_१¥_â æ¨ï _ñ¬ª¨_ _._

1.

Обзор дипломного
проекта: Метеостанция на
ATmega328P
Разработка метеостанции на микроконтроллере ATmega328P.
Дёмкин Артём Николаевич, студент группы КС-23-1

2.

Актуальность и цели исследования
Рост потребности в локальном
мониторинге погоды стимулирует
создание недорогих метеостанций для
сельского хозяйства, логистики и
повседневной жизни. Цель – разработка
функционального, экономичного
климатического устройства.
2

3.

Метеостанции: определение и функции
Метеостанция — комплекс
приборов для измерения и
записи атмосферных
параметров, включая
температуру, влажность,
давление, ветер и осадки,
обеспечивающий непрерывный
мониторинг условий
окружающей среды.
Современные метеостанции
интегрируются с системами IoT,
позволяя автоматизировать
сбор и передачу данных через
беспроводные протоколы для
удаленного доступа и анализа.
Точность и автоматизация
измерений обеспечивают
широкое применение
метеостанций в бытовых
условиях, промышленности и
научных исследованиях,
предоставляя базу для
прогнозирования и контроля
климата.
3

4.

Типы современных метеостанций
Бытовые и портативные
метеостанции
Профессиональные и
специализированные станции
Компактные устройства для дома и выездных
условий, обеспечивают базовый набор
измерений, просты в использовании и
настройке. Идеальны для персонального
контроля микроклимата и активного отдыха.
Обеспечивают высокоточную фиксацию
множества параметров, используются в
метеорологических службах, сельском хозяйстве
и промышленности, часто автономно питаются и
стандартизированы по международным
требованиям.
Сетевые и DIY-метеостанции
Распределенные системы датчиков повышают
детализацию наблюдений, а любительские DIYрешения расширяют возможности настройки и
интеграции с IoT, служат образовательным и
исследовательским целям.
4

5.

Применение метеостанций: домашние и
промышленные сценарии
В быту метеостанции
обеспечивают мониторинг
температуры и влажности,
помогают оптимизировать
энергозатраты и планировать
садовые работы, улучшая
комфорт и безопасность
домашних условий.
В промышленности станции
применяются для точного
земледелия, контроля
строительных процессов,
управления возобновляемой
энергетикой и обеспечения
транспортной безопасности
благодаря своевременному
учету погодных условий.
5

6.

Использование метеостанций в науке и
экологии
Научные станции обеспечивают
долгосрочные данные для
анализа климатических
тенденций и прогнозирования
изменений глобального климата.
Гидрология использует
метеоданные для оценки водных
ресурсов, управления паводками
и проектирования
гидротехнических сооружений.
В экологии данные помогают
изучать влияние погодных
факторов на биоритмы и
здоровье экосистем, способствуя
защите биоразнообразия.
Агронаука применяет
метереостанции для адаптации
сельского хозяйства к
климатическим изменениям и
эффективного управления
урожаем и ресурсами.
6

7.

Сравнение датчиков температуры для
метеостанций
Основные параметры популярных
датчиков температуры: диапазон,
точность, стоимость и сложность схемы,
что обосновывает выбор NTC-термистора
для проекта.
NTC-термистор показывает оптимальное соотношение
точности, стоимости и простоты схемы для измерения
температуры.
7

8.

Архитектура и преимущества
ATmega328P и Arduino
Особенности
микроконтроллера
ATmega328P
ATmega328P — 8-битный
микроконтроллер с 32 кБ FLASH-памяти
и 10-разрядным АЦП, обеспечивающий
эффективную работу при низком
энергопотреблении и поддержкой
множества периферийных устройств.
Преимущества платформы
Arduino
Arduino UNO, построенная на
ATmega328P, обеспечивает открытый
код, множество библиотек и простую
среду разработки, значительно облегчая
программирование и эксперименты с
электронными проектами.
8

9.

Принципиальная схема измерения
температуры — делитель напряжения
Делитель с термистором и резистором 330
Ом оптимизирует выходное напряжение
для качественного оцифровывания в
диапазоне -10…+50°C.
Экспериментальные данные с прототипа
метеостанции, 2026
Схема обеспечивает стабильность и линейность
сигнала, позволяя 10-битному АЦП ATmega328P
достичь точности около ±0,5°C.
9

10.

Схема метеостанции
10

11.

Выводы и перспективы
развития проекта
Прототип метеостанции на ATmega328P успешно реализован, демонстрируя
баланс стоимости и точности. Перспективы включают улучшения: внешний
кварц, дисплей, беспроводная связь и расширение набора сенсоров.