An ethernet weather station

Usando um ‘add-on’ para o já existente servidor AVR Ethernet, vamos construir uma estação meteorológica. Isto é: Uma estação meteorológica com um servidor Web integrado. Os artigos relacionados que descrevem como construir o servidor Web AVR estão aqui:

1. An AVR microcontroller based Ethernet device
2. HTTP/TCP with an atmega88 microcontroller (AVR web server)

Os componentes para a construção desta estação meteorológica podem ser encomendados a partir de http://shop.tuxgraphics.org/·
O sistema é modular. Você pode construir uma estação meteorológica Ethenet pura ou uma estação meteorológica Ethenet com um display LCD adicional.

Ver: http://tuxgraphics.org/electronics/200704/article07041.shtml

Sensors

My original plan was to have sensors for temperature, air pressure and wind. I started a prototype and it worked very well except for the wind measurement part. I have written a separate article about it: wind-vane-ver01.shtml. I plan to improve the wind measurement hardware and add it at a later point in time.

For now the weather station has 2 temperature sensors and an air pressure sensor. It works reliable and precise even after several month of testing.

For the sensors we will use:

• For temperature measurements: LM335. This sensor is cheap and has a linear curve over a wide temperature range. This will give us very accurate temperature readings over a wide range. The accuracy will be almost constant over the whole range.
  
  
• A Motorola/Freescale MPX4115A absolute air pressure sensor. This sensor is already calibrated at production time. The MPX4115A is not made for out-door use but that is not a problem. The circuit can be in a save and dry location inside the house as the air pressure is exactly the same inside and outside the house.

The weather station circuit diagram (add-on board)

 

AVR microcontroller based ethernet device / web server

Como construir um dispositivo Ethernet baseado num microcontrolador AVR da Atmel e no controlador Ethernet ENC28J60.

A Ethernet tem sido, tradicionalmente, uma interface bastante complexa. Todos os chips Ethernet tinham, até hoje, 100 ou mais pinos, eram difíceis de encontrar em pequenas quantidades e difíceis de usar com um pequeno microcontrolador com pouca memória. A Microchip mudou o mundo com seu novo chip Ethernet ENC28J60!

O ENC28J60 é um pequeno chip com apenas 28 pinos e tem uma interface SPI que é fácil de usar a partir de qualquer microcontrolador.

Isto abre um mundo completamente novo de aplicações. Você pode facilmente construir pequenos dispositivos que podem ser distribuídos por toda a casa e simplesmente ligado à Ethernet.

Tudo pode ser facilmente ligado via Ethernet. A distância já não é um factor limitativo.

Todos os componentes de hardware estão disponíveis a partir de shop.tuxgraphics.org. O software e os circuitos estão disponíveis gratuitamente (GPL V2 license).

Há artigos sobre o uso do ENC28J60 juntamente com um Microcontrolador AVR nas páginas da Tuxgraphics.

O primeiro artigo, Um dispositivo Ethernet baseado num Microcontrolador AVR , está centrado no tema muito básico: descrição do ENC e ligação básica.

O segundo introduz um simples servidor HTTP, construído com o ATMega88 e o ENC28J60: HTTP / TCP com um microcontrolador atmega88 (AVR web server).
São descritos neste artigo a máquina de estados TCP e os princípios de HTTP.

O terceiro artigo sobre AVR e Ethernet nas páginas da Tuxgraphics é: Um display LCD com interface ethernet. O objectivo é simples e directo: Ligar um módulo LCD 16x2 ao PC via Ethernet.

Guia de Soldadura

Primeiro, necessita de um ferro de soldar (cerca de 25W), solda 60/40 e um suporte para o ferro de soldar. Tente não respirar os fumos da solda. Trabalhe numa área bem ventilada. Antes de soldar, deve estanhar a ponta do ferro. Basta aguardar que o ferro de soldar aqueça, aplicar uma camada de solda na ponta, e limpe-a com uma esponja molhada. Agora, para soldar os componentes na placa, cortar os fios no tamanho adequado. Introduza os componentes através dos buracos respectivos e dobre-os para que fiquem seguros. Coloque a ponta do ferro de soldar de modo que ela toque o fio e o cobre, ao mesmo tempo. Em seguida, aplique a solda no fio (e não sobre a ponta do ferro de soldar).

A seguir um exemplo de como a junta de soldadura deve parecer:

Quantidade de solda a ser usada
a) Mínima quantidade de solda
b) Óptima
c) Solda Excessiva

Um guia de soldadura mais extensivo pode ser encontrado aqui: http://www.kpsec.freeuk.com/solder.htm

Source: [Link]

Actualização em 17-05-2009:

Considerações de Saúde

Quando você compra um ferro de soldar na Califórnia, você irá encontrar o seguinte impresso na caixa:

Warning: This product, when used for soldering and similar applications, produces chemicals known to the State of California to cause cancer and birth defects or other reproductive harm.

As pessoas que não são da Califórnia podem ficar chocados com estas linhas, mas você deve saber que todos os produtos que contenham certas substâncias químicas classificadas têm isto impresso. Você encontra uma frase semelhante no Vinagre Balsâmico italiano original se o comprar na Califórnia.   Isso naturalmente não significa que não deve levá-lo. Está lá por um bom motivo.

Porquê este aviso?   Há aqui duas substâncias principais que podem causar problemas. Uma delas é o chumbo na solda.   Você pode eliminá-lo usando fio de solda livre de chumbo.   A outra substância é a resina ou o fluxo da solda, que se encontra no interior do fio de solda.   Este fluxo é necessário para proteger a solda do oxigénio. O fluxo vai correr em cima da solda líquida e, assim, evita que o oxigénio do ar provoque uma reacção química com o metal líquido.   Este fluxo da solda também irá evaporar um pouco o que provoca muitas vezes fumos visíveis.

Em geral, você terá a sua cara perto e ligeiramente acima do ponto onde solda.   Isso acontece porque você querer ver o que está a soldar. Isto significa, infelizmente, que a maior parte dos fumos vão direito ao seu nariz.
O que fazer?   A maioria do fluxo de soldar evaporará quando aquecido e torna-se novamente sólido quando arrefece.  Formam-se partículas finas no ar.   Uma máscara simples de poeira oferecer aqui uma boa protecção.
É possível também comprar ventoinhas com filtro que sugam alguns dos fumos, mas eu prefiro uma máscara simples e de tempos a tempos a ventilação da sala com ar fresco.

Source: [Link] 

USBtinyISP

O USBtinyISP é um programador USB, 'open-source',  para microcontroladores  AVR da Atmel. Usa o interface SPI. É de baixo custo, fácil montagem e funciona com o avrdude e é compatível com o AVRStudio. Funciona em Window, Linux e MacOS X. Foi criado pela www.ladyada.net baseado no USBtiny.

Pode-se construir o programador usando o esquema e o firmware disponibilizados, ou comprar o kit da Adafruit. 

 

 

 

USBtinyISP:  [Link]    -Files, drivers, and source: [Link]