんでください！

コード

• weatherBox.ino

weatherBox.ino Arduino

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #define SSID "XXXXX "// XXXXXをルーターに置き換えますSSID＃define PASS" YYYYY "// YYYYYをルーターに置き換えますpassword＃define IP" 184.106.153.149 "// thingspeak.com IP＃define DHT22_PIN 2String GET =" GET / update？key =ZZZZZ＆field1 ="; // ZZZZZをThingSpeakチャネルに置き換えますwritekeySoftwareSerial monitor（10、11）; // ESP8266モジュール（RX、TX）へのシリアル通信dht DHT; Adafruit_BMP085_Unified bmp =Adafruit_BMP085_Unified（10085）; // VariablesintluminancePin =A0; int uvPin =A1; int dustPin =8; unsigned long duration; unsigned long starttime; unsigned sampletime_ms =30000; unsigned long delay_time =60000; unsigned long lowpulseoccupancy =0; float ratio =0; floatdensity =0; // setupvoid setup（）{//シリアル通信を開始Serial.begin（9600）; monitor.begin（9600）; Serial.println（ "初期化中..."）; // Arduinoピンを構成しますpinMode（dustPin、INPUT）; //圧力センサーを初期化しますSerial.println（ "BMP085圧力センサーを検出しています..."）; if（！bmp.begin（））{Serial.println（ "BMP085センサーが検出されませんでした。接続またはI2CADDDRを確認してください！"）; while（1）; } Serial.println（ "BMP085が検出されました！"）; // Wi-Fiモジュールとの通信monitor.flush（）; monitor.println（ "AT"）; delay（2000）; if（monitor.find（ "OK"））{Serial.println（ "ESP8266モジュールとの通信：OK"）; } else {Serial.println（ "ESP8266モジュールエラー"）; } // Wi-Fiルーターを接続するconnectWiFi（）; Serial.print（ "Sampling（"）; Serial.print（sampletime_ms / 1000）; Serial.println（ "s）..."）; //タイマーの開始時間を初期化=millis（）;} void loop（）{//ダスト粒子の持続時間を測定=pulseIn（dustPin、LOW）;低パルス占有率=低パルス占有率+持続時間; // 30秒のcicleif（（millis（）-starttime）> =sampletime_ms）{ratio =lowpulseoccupancy /（sampletime_ms * 10.0）; //パーセンテージ（de 0 a 100％）濃度=1.1 * pow（ratio、3）-3.8 * pow（ratio、2）+ 520 * ratio + 0.62; //データシートからlowpulseoccupancy =0; //他のセンサーを読み取るcharbuffer [10]; //光センサーフロート輝度=analogRead（luminancePin）; // UVセンサーfloatuv =analogRead（uvPin）; uv =uv * 0.0049; //値をボルトに変換しますuv =uv * 307; // mW /m²に変換uv =uv / 200; // UVインデックスを計算します//温度と湿度intchk =DHT.read22（DHT22_PIN）;フロート湿度=DHT.humidity;フロート温度=DHT.temperature; //圧力と温度1sensors_event_tevent; bmp.getEvent（＆event）;フロート圧力=0;フロート温度1 =0; if（event.pressure）{pressure =event.pressure; bmp.getTemperature（＆temperature1）; } //センサー値を文字列に変換するStringluminanceStr =dtostrf（luminance、4、1、buffer）; luminanceStr.replace（ ""、 ""）;文字列uvStr =dtostrf（uv、4、1、buffer）; uvStr.replace（ ""、 ""）;文字列humidityStr =dtostrf（humidity、4、1、buffer）;湿度Str.replace（ ""、 ""）;文字列temperatureStr =dtostrf（temperature、4、1、buffer）; temperatureStr.replace（ ""、 ""）;文字列dustStr =dtostrf（concentration、4、1、buffer）; dustStr.replace（ ""、 ""）;文字列pressureStr =dtostrf（pressure、4、1、buffer）; pressureStr.replace（ ""、 ""）;文字列temperature1Str =dtostrf（temperature1、4、1、buffer）; temperature1Str.replace（ ""、 ""）; //データをThingSpeakに送信updateSensors（luminanceStr、HydriumStr、temperatureStr、uvStr、dustStr、pressureStr、temperature1Str）; //次のサンプリングサイクルを待つSerial.print（ "Wait"）; Serial.print（delay_time / 1000）; Serial.println（ "次のサンプリング用"）; Serial.println（）; delay（delay_time）; //新しいサイクルを初期化しますSerial.println（）; Serial.print（ "Sampling（"）; Serial.print（sampletime_ms / 1000）; Serial.println（ "s）..."）; starttime =millis（）; }} // ThingSpeakvoidにデータを送信updateSensors（StringluminanceStr、StringhimureStr、StringtemperatureStr、String uvStr、StringdustStr、StringpressureStr、Stringtemperature1Str）{String cmd ="AT + CIPSTART =\" TCP \ "、\" "; cmd + =IP; cmd + ="\"、80 "; monitor.println（cmd）; delay（2000）; cmd =GET; cmd + =luminanceStr; cmd + ="＆field2 ="; cmd + =湿度Str; cmd + ="＆field3 ="; cmd + =temperatureStr; cmd + ="＆field4 ="; cmd + =uvStr; cmd + ="＆field5 ="; cmd + =dustStr; cmd + ="＆field6 ="; cmd + =pressureStr; cmd + ="＆field7 ="; cmd + =temperature1Str; cmd + ="\ r \ n"; delay（1000）; int strsize =cmd.length（）; monitor.println（ "AT + CIPSEND =" + String（strsize））; delay（2000）; monitor.print（cmd）; if（monitor.find（ "OK"））{Serial.println（ "送信が正常に完了しました"）; } else {Serial.println（ "送信に失敗しました！"）; }} void sendDebug（String cmd）{Serial.print（ "SEND："）; Serial.println（cmd）; monitor.println（cmd）;} boolean connectWiFi（）{Serial.println（ "Connecting wi-fi ..."）; String cmd ="AT + CWMODE =1"; monitor.println（cmd）; delay（2000）; monitor.flush（）; //バッファをクリアしますcmd ="AT + CWJAP =\" "; cmd + =SSID; cmd + =" \ "、\" "; cmd + =PASS; cmd + =" \ ""; monitor.println（cmd）; delay（5000）; if（monitor.find（ "OK"））{Serial.println（ "接続に成功しました！"）; trueを返します。 } else {Serial.println（ "接続に失敗しました！"）; falseを返します。 } Serial.println（）;} 

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