Исследовательская работа “Метеостанция в домашних условиях”
Автор: Удовиченко Вадим Антонович
Место работы/учебы: МБОУ Лицей при УлГТУ, г. Ульяновск, 4 класс
Научный руководитель: Леванова Ольга Николаевна, учитель начальных классов
Аннотация
В далекие времена первые люди находились в большой зависимости от погодных явлений. Они не понимали, что происходит, и всё непонятное объясняли, как действие сверхъестественной силы. Из-за этих сил всходило солнце, шёл сильный дождь, возникали бури, наступала засуха и т.д. Поэтому люди обожествляли эти явления и молились им. До появления специальных приборов прогноз погоды основывался исключительно на визуальных наблюдениях за атмосферными явлениями. Все эти наблюдения люди записывали в течение многих веков и передавали их из поколения в поколение. В дальнейшем, новое поколение на основании этих данных стали видеть закономерности в природе и делать выводы. С дальнейшим, с развитием техники и науки, данные наблюдения стало делать гораздо проще и выводы о погодных изменениях стали более точными.
У нас в школе есть такой предмет как «Окружающий мир», там мы изучаем погодные явления и ведём Дневник наблюдения за погодой, а именно изменение температуры и давления в за несколько дней в месяце в течении года. Это очень увлекательно, ведь мне всегда нравилось наблюдать, как меняется погода день ото дня, от времени года до его смены. Я всегда интересуюсь у взрослых что и как происходит и от чего зависит… И у меня возникла идея: «А можно ли изготовить своими руками метеорологическую станцию в домашних условиях и проводить по ней собственные наблюдения за погодой?».
Цель: Изготовление метеостанции в домашних условиях и перспективы её усовершенствования.
Задачи:
- Изучить историю метеорологии.
- Узнать что такое метеостанция, изучить её строение.
- Изготовить метеостанцию в домашних условиях.
- Перспективы усовершенствования метеостанции.
Гипотеза: Можно ли создать домашнюю метеостанцию?
Методы исследования:
- поисковый (сбор информации по теме)
- наблюдения
- практический (изготовление приборов)
Срок работы: 2 месяца
Результаты
В ходе работы была собрана информация о том, что такое погода, как она влияет на жизнь человека; о способах исследования погоды. Были проведены наблюдения за погодой, которые показали, что при изменении давления меняется и погода, а за ней и температура воздуха.Я захотел сделать метеостанцию дома. Для этого я попросил папу помочь мне. У папы в коробке с электроникой лежали модули, из которых можно собрать маленькую домашнюю станцию.
- модуль барометра-термометра;
- контроллер Arduino Nano;
- плата питания;
- макетная плата;
- модуль часов реального времени;
- дисплей;
- провода;
- блок питания.
Папа показал мне каждый компонент и объяснил, для чего он нужен.
Основная часть конструкция собирается на макетной плате (рис.8), которая проводит электрические сигналы. На плату ставим контроллер (рис.9), который служит для приёма и передачи данных. К контроллеру папа написал программу , так как я пока в этом не разбираюсь.Далее ставим плату питания (рис.10,11), которая раздает электричество от блока питания всем остальным элементам.Основным элементом станции является модуль барометра-термометра (рис.12, 13, 14), он служит для получения данных температуры, в том месте, где стоит и атмосферного давления. Он соединяется с макетной платой при помощи проводов.Затем мы устанавливаем модуль часов реального времени (рис. 15,16). Он будет показывать дату и время, которые задаются в написанной к нему программе.Цифровой дисплей (рис. 17) также соединяем проводами с макетной платой. На нём и будет отражаться вся информация, по природным явлениям.Чтобы вся наша станция была более мобильной, мы всю конструкцию аккуратно поместили в пластиковый пищевой контейнер (рис.18,19). В крышке контейнера вырезали отверстие для размещения дисплея и сделали окно вентиляции. Также на крышке закрепили при помощи двухстороннего скотча модуль часов и подключили блок питания. Включили блок питания в розетку. Ура, всё работает! Домашняя метеостанция готова.Заключение. Перспективы усовершенствования метеостанции.
Можно сделать заключение, что метеостанцию возможно создать в домашних условиях. Получившаяся домашняя метеостанция не является не полноценной, её даже можно назвать мини метеостанция. Наша станция работает от обычной электрической сети, поэтому в дальнейшем я хочу сделать так, чтобы её питание было от аккумуляторной батареи. Это сделает станцию более мобильной.
Также наша станция не имеет датчика влажности, поэтому нам надо приобрести модуль, который помимо температуры и давления будет показывать влажность окружающей среды.
Ещё один недостаток станции в том, что она не сохраняет данные. Это можно решить при помощи установки модуля записи данных на microSD-карту. Эти данные можно использовать для ведения дневника погоды, а также дальнейшего прогнозирования погоды.
Анеометр и флюгер с цифровыми датчиками, добавленные к нашей станции, помогут нам определить скорость и направление ветра.
Для усовершенствования домашней метеостанции можно добавить модуль Bluetooth, чтобы получать показания прямо на смартфон в любо время, когда это нам необходимо. Данная функция поможет нам сориентироваться по форме одежды и скоординировать свою деятельность.
Выводы:
За время проведённой работы я узнал, что такое метеостанция и для чего она нужна и что наблюдения за погодой очень важны в современном мире. Эти наблюдения помогаю людям во многих сферах жизни. Помогают скоординировать деятельность авиационного и морского флота, сельского хозяйства и строительства, а также для жизни обычного человека.
Работа над проектом была очень интересной и увлекательной. Я узнал из каких элементов состоит обычная метеостанция и для чего нужен каждый прибор, как важна деятельность каждого элемента станции и в каких условиях он функционирует.
При создании своей домашней метеостанции я узнал много нового. Но, тем не менее, моя станция оказалась неполноценной. Я понял, что для усовершенствования своей станции мне нужно ещё много узнать об электронике и современных способах сбора данных, а также научиться программировать контроллеры.
Я хочу порекомендовать всем попробовать себя в таком направлении, потому что это очень интересно и нужно в современном мире!
Содержание работы
Автор предпочел не показывать работу на сайте.
Дата публикации работы: 24.11.2020
Добавить комментарий