Предсказатель погоды своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 05.10.2024
ведение. Пожалуй не найдется человека которому было бы не интересно знать какая будет погода в ближайшее время. Ведь от нее зависит деятельность многих людей, их здоровье, очень многие производства. Конечно можно просто послушать прогноз погоды на завтра по ТВ, радио, прочитать в СМИ. Но не всегда предоставляется такая возможность. И тогда на помощь нам могут прийти самодельные приборы для предсказания погоды (барометры) и веками накопленные и проверенные народные приметы. Мне стало интересно узнать можно ли в наши дни предсказывать погоду по самодельным барометрам, ведь считается, что заводские приборы намного точнее. Изучению этого вопроса я и посвятил свое исследование. Актуальность. Я решил проверить можно, ли в наши дни серьезно полагаться на показания самодельных барометров для предсказания погоды.Цель проекта: проверить показания самодельных барометров, основываясь на научные наблюдения.Задачи проекта: 1. Познакомиться с работой и видами самодельных барометров. 2. Изучить по литературным источникам данную проблему; 3. Сопоставить показатели самодельных барометров и погодные условия на основе научных наблюдений.
Но не только приборы способны предсказывать погоду. Ученые называют около 600 видов животных и 400 видов растений, которые могут выступать как барометры. Паук забивается в середину паутины, к дождю. Рыбы перед дождем погружаются на дно, перед грозой выпрыгивают из воды. Воробьи веселы и подвижны к хорошей погоде, вялые и притихли - жди дождя.
3 этап. Анализ наблюдений и выводыСело Чуварлеи находится на высоте 135 м над уровнем моря, поэтому нормальным атмосферным давлением для нас считается 758 мм рт. ст. За период наблюдений было 15 дней с высоким давлением и 15 дней - с низким. Максимальное давление составило – 767 мм рт. ст. (16.02.19)а минимальное – 746 мм рт. ст. (19.01.19) (Приложение №2)
После проведения месячного эксперимента значения показателей самодельных барометров и погоды в основном совпали, что подтверждает правильную работу самодельных приборов.
По результатам своих наблюдений я сделал вывод, что мои самодельные барометры действительно реагируют на изменение, тем самым подтвердил мою гипотезу о том, что показания самодельных барометров предсказывают погоду не хуже Гидрометцентра.
Проводить данные опыты не сложно, но интересно. Они безопасны, просты и полезны.
Начатую нами работу планируем продолжить и выявить достоверность примет не только в зимнее время, но и в остальные сезоны года.
Список использованной литературы.
5. Симаков. Ю. Г. Животные анализируют мир. М., Рипол Классик,2003.
7. Зубкова Н. М. Пять тысяч –где. Семь тысяч- как, сто тысяч- почему. Опыты и эксперименты для детей от 5 до 9 лет-СПб. :Речь, 2008.-64с.
8. Медведева Т. Познавательная деятельность старших дошкольников// Дошкольное воспитание №6, 2006.-41с.
12. Савенков А. Исследовательские методы обучения в дошкольном образовании//Дошкольное воспитание № 1, 4, 2006.
Из опыта работы по развитию мелкой моторики у детей раннего возраста при помощи самодельных игрушек из бросового материала Из года в год я сталкиваюсь с проблемой – у значительной части детей, поступающих в мою группу, низок уровень развития мелкой моторики.
Простой мастер-класс по изготовлению ежиков-барометров Предсказывать погоду не только полезно, но и очень интересно! Давно известно, что при сухой, солнечной погоде воздух становится сухим и.
Если на дворе дождь — какой вопрос! А коль нет! Угадать наверняка трудно, даже зная сводку погоды. Но можно поступить иначе. Всем известно, что дерево, кожа, другие органические материалы — даже наши волосы чутко реагируют на любые изменения погодных условий.
Во влажном воздухе волосы становятся длиннее, кожа — мягче, а дерево меняет объем. Например, под дождем чешуйки сосновой шишки плотнее прижимаются друг к другу, а в сухую погоду, наоборот, раскрываются, отчего шишка становится ершистой.
Это ее свойство и можно использовать и сделать простейший прибор, предсказывающий погоду на несколько часов вперед. Вам понадобятся две ровные деревянные дощечки для основания и боковины. Соедините их на клею, укрепив мелкими гвоздями, как показано на рисунке.
Из плотной бумаги вырежьте шкалу, нарисуйте на ней деления и два знака: солнце и зонтик. У самой боковины прикрепите к основанию крупную сухую сосновую шишку. К одной из нижних ее чешуек приклейте еще сухую былинку с бумажной стрелкой на конце.
Вот и все. Как действует прибор — объяснять не нужно. Установите его на балконе или за окном — и, пожалуйста, с высокой точностью он подскажет, брать ли в этот день с собой зонтик.
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Людям очень важно узнавать, как в ближайшее время изменится погода. Ведь она значительно может повлиять на их планы на день и на состояние здоровья. Сильному влиянию на самочувствие влажности воздуха и атмосферному давлению подвержены метеозависимые люди: астматики и сердечники. Поэтому необходимо следить за прогнозом погогды. Для этого используются различные источники информации (телевидение, радио) и в частности Интернет.
Но люди пожилого возраста зачастую не могут пользоваться глобальной сетью. Поэтому для них предназначен ЭПП – электронный предсказатель погоды. Данный прибор малогабаритный и поэтому он так же может применяться в походах для отслеживания ухудшения погоды, что очень поможет туристам.
Так же упор данного проекта будет сделан на энергосбережение и максимально длительную работу ЭПП. Для этого в плате Arduino будут вырезаны некоторые ненужные детали. А так же дисплей не будет светиться постоянно, его можно будет включать вручную при помощи кнопки. То есть значения будут выводиться на дисплей постоянно, но посмотреть их можно будет, только если нажать на кнопку.
Таким образом, его работа рассчитана примерно на 3-4 месяца на 1 аккумуляторе (9900 mA). Так как аккумулятор не будет выдавать напряжение больше 4 V, ЭПП нужно подключать через повышающий преобразователь напряжения. Датчики и микроконтроллер по стоимости обходятся намного дешевле, чем 3 прибора (анероид, термометр и гигрометр).
Таким образом, можно сказать, что ЭПП является понятным, доступным и полезным, как для людей пожилого возраста, так и для туристов.
РАЗДЕЛ 1 Обзор барометров, термометров, гигрометров
1.1 Аналоги барометра
Одним из аналогов барометра является анероид — прибор для измерения атмосферного давления, в отличие от ртутного барометра, действующий без помощи жидкости. Приёмной частью анероида служит цилиндрическая металлическая коробка с концентрически-гофрированными основаниями, внутри которой создано разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину, а при понижении давления коробка раздувается, толкая пружину. Перемещение конца пружины через систему рычагов передаётся на стрелку, перемещающуюся по шкале.
Электронный барометр – современная разновидность данного прибора, линейные показатели обычного барометра-анероида преобразовываются в электронный сигнал, который обрабатывается микропроцессором и выводится на жидкокристаллический экран. Имеет компактные размеры, прост и удобен в использовании, например, для туризма или как дачный вариант; ≈ 2000р.
РАЗДЕЛ 1.2 Аналоги датчика температуры
Термометры для измерения температуры окружающей среды чаще всего спиртовые и ртутные. Они основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр, при изменении температуры окружающей среды. Так же есть механические, оптические, газовые, инфракрасные и электронные. ≈ 250р.
Датчик температуры работает на основе встроенного металлического датчика (платина, никель, медь). В ЭПП используется медный датчик. Принцип работы основан на изменении сопротивления.
Для большинства металлов температурный коэффициент сопротивления положителен - их сопротивление растёт с ростом температуры. Для полупроводников без примесей он отрицателен - их сопротивление с ростом температуры падает.
РАЗДЕЛ 1.3 Аналоги датчика влажности
Гигрометр – прибор, который определяет уровень влажности воздуха в окружающем пространстве. Чаще всего используются механические, конденсационные и электронные. ≈ 500р.
Механический гигрометр – прибор, в который входит пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности. Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.
Конденсационный гигрометр– прибор, принцип которого основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве. Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз. С помощью разницы температур, определенных конденсационным гигрометром, и определяется влажность воздуха.
Электронный гигрометр – прибор имеющий пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества, на которое наносят слой хлорида лития. Меняется влажность – увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития. Стоит отметить, что на показания электронного (электролитического) гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром. Такой гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью. ВЫВОДЫ. Приборы для измерения давления, температуры и влажности могут не требовать электроэнергии, но они достаточно габаритные и дорогие. Электронный барометр BMP180 размером 12*9 мм (=75 рублей); датчик температуры и влажности размером 20*15*13 мм (=140 рублей). Использование датчиков является более рациональным решением, чем использование готовых приборов. РАЗДЕЛ 2 Функциональная схема ЭПП На рисунке 1 представлена функциональная схема ЭПП.
Барометр я вляется аналоговым датчиком, поэтому его сигналы идут в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) для привращения аналогового сигнала в цифровой. Датчик температуры и влажности я вляется цифровым, со встроенным АЦП поэтому преобразование его сигналав не требуется. Далее уже цифровые сигналы идут в микропроцессор, где написанная прграмма выполняет с ними то, что в ней указано. В данном случае параметры с датчика температуры и влажности выводятся на дисплей, а параметры с барометра подвергаются математическим действиям для вывода на дисплей значений в ином виде (в процентах).
РАЗДЕЛ 2.1 Устройство АЦП
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и выдают на выходе соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для работы с ЭВМ и другими цифровыми устройствами. Самым простым примером АЦП является Параллельные АЦП. Преобразователи этого типа осуществляют одновременно квантование сигнала с помощью набора компарато- ров, включенных параллельно источнику сигнала (рис. 2.3). По- роговые уровни компараторов установлены с помощью резистивного делителя в соответствии с используемой шкалой квантования. При подаче на такой набор компараторов исходного сигнала на выходах последних будет иметь место проквантованный сигнал, представленный в унитарном коде. Для преобразования этого кода в двоичный, используются логические схемы, называемые обычно кодирующей логикой.
РАЗДЕЛ 2.2 Технические показатели составляющих ЭПП
Барометр BMP180
Датчик аналоговый; потреб. напряжение – 3,3V; потреб. ток - 3…32 мкА; диапазон давления: 300…1100 гПа.
Датчик температуры и влажности DHT22
Датчик цифровой; потреб напряжение – 5V; потреб ток – 1…2.5мА; диапазон влажности от 0% до 100%; диапазон температуры: -40°C до 125°C;
Рекомендуемое напряжение питания
Предельно допустимое напряжение
14 (из них 6 поддерживают ШИМ)
Выходы ШИМ модуляции
Допустимый ток цифровых выходов
Допустимый ток выхода 3,3V
Объем флэш памяти (FLASH)
32 кБ (0,5 кБ используется загрузчиком
Объём оперативной памяти (SRAM)
Объём энергонезависимой памяти (EEPROM)
Дисплей
Подсветка: Синяя c белыми символами
Контраст: Настраивается потенциометромНапряжение питания: 5ВИнтерфейс: I2CI2C адрес: 0x27
ВЫВОДЫ. АЦП бывают разных видов и являются необходимым компонентом при работе с датчиками, так как все датчики вырабатывают аналоговый сигнал, но некоторые из них имеют встроенный АЦП. Без аналогово-цифрового преобразователя невозможно выводить значения, как на дисплей, так и на компьютер. Так же выяснили схему работы ЭПП и характеристики всех его составляющих.
Arduino – это инструмент для проектирования электронных устройств более плотно взаимодействующих с окружающей физической средой, чем стандартные персональные компьютеры, которые фактически не выходят за рамки виртуальности. Это платформа, предназначенная для физических вычислений с открытым программным кодом, построенная на простой печатной плате с современной средой для написания программного обеспечения. ≈ 160р.
Arduino применяется для создания электронных устройств с возможностью приема сигналов от различных цифровых и аналоговых датчиков, которые могут быть подключены к нему, и управления различными исполнительными устройствами. Проекты устройств, основанные на Arduino, могут работать самостоятельно или взаимодействовать с программным обеспечением на компьютере. Программная часть Arduino состоит из интегрированной программной среды (IDE), позволяющей писать, компилировать программы, а также загружать их в аппаратуру. Для программировании Arduino используется язык C++.
РАЗДЕЛ 3.1 Программирование Arduino
Структура программы Arduino в минимальном варианте состоит из двух частей setup() и loop().
Функция setup() выполняется один раз, при включении питания или сбросе контроллера. В ней происходят начальные установки переменных, регистров. Функция должна присутствовать в программе, даже если в ней ничего нет.
После завершения setup() управление переходит к функции loop(). Она в бесконечном цикле выполняет команды, записанные в между фигурными скобками. Собственно эти команды и совершают все алгоритмические действия контроллера.
Соавтор(ы): Bess Ruff, MA. Бесс Руфф — аспирантка Университета штата Флорида, работает над получением степени PhD по географии. Получила степень магистра экологии и менеджмента в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в 2016 году. Проводила исследования для проектов по морскому пространственному планированию в Карибском море и обеспечивала научную поддержку в качестве дипломированного участника Группы устойчивого рыболовства.
Количество источников, использованных в этой статье: 7. Вы найдете их список внизу страницы.
Вам надоело ежедневно проверять прогноз погоды и вы хотите предсказывать ее самостоятельно? В этом вам помогут такие метеорологические приборы, как барометр, анемометр, пращевой психрометр, флюгер и дождемер. [1] X Источник информации Эти приборы можно сделать самостоятельно с помощью подручных средств и подробных инструкций.
- Если столбик ртути или стрелка барометра поднимаются, это означает, что погода будет ясной и сухой. Если же ртуть или стрелка опускаются, намечается пасмурная и дождливая погода. [3] X Источник информации
- небольшая пустая банка из-под кофе;
- полиэтиленовая пленка;
- ножницы;
- скотч;
- соломинка;
- картотечная карточка;
- резинка.
Накройте банку из-под кофе полиэтиленовой пленкой. Закрепите пленку резинкой по краям, чтобы она не выпускала воздух из банки.
Положите соломинку горизонтально поверх банки. При этом один конец соломинки должен располагаться в центре банки, а второй выступать за ее край. [4] X Источник информации
Поставьте карточку рядом с банкой. Установите карточку вертикально рядом с банкой так, чтобы выступающий край соломинки совпадал с линией, разделяющей области высокого и низкого давления. После того как вы вынесете барометр на улицу, по положению соломинки вы сможете определить, растет или падает давление. Можно прикрепить карточку скотчем к камню или другому устойчивому предмету. [5] X Источник информации
Древний прибор — самодельный барометр из бутылки, предсказывает погоду — необходим каждому рыбаку и пчеловоду
Это своеобразный самодельный барометр, определяющий атмосферное давление и соответственно погоду для рыбалки и не только.
Такой прибор помогал пчеловодам спрогнозировать погоду и решить свои дела. Перед дождём пчёлы нервничали и оставались в улье.
Как сделать самому?
Берём прозрачный сосуд, лучше стеклянную бутылку, емкостью в поллитра. И в крышке делаем отверстие.
Трубочку небольшого диаметра (лучше прозрачную) вставляем в отверстие крышки и заклеиваем. Конец трубки не должен доходить до самого дна, а должен быть над ним в 1-1,5 см.
Затем наливаем воду до половины (лучше взять дистиллированную, а то обычная со временем может зацвести). Закручиваем крышку с трубочкой и вновь заклеиваем. Главное, чтобы было всё герметично — чтобы воздух не попадал в бутылку.
Как работает самодельный барометр из бутылки?
Я так понял, что если вода в трубочке поднимается выше уровня воды в бутылке — то клёв будет превосходный и стоит идти на рыбалку. Это говорит, что атмосферное давление понижается
Ну а если уровень в трубке ниже уровня в бутылке, то соответственно на рыбалку лучше не выезжать — клёва не будет. Сейчас прибор предсказывает, что окружающее давление повышается.
Читайте также: