Розроблення мікроконтролерної метеостанції з використанням online-сервісу надання прогнозу погоди OpenWeatherMap для блок-постів національної поліції України: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У бакалаврській дипломній роботі розроблено апаратне та програмне забезпечення метеостанції на платформі Arduino з використанням online-сервісу надання погодних даних OpenWeatherMap. Апаратним забезпеченням метеостанції є мікроконтролерний пристрій, що підключається через Wi-Fi модуль до мережі Internet та надсилає запит online-сервісу OpenWeatherMap на отримання погодних даних для заданої локації. У відповідь OpenWeatherMap надсилає погодні дані у форматі JSON, які пристрій опрацьовує і виводить на дисплей. Пристрій розроблено на платі Arduino Mega2560 з МК AVR ATmega2560, Wi-Fi модулі ESP8266 ESP-01 і модулі графічного дисплею 128×64 на контролері ST7920. Пристрій має меню, що дає змогу користувачу вибрати Wi-Fi точку доступу, погодну локацію та формат представлення даних. Створено модель IoT-метеостанції в Proteus ISIS. Розроблено програмно-алгоритмічне забезпечення IoT-метеостанції з використанням OpenWeather API. Програмне забезпечення складається з драйверів модуля Wi-Fi ESP-01, РК-дисплею ST7920 та програми опрацювання даних для Arduino Mega2560. Проведено відлагодження ПЗ на моделі пристрою в Proteus ISIS. Зібрано макет IoT-метеостанції та досліджено його роботу. In the bachelor’s thesis, the hardware and software of the IoT weather station have been developed using the OpenWeatherMap online weather forecast service. The hardware of the weather station consists of the microcontroller device which connects via Wi-Fi module to the Internet and sends a request to the online service OpenWeatherMap for receiving weather data at the defined location. As a response, the OpenWeatherMap online service sends weather data in the JSON format, the received data is processed by the device and outputted onto the LCD. The device has been developed on the Arduino Mega2560 board, ESP8266 ESP-01 Wi-Fi module and the LCD 128×64 based on the ST7920 chip. The device has a menu which allows a user to select Wi-Fi access point, weather location and data presentation format. The model of the IoT weather station has been created in Proteus ISIS. The operation algorithm and software of the IoT weather station has been developed using the OpenWeatherMap API. The software consists of the software drivers for the Wi-Fi module ESP-01, LCD ST7920 and data acquisition software for the Arduino Mega2560 MCU. The created software has been tested and debugged using the device model in Proteus ISIS. The operation of the IoT weather station has been simulated in Proteus ISIS. The prototype of the IoT weather station has been built and its has been tested.