Домашняя погодная станция

Радиокружок

12.12.2013 - 14:37

В этой заметке хочу рассказать о маленькой погодной станции для Вашего дома. Основным заданием которой было:
Температура
* вывод на сайт и на LCD экран температуры с 3-х комнат и улицы
* уличные показания температуры отправлять на проект Народный мониторинг
Сигнализация
* постановка/снятие с охраны
* датчик открытия/закрытия двери, при срабатывании, возможность отправлять уведомления на Jabber.

Что нам для этого нужно:)

* Маленький карманный роутер TP-LINK3020 (OpenWRT)
* USB хаб D-Link DUB-1040 4port
* USB Flash на 8Gb
* Среда разработки Arduino UNO
* Датчики температуры DS18B20 - 4шт.
* Геркон - 2 шт.
* LCD экран 4X20

О прошивке роутера TP-LINK3020 в OpenWRT и монтирование флеши в качестве системного раздела думаю писать не стоит.
Для взаимодействия Arduino с OpenWRT по USB, необходимо установить дополнительно USB-Serial:

#opkg update

#opkg install kmod-usb-acm

Также устанавливаем lighttpd, php5, rrdtool.

Перейдем к аппаратной части Arduino + LCD + DS18B20.

Подключаем экран по данной схеме.( Регулируемый резистор на 10к, на подсветку 6-8 Ом. ). Заливаем скетч, недостающие библиотеки берем в аттаче к заметке).

bash-4.2$ cat sketch_temor.ino

#include <Bounce.h> //подавляем дребезг контактов

#include <LiquidCrystalRus.h>

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

#define SOMK 7 //геркон двери

#define BUTTON 8 //кнопка снятия с охраны

#define ONE_WIRE_BUS 6 // DS18B20 подключены к контакту 6 на Arduino

int n = 1;

boolean stat_alarm = true ;

boolean delay_alarm_on = false;

long prev_time = 0;

long interval_alarm = 30000; //задержка выхода до постановки на охрану 30сек.

long temp_prev_time = 0;

long temp_interval_alarm = 20000; //интервал между опросами датчиков температуры 20сек.

float out_temp = 200; //Улица

float zal_temp = 200; //Зал

float spalnya_temp = 200; //Спальня

float detskaya_temp = 200; //Детская

float ex_out_temp = 200; //Предыдущее улица

float ex_zal_temp = 200; //Предыдущее Зал

float ex_spalnya_temp = 200; //Предыдущее Спальня

float ex_detskaya_temp = 200;//Предыдущее Детская

LiquidCrystalRus lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2);

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DallasTemperature sensors(&oneWire); // Передаем наш OneWire ссылкой Dallas Temperature.

//создаем объект класса Bounce. Указываем пин, к которому подключена кнопка, и время дребезга в мс.

Bounce somk = Bounce(SOMK,5); 

Bounce button = Bounce(BUTTON,5);                                                                                                           

//дверь открыта                                                                                                                             

byte open_d[8] =                                                                                                                            

{                                                                                                                                           

  B11111,                                                                                                                                   

  B10001,                                                                                                                                   

  B10001,                                                                                                                                   

  B10001,                                                                                                                                   

  B10001,                                                                                                                                   

  B10001,                                                                                                                                   

  B10001,                                                                                                                                   

  B11111,                                                                                                                                   

};                                                                                                                                          

//дверь закрыта                                                                                                                             

byte close_d[8] =                                                                                                                           

{                                                                                                                                           

  B11111,                                                                                                                                   

  B11111,                                                                                                                                   

  B11111,

  B11111,

  B11111,

  B11111,

  B11111,

  B11111,

};

//знак температуры

byte temp_c[8] =

{

  B00010,

  B00101,

  B00010,

  B00000,

  B00000,

  B00000,

  B00000,

  B00000,

};

//стрелка вверх

byte up[8] =

{

  B00100,

  B01110,

  B10101,

  B00100,

  B00100,

  B00100,

  B00100,

  B00100,

};

//стрелка вниз

byte down[8] =

{

  B00100,

  B00100,

  B00100,

  B00100,

  B00100,

  B10101,

  B01110,

  B00100,

};

//знак звонка

byte alarm_on[8] =

{

  B00100,

  B01110,

  B01110,

  B01110,

  B11111,

  B00100,

  B00000,

  B00000,

};

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  sensors.begin();

  sensors.setResolution(12); //9-bit 0.5 93.75 ms 10-bit 0.25 187.5 ms 0.12 11-bit 375 ms 12-bit 0.06 750 ms

  pinMode(BUTTON, INPUT);

  pinMode(SOMK, INPUT);

  Serial.println ("system:start");

  lcd.begin(20, 4);

  lcd.setCursor(2, 0);

  lcd.print("Погодная станция");

  lcd.setCursor(2, 2);

  lcd.print("vlymar");

  lcd.setCursor(0, 3);

  lcd.print ("Датчиков темп.: ");

  lcd.print (sensors.getDeviceCount());

  lcd.print ("шт.");

  delay (2000);

  lcd.clear();

  lcd.createChar(1, open_d);

  lcd.createChar(2, close_d);

  lcd.createChar(3, temp_c);

  lcd.createChar(4, up);

  lcd.createChar(5, down);

  lcd.createChar(6, alarm_on);

  /*заголовки*/

  lcd.setCursor(0, 0);

  lcd.print("Улица:");

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print("Зал:");

  lcd.setCursor(0, 2);

  lcd.print("Спальня:");

  lcd.setCursor(0, 3);

  lcd.print("Детская:");    

  lcd.setCursor(19, 3);

  lcd.print("\6");   

  /*конец заголовки*/

}

void loop() {

  if (millis() - temp_prev_time > temp_interval_alarm) {

    temp_prev_time = millis(); 

    switch (n) {

    case 1:

      sensors.requestTemperaturesByIndex(0);

      out_temp = sensors.getTempCByIndex(0);

      n++;

      break;

    case 2:

      sensors.requestTemperaturesByIndex(1);

      zal_temp = sensors.getTempCByIndex(1);

      n++;

      break;  

    case 3:

      sensors.requestTemperaturesByIndex(2);

      spalnya_temp = sensors.getTempCByIndex(2);

      n++;

      break;  

    case 4:

      sensors.requestTemperaturesByIndex(3);

      detskaya_temp = sensors.getTempCByIndex(3);

      n=1;

      break;  

    }

  }

  /* Состояние двери */

  if ( somk.update() ) {

    if ( somk.read() == HIGH) {

      if (stat_alarm == true) { 

        Serial.println ("door:open"); 

      }

      lcd.setCursor(19, 0);

      lcd.print("\1");

    }

    else {

      if (stat_alarm == true) { 

        Serial.println ("door:close"); 

      }

      lcd.setCursor(19, 0);

      lcd.print("\2");

    }

  }

  /* Конец Состояние двери */

  /* Вкл/Выл сигнализации */

  if ( button.update() ) {

    if (button.read() == HIGH) {

      if ( stat_alarm == true ) {

        Serial.println ("alarm:off");

        lcd.setCursor(19, 3);

        lcd.print(char(47));

        stat_alarm = false; 

      }

      else {

        lcd.setCursor(19, 3);

        lcd.print(char(34));

        prev_time = millis(); //запоминаем время

        delay_alarm_on = true;

        Serial.println ("alarm:delay");

      }

    }

  }

  /* Конец Вкл/Выл сигнализации */

  /* Вывод Температура - Улица */

  if (out_temp != ex_out_temp) {

    if (out_temp >= 0) {

      lcd.setCursor(9, 0);

    } 

    else {

      lcd.setCursor(8, 0);

    }

    lcd.print(out_temp);

    lcd.print("\3C"); 

    if (out_temp > ex_out_temp) { 

      lcd.print(" \4 "); 

    } 

    else { 

      lcd.print(" \5 "); 

    }

    Serial.print("temp:out:");

    Serial.println(out_temp);

    ex_out_temp = out_temp;

  }

  /* Конец Вывод Температура - Улица */

  /* Вывод Температура - Зал */

  if (zal_temp != ex_zal_temp) {

    if (zal_temp >= 0) {

      lcd.setCursor(9, 1);

    } 

    else {

      lcd.setCursor(8, 1);

    }

    lcd.print(zal_temp);

    lcd.print("\3C"); 

    if (zal_temp > ex_zal_temp) { 

      lcd.print(" \4 "); 

    } 

    else { 

      lcd.print(" \5 "); 

    }

    Serial.print("temp:zal:");

    Serial.println(zal_temp); 

    ex_zal_temp = zal_temp; 

  }

  /* Конец Вывод Температура - Зал */

  /* Вывод Температура - Спальня */

  if (spalnya_temp != ex_spalnya_temp) {

    if (spalnya_temp >= 0) {

      lcd.setCursor(9, 2);

    } 

    else {

      lcd.setCursor(8, 2);

    }

    lcd.print(spalnya_temp);

    lcd.print("\3C"); 

    if (spalnya_temp > ex_spalnya_temp) { 

      lcd.print(" \4 "); 

    } 

    else { 

      lcd.print(" \5 "); 

    }

    Serial.print("temp:spalnya:");

    Serial.println(spalnya_temp); 

    ex_spalnya_temp = spalnya_temp; 

  }

  /* Конец Вывод Температура - Спальня */

  /* Вывод Температура - Детская */

  if (detskaya_temp != ex_detskaya_temp) {

    if (detskaya_temp >= 0) {

      lcd.setCursor(9, 3);

    } 

    else {

      lcd.setCursor(8, 3);

    }

    lcd.print(detskaya_temp);

    lcd.print("\3C"); 

    if (detskaya_temp > ex_detskaya_temp) { 

      lcd.print(" \4 "); 

    } 

    else { 

      lcd.print(" \5 "); 

    }

    Serial.print("temp:detskaya:");

    Serial.println(detskaya_temp); 

    ex_detskaya_temp = detskaya_temp;   

  }

  /* Конец Вывод Температура - Детская */

  if (delay_alarm_on == true) {

    if (millis() - prev_time > interval_alarm) {

      Serial.println ("alarm:on");

      lcd.setCursor(19, 3);

      lcd.print("\6");

      stat_alarm = true;

      delay_alarm_on = false;

    }

  }

}

По скетчу, на 7-ю ногу arduino вешаем геркон открытия/закрытия двери, на 8-ю ногу вместо кнопки постановки/снятия с охраны я также повестил геркон, который скрыл от посторонних глаз, включение-выключение сигнализации производится с помощью неодимового магнитика на брелке ключей, на 6-ю ногу вешаем наши 4-ре датчика температуры по 1-wire.

Проверяем работоспособность, в консоль должны идти данные вида:

door:open  - дверь открыта

door:close - дверь закрыта

alarm:off - снято с охраны

alarm:on - взято под охрану

alarm:delay - у вас есть 30сек. для выхода с дома

temp:out: - значение температуры "Улица"

temp:zal: - значение температуры "Зал"

temp:spalnya: - значение температуры "Спальня"

temp:detskaya: - значение температуры "Детская"

При подключении Adruino к роутеру в OpenWRT появится устройство /dev/ttyACM0.
Забирать и парсить поток данных с /dev/ttyACM0 будем с помощью php:

root@OpenWrt:/narodmon# cat serial_to_pc.php

#!/usr/bin/php-cgi

<?php

$ch='';

$bufer = '';

$filename = "/dev/ttyACM0";

$fp = fopen($filename, "r+");

if ($fp)

{

while (1) {

while ($ch != chr(0xA))

{

    $ch = fgetc($fp);

    $bufer.=$ch;

}

 $curl = curl_init();

 curl_setopt($curl, CURLOPT_URL, 'http://127.0.0.1:8080/receiver.php?a='.$bufer);

 curl_setopt($curl, CURLOPT_RETURNTRANSFER,true);

 $out = curl_exec($curl);

 echo $out;

 curl_close($curl);

 echo $bufer;

$ch='';

$bufer = '';

}

}

?>

Передаем буфер с помощью GET-запроса в receiver.php.

root@OpenWrt:/www# cat /www/receiver.php 

#!/usr/bin/php-cgi

<?php

$a = $_GET['a'];

$n=1;

$count = substr_count("$a",":");

if ($count == 1)

{

list($n1, $n2) = explode(":", $a);

switch($n) {

case 1:

if ($n1 == system & $n2 == start ) {

include '/narodmon/j_send/XMPPHP/XMPP.php';

$conn = new XMPPHP_XMPP('jabber.org', 5222, 'пользователь', 'пароль', 'xmpphp', 'jabber.org', $printlog=false, $loglevel=XMPPHP_Log::LEVEL_INFO);

try {

    $conn->useEncryption(false);

    $conn->connect();

    $conn->processUntil('session_start');

    $conn->presence();

    $conn->message('пользователь@jabber.org', 'Arduino Start System');

    $conn->disconnect();

        } catch(XMPPHP_Exception $e) {

    die($e->getMessage());

    }

}

case 2:

if ($n1 == door & $n2 == open ) {

include '/narodmon/j_send/XMPPHP/XMPP.php';

$conn = new XMPPHP_XMPP('jabber.org', 5222, 'пользователь', 'пароль', 'xmpphp', 'jabber.org', $printlog=false, $loglevel=XMPPHP_Log::LEVEL_INFO);

try {

    $conn->useEncryption(false);

    $conn->connect();

    $conn->processUntil('session_start');

    $conn->presence();

    $conn->message('пользователь@jabber.org', 'Door Open!');

    $conn->disconnect();

        } catch(XMPPHP_Exception $e) {

    die($e->getMessage());

    }

}

case 3:

if ($n1 == door & $n2 == close ) {

include '/narodmon/j_send/XMPPHP/XMPP.php';

$conn = new XMPPHP_XMPP('jabber.org', 5222, 'пользователь', 'пароль', 'xmpphp', 'jabber.org', $printlog=false, $loglevel=XMPPHP_Log::LEVEL_INFO);

try {

    $conn->useEncryption(false);

    $conn->connect();

    $conn->processUntil('session_start');

    $conn->presence();

    $conn->message('пользователь@jabber.org', 'Door Close!');

    $conn->disconnect();

        } catch(XMPPHP_Exception $e) {

    die($e->getMessage());

    }

}

}

}

if ($count == 2 ){

list($t1, $t2, $t3) = explode(":", $a);

switch($n) {

case 1:

if ($t1 == temp & $t2 == out ) {

$f_write = fopen("/tmp/temp_out.txt", "w");

fwrite($f_write, "$t3");

fclose($f_write);

}

case 2:

if ($t1 == temp & $t2 == zal ) {

$f2_write = fopen("/tmp/temp_zal.txt", "w");

fwrite($f2_write, "$t3");

fclose($f2_write);

}

case 3:

if ($t1 == temp & $t2 == spalnya ) {

$f3_write = fopen("/tmp/temp_spalnya.txt", "w");

fwrite($f3_write, "$t3");

fclose($f3_write);

}

case 4:

if ($t1 == temp & $t2 == detskaya ) {

$f4_write = fopen("/tmp/temp_detskaya.txt", "w");

fwrite($f4_write, "$t3");

fclose($f4_write);

}

}

}

?>

С помощью скрипта to_narod_m.php, отпарвляем данные о температуре на народмон.

root@OpenWrt:/narodmon# cat to_narod_m.php 

<?php

$f0 = fopen("/tmp/temp_out.txt", "r");

$out = fgets($f0);

fclose($f0);

$f1 = fopen("/tmp/temp_zal.txt", "r");

$zal = fgets($f1);

fclose($f1);

$f2 = fopen("/tmp/temp_spalnya.txt", "r");

$spalnya = fgets($f2);

fclose($f2);

$f3 = fopen("/tmp/temp_detskaya.txt", "r");

$detskaya = fgets($f3);

fclose($f3);

$fp = @fsockopen("tcp://narodmon.ru", 8283, $errno, $errstr);

if(!$fp) exit("ERROR(".$errno."): ".$errstr);

fwrite($fp, "#90-В6-12-7B-13-2C\n#1AB00000142ADE3828#$out\n#940000040876AFC218#$zal\n#12000004F564C428#$spalnya\n#12000004F61D1451#$detskaya\n##");

fclose($fp);

?>

так же дублируем температуру себе на страничку роутера:

Ставим задания в системный крон

#cat /etc/crontabs/root

SHELL=/bin/sh

PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin

#RRDTOOLS

*/5 * * * * /bin/bash /narodmon/rrd2/src.sh

#SEND_TO_N_MON

*/6 * * * * /usr/bin/php-cgi /narodmon/to_narod_m.php

sh /etc/init.d/cron start

sh /etc/init.d/cron enable

Прикрепленный файл	Размер
lib.tar_.bz2	21.55 кб

Войдите на сайт для отправки комментариев
Версия для печати

Автор: vlymar

Приветствую! Уважаемый автор, а вы бы не могли выложить код страницы которая у вас на скрине, куда выводятся данные о температуре, просто в сети не нашел подобных примеров. Спасибо!

Войдите на сайт для отправки комментариев

На 13.12.2015 в 21:27 vlymar пишет:

Отправил

Войдите на сайт для отправки комментариев

На 08.04.2014 в 23:46 Гость пишет:

не увидел, как это
"так же дублируем температуру себе на страничку роутера:"
?
судя по коду значения записываются в файлы в папке tmp
а как выводится график?

Войдите на сайт для отправки комментариев

На 09.04.2014 в 07:32 vlymar пишет:

Вывод страницы и графиков расписан в другой заметке http://www.unix.ck.ua/content/monitoring-temperatury-s-pomoshchyu-rrdtool с помощью rrdtool.

Войдите на сайт для отправки комментариев

root@unix.ck.ua:/#

Домашняя погодная станция

Комментарии:

Разделы сайта

Вход в систему