Questo progetto consiste nella realizzazione di un barometro fai-da-te utilizzando la nota scheda Arduino, il dispositivo di prototipazione più conosciuto e apprezzato tra i makers e gli appassionati di elettronica. Grazie a questo strumento realizzabile in modo semplice, intuitivo ed a basso costo, possiamo non solo misurare la pressione atmosferica, ma anche analizzarne l'andamento e prevedere i cambiamenti del meteo nel breve periodo.
Introduzione
Il dispositivo che viene realizzato in questo progetto è un barometro con il quale possiamo prevedere le condizioni meteo localmente e a breve termine, senza la necessità di utilizzare informazioni prese da Internet. Tutti noi siamo comunemente abituati alle stazioni meteorologiche domestiche che mostrano immagini di pioggia, sole o nuvole. Si tratta solitamente di strumenti abbastanza economici e alla portata di tutte le tasche. In commercio si trovano anche diverse tipologie di strumenti molto più costosi e sofisticati che sono utili per monitorare le condizioni meteo, anche molto precisi e che possono mostrare sia le variazioni di pressione ΔP sia il valore corrente della pressione atmosferica. Le stazioni meteo di livello più avanzato mostrano il valore della pressione attuale con un numero e la variazione della pressione nelle ore precedenti con un grafico a barre approssimativo. Queste stazioni meteorologiche sono notevolmente più costose.
Il barometro con Arduino
Il barometro fai-da-te realizzato con la scheda Arduino è uno strumento molto sofisticato ed ha le caratteristiche tecniche degli strumenti più costosi, quali alta precisione e affidabilità, ma risulta allo stesso tempo molto semplice da realizzare e con un costo significativamente inferiore. I componenti elettronici necessari per costruirlo sono, infatti, tutti reperibili a buon prezzo sul mercato. Vediamo ora brevemente quali sono gli elementi fondamentali che compongono il sistema.
I componenti base del dispositivo sono:
- scheda a microcontrollore Arduino Nano
- scheda del sensore barometrico per la pressione atmosferica BMP180
- display LCD alfanumerico
- LED
- resistori
Figura 1: Diagramma schematico del barometro corredato di tutti i collegamenti
Il dispositivo è montato in un'apposita scatola realizzata in PVC e rivestita con carta da parati autoadesiva. Lo scopo dei LED è quello di mostrare l'andamento della pressione atmosferica. I risultati della misurazione vengono visualizzati su due righe del display LCD alfanumerico. Subito dopo aver acceso il barometro, la seconda riga apparirà vuota. I valori numerici appariranno dopo un'ora, tre ore e dieci ore. La prima riga mostra il risultato della misurazione della pressione atmosferica attuale in Ettopascal, la deviazione del valore della pressione attuale dal valore medio per una data località e la temperatura in gradi Celsius.
Figura 2: Il dispositivo completo di tutti i collegamenti su breadboard sperimentale
I dati mostrati nella riga superiore sono aggiornati ogni 6 secondi e questo viene visualizzato da un breve lampeggio del LED bianco. La seconda riga dell'indicatore mostra invece gli incrementi di pressione nell'ultima ora, tre ore e dieci ore. Se la pressione è aumentata durante l'intervallo di tempo specificato, l'incremento corrispondente viene visualizzato con un segno +, altrimenti con un segno -. I dati nella seconda riga vengono aggiornati ogni 10 minuti. Quando la pressione mostra una tendenza al rialzo, questo implica un miglioramento del meteo, al contrario, una tendenza al ribasso della pressione atmosferica, indica un peggioramento delle condizioni meteo. Per la creazione del codice, sarà ovviamente necessario installare l'ambiente di sviluppo Arduino IDE.
Il progetto completo di codice è disponibile qui: DIY Advanced Arduino Barometer - Arduino Project Hub
