Опубликовано Автор: Elena

Создание метеостанции с платой Maker Pi Pico Mini и дисплеем SparkFun SerLCD

Устройство Cytron Maker Pi Pico Mini поставляется с микроконтроллерной платой Raspberry Pi Pico или Raspberry Pi Pico W. Он имеет те же функции, что и более крупный Maker Pi Pico, включая светодиод GPIO, светодиод WS2812B Neopixel RGB, пассивный пьезозуммер, программируемые кнопки и кнопку сброса.

Нам хотелось бы поблагодарить Cytron за отправку платы Maker Pi Pico Mini, оснащенной Raspberry Pi Pico W, а также символьным ЖК-дисплеем RGB и литий-полимерной батареей 3,7 В. В этом уроке мы покажем, как сделать метеостанцию ​​с платой Maker Pi Pico Mini, используя код Arduino и API OpenWeather.

Мы уже рассмотрели плату Maker Pi Pico Mini, поэтому подробнее рассмотрим аксессуары.

SparkFun SerЖК-символьный дисплей

SparkFun SerLCD — это дисплей 16×2 символов с микроконтроллером Microchip ATmega328P, который обрабатывает команды, отправляемые с хоста через соединение I2C, SPI или Qwicc (I2C). Дисплей RGB также поддерживает изменение цвета символов.

Мы подключим разъем Qwiic к порту Maker Pico W Mini Maker Pico W Mini, так как это наиболее удобно с прилагаемым кабелем, передающим как питание, так и сигналы I2C.

Батарея

Аккумулятор представляет собой литий-полимерный аккумулятор емкостью 1300 мАч и рабочим напряжением 3,7 В. Его можно подключить к разъему JST на плате Maker Pi Pico Mini, которая также поддерживает зарядку через порт USB.

Добавление платы Raspberry Pi Pico W в Arduino IDE

Предположим, вы уже установили Arduino IDE. Чтобы добавить плату в Arduino IDE, перейдите в « Файл» >>> «Настройки» в Windows/Linux или « Arduino» >>> «Настройки » в macOS, как показано на снимке экрана ниже.

Введите URL-адрес Raspberry Pi Pico в поле «Дополнительные URL-адреса диспетчера плат»:

https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json

Теперь давайте перейдем в Инструменты >>> Плата >>> Управление платами , найдите «rp2040:» и установите поддержку «Raspberry Pi Pico/RP2040».

Теперь мы можем перейти в Инструменты >>> Плата >>> платы Raspberry Pi RP2040  и выбрать плату Raspberry Pi Pico W.

Установка библиотеки SparkFun SerLCD

Теперь мы установим библиотеку для ЖК-дисплея. Перейдем в Скетч >>> Включить библиотеку >>> Управление библиотеками, как показано на скриншоте ниже.

Теперь мы можем выполнить поиск «serlcd» в окне диспетчера библиотек и установить соответствующую библиотеку, а именно Sparkfun SerLCD Arduino Library.

Затем мы можем добавить библиотеку в наш проект, выбрав Скетч >>> Включить библиотеку >>> SparkFun SerLCD Arduino Library .

Библиотека появится в нашем коде:

#include <SerLCD.h>

Отображение символов на SerLCD, изменение цвета подсветки

Приведенный ниже код изменяет символы и цвет подсветки, а также светодиод RGB (с использованием библиотеки NeoPixel). В частности, код проходит через 10 цветов, каждый из которых обновляется каждые 3 секунды.

#include <Wire.h>
#include <SerLCD.h> //Click here to get the library: http://librarymanager/All#SparkFun_SerLCD
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define LED_PIN 28
#define LED_COUNT 1
Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
SerLCD lcd; // Initialize the library with default I2C address 0x72
 
void setup() {
  Wire.begin();
  strip.begin();
  strip.show();
  strip.setBrightness(50); //change the RGB brightness between 0-255
  lcd.begin(Wire);
 
  //By default .begin() will set I2C SCL to Standard Speed mode of 100kHz
  Wire.setClock(400000); //Optional - set I2C SCL to High Speed Mode of 400kHz
}
void loop() {
  lcd.setBacklight(0, 0, 0); //black is off
  lcd.clear(); //Clear the display - this moves the cursor to home position as well
  lcd.print("Black (off)");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 0, 0));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(255, 0, 0); //red
  lcd.clear();
  lcd.print("Red");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(255, 0, 0));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(0xFF8C00); //orange
  lcd.clear();
  lcd.print("Orange");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(255,127,0));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(255, 255, 0); //yellow
  lcd.clear();
  lcd.print("Yellow");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 255, 0));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(0, 255, 0); //green
  lcd.clear();
  lcd.print("Green");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 255, 0));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(0, 0, 255); //blue
  lcd.clear();
  lcd.print("Blue");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 0, 255));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(0x4B0082); //indigo, a kind of dark purplish blue
  lcd.clear();
  lcd.print("Indigo");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(75,0,130));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(0xA020F0); //violet
  lcd.clear();
  lcd.print("Violet");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(127,0,255));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(0x808080); //grey
  lcd.clear();
  lcd.print("Grey");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(197, 197, 204));
  strip.show();
  delay(3000);
 
  lcd.setBacklight(255, 255, 255); //white
  lcd.clear();
  lcd.print("White");
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(255, 255, 255));
  strip.show();
  delay(3000);
}

Все работает нормально, и вы можете посмотреть видео ниже, чтобы увидеть плату и код в действии.

Подключение Maker Pi Pico Mini к Интернету/WiFi

Код сначала пытается подключиться к WiFi и отображает сообщение о состоянии «Не подключено» красным цветом, пока подключение не будет успешным, после чего подсветка ЖК-дисплея переключается на зеленый цвет с сообщением «WiFi подключен» и IP-адресом. При попытке подключения светодиод RGB переливается радужным узором и становится зеленым при успешном подключении.

#include <WiFi.h>
#include <SerLCD.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define LED_PIN 28
#define LED_COUNT 1
Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
SerLCD lcd;
 
const char* ssid = "xxxxxxxxxx"; // WiFi SSD
const char* password = "xxxxx"; // Wifi password
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  strip.begin();
  strip.setBrightness(50); //set RGB brightness 0-255
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(400000);
  Serial.println("Connecting to WIFI...");
  lcd.begin(Wire); //Set up the LCD for I2C communication
  lcd.clear();
  lcd.setContrast(5); //Set contrast. Lower to 0 for higher contrast.
  lcd.clear(); //Clear the display - this moves the cursor to home position as well
  lcd.setBacklight(255, 0, 0);
  lcd.clear();
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    lcd.setCursor(1, 0);
    lcd.print(":WiFi Status:");
    lcd.setCursor(2, 1);
    lcd.print("Not Connected");
    rainbow(10);
  }
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 255, 0));
  strip.show();
  Serial.println("");
  Serial.print("IP Address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  lcd.setBacklight(0, 255, 0);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(2, 0);
  lcd.print("WiFi Connect");
  lcd.setCursor(1, 1);
  lcd.print("IP:");
  lcd.setCursor(4, 1);
  lcd.print(WiFi.localIP());
}
void loop() {
 
}
void rainbow(int wait) {
  for (long firstPixelHue = 0; firstPixelHue &lt; 5 * 65536; firstPixelHue += 256) {
    strip.rainbow(firstPixelHue);
    strip.show(); // Update strip with new contents
    delay(wait); // Pause for a moment
  }
}

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть результат.

Метеостанция Maker Pi Pico Mini с использованием OpenWeather API

В этом эксперименте мы будем использовать HTTP GET для получения данных о погоде через API openweathermap.org. API предоставляется бесплатно, но есть ограничение на количество запросов, о котором подробнее можно прочитать на сайте. Но бесплатного пакета достаточно для обучения и экспериментов.

OpenWeatherMap — это веб-сайт, предоставляющий информацию о погоде, глобальные прогнозы погоды, исторические данные о погоде, карты погоды и т. д. Он очень прост в использовании: просто введите название города и страны, и вы получите информацию о погоде. Первый шаг — зарегистрироваться в службе, нажав «Войти» и создав учетную запись с именем пользователя, адресом электронной почты и паролем.

Как только это будет сделано, войдите в сервис и нажмите «Мои ключи API » .

Просто скопируйте ключ API…

… так как вы будете использовать его в скетче Arduino.

Мы также установили город и страну как Бангкок и TH (код страны для Таиланда) выше, но их можно изменить на любой крупный город по всему миру, например, Лондон в Соединенном Королевстве с My_city = «Лондон», my_country_code = «ГБ».

Вот код Arduino, который мы использовали с платой Maker Pi Pico Mini:

#include <WiFi.h>;
#include <HTTPClient.h>;
#include <Arduino_JSON.h>;
#include <SerLCD.h>;
#include <Wire.h>;
#include <Adafruit_NeoPixel.h>;
#define LED_PIN 28
#define LED_COUNT 1
Adafruit_NeoPixel strip(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
SerLCD lcd;
 
const char* ssid = "xxxxxxx";
const char* password = "xxxx";
 
String my_Api_Key = "xxxxxxxxxxxxxx";
 
String my_city = "Bangkok"; //specify your city
String my_country_code = "TH"; //specify your country code
 
unsigned long last_time = 0;
unsigned long timer_delay = 10000;
 
String json_array;
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  strip.begin();
  strip.show();
  strip.setBrightness(50);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(400000);
  Serial.println("Connecting to WIFI...");
  lcd.begin(Wire); //Set up the LCD for I2C communication
  lcd.clear();
  lcd.setContrast(5); //Set contrast. Lower to 0 for higher contrast.
  lcd.clear(); //Clear the display - this moves the cursor to home position as well
  lcd.setBacklight(255, 0, 0);
  lcd.clear();
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    lcd.setCursor(1, 0);
    lcd.print(":WiFi Status:");
    lcd.setCursor(2, 1);
    lcd.print("Not Connect");
    rainbow(10);
  }
  strip.setPixelColor(0, strip.Color(0, 255, 0));
  strip.show();
  Serial.println("");
  Serial.print("IP Address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  lcd.setBacklight(0, 255, 0);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(2, 0);
  lcd.print("WiFi Connect");
  lcd.setCursor(1, 1);
  lcd.print("IP:");
  lcd.setCursor(4, 1);
  lcd.print(WiFi.localIP());
  Serial.println("First set of readings will appear after 10 seconds");
  delay(3000);
}
void loop() {
  if ((millis() - last_time) &gt; timer_delay) {
    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
      String server = "http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=" + my_city + "," + my_country_code + "&amp;APPID=" + my_Api_Key + "&amp;units=metric";
      lcd.clear();
      lcd.setBacklight(255, 255, 255);
      json_array = GET_Request(server.c_str());
      Serial.println(json_array);
      JSONVar my_obj = JSON.parse(json_array);
      if (JSON.typeof(my_obj) == "undefined") {
        Serial.println("Parsing input failed!");
        return;
      }
      Serial.print("JSON object = ");
      Serial.println(my_obj);
      Serial.print("Temperature: ");
      Serial.println(my_obj["main"]["temp"]);
      Serial.print("Pressure: ");
      Serial.println(my_obj["main"]["pressure"]);
      Serial.print("Humidity: ");
      Serial.println(my_obj["main"]["humidity"]);
      Serial.print("Wind Speed: ");
      Serial.println(my_obj["wind"]["speed"]);
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("WEATHER: BANGKOK");
      lcd.setCursor(1, 1);
      lcd.print("T=");
      lcd.print(my_obj["main"]["temp"]);
      lcd.setCursor(7, 1);
      lcd.print((char)223);
      lcd.print("C");
      lcd.setCursor(10, 1);
      lcd.print("H=");
      lcd.print(my_obj["main"]["humidity"]);
      lcd.print("%");
      }
      else {
        Serial.println("WiFi Disconnected");
      }
      last_time = millis();
    }
  }
String GET_Request(const char* server) {
  HTTPClient http;
  http.begin(server);
  int httpResponseCode = http.GET();
  String payload = "{}";
  if (httpResponseCode &gt; 0) {
    Serial.print("HTTP Response code: ");
    Serial.println(httpResponseCode);
    payload = http.getString();
  }
  else {
    Serial.print("Error code: ");
    Serial.println(httpResponseCode);
  }
  http.end();
  return payload;
}
void rainbow(int wait) {
  for (long firstPixelHue = 0; firstPixelHue &lt; 5 * 65536; firstPixelHue += 256) {
    strip.rainbow(firstPixelHue);
    strip.show(); // Update strip with new contents
    delay(wait); // Pause for a moment
  }
}

Посмотрите видео, встроенное ниже, отображающее погоду и температуру в Бангкоке на основе данных, предоставленных OpenWeatherMap.

Вот и все, мы только что сделали метеостанцию ​​с батарейным питанием на основе платы Maker Pi Pico Mini и SparkFun SerLCD. Вы можете носить его с собой в любом месте, и вам просто нужно подключение Wi-Fi с подключением к Интернету.

Cytron продает Maker Pi Pico Mini в своем интернет-магазине по цене от 8,90 до 14,40 долларов в зависимости от опций. Полный комплект, используемый в этом руководстве, должен стоить около 50 долларов США с платой, дисплеем и батареей.

Это руководство изначально было опубликовано на сайте CNX Software Thailand на тайском языке.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

5 1 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments