Meteostanica so závesným zariadením: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

V tomto návode vám ukážem, ako si postaviť vlastnú závesnú meteorologickú stanicu, ktorá je vyrobená z CNC dielov MDF rezaných laserom. Krokový motor poháňa každý prevodový stupeň a Arduino meria teplotu a vlhkosť pomocou snímača DHT11 a potom pohybuje krokovými motormi, aby zobrazil namerané hodnoty.

Meteorologická stanica je podporovaná dvoma nohami a plochým dnom, vďaka čomu je perfektná na státie na stole, poličke alebo bočnom stole.

Snímač DHT má rozsah 20-95 percent relatívnej vlhkosti a môže merať teplotu od 0 do 50 stupňov Celzia. Prevodovky som navrhol pre celý rozsah vlhkosti a s negatívnym rozsahom merania teploty, aby ste mohli ľahko použiť iný senzor, ak by ste chceli senzor umiestniť vonku na meranie vonkajšej teploty.

Ak sa vám tento návod páči, hlasujte zaň v súťaži CNC.

Zásoby

Na výrobu meteorologickej stanice budete potrebovať:

• 3 mm doska MDF -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28BYJ 48 krokových motorov a ovládače ULN2003 -
• 4 x Strojné skrutky a matice M3 x 10 mm -
• Snímač teploty a vlhkosti DHT11 -
• 10K odpor -
• Prototypová doska plošných spojov 4x6 cm -
• Samčie kolíkové hlavičky -
• Samičie hlavičky -

Použitá laserová rezačka K40 -

Krok 1: Komponenty MDF rezajte laserom

Laserom rezané súčiastky som navrhol v Inkscape, rezné súbory si môžete stiahnuť tu. Všetky komponenty sú na stiahnutie na jednom hárku, takže ich budete musieť rozdeliť tak, aby zodpovedali veľkosti lôžka vašej laserovej rezačky.

Začal som gravírovaním a potom rezaním ozubených kolies, potom som vyryl a vyrezal čelnú dosku a nakoniec vyrezal zvyšné komponenty.

Pri gravírovaní alebo rezaní vždy používam na MDF maskovaciu pásku, aby dym neoznačil povrch.

Ak nemáte prístup k laserovej rezačke, zvážte použitie online služby laserového rezania. Stali sa veľmi cenovo dostupnými a väčšina z nich dokonca doručí diely k vašim dverám.

Na rezanie dielov som použil lacný laserový rezač K40.

Akonáhle sú všetky diely odrezané, budete musieť odstrániť kryciu pásku.

Krok 2: Nainštalujte krokové motory a zostavte prevodové ústrojenstvo

Potom zaistite dva krokové motory k prednej doske pomocou dvoch skrutiek M3 x 10 mm pre každý motor.

Tiež prilepte podpernú dosku stojana s výrezom pre motory na zadnú stranu prednej dosky pomocou lepidla na drevo. Môžete to urobiť neskôr, ale je to najľahšie to urobiť pred inštaláciou motorov, aby vám neprekážali, keď ich lepíte na miesto.

Ďalej zostavte svoje prevodové stupne. Uskladnite svoje súkolie na servá pomocou kvapky lepidla na drevo medzi nimi. Začnite diskom s otvorom a potom prevodovým stupňom. Potom budete musieť medzi ozubené koleso a predný kotúč pridať malú rozperu, aby ste vytvorili malý priestor pre voľný pohyb ozubených kolies. Na každú z nich som ako podložku použil plochú podložku.

Krok 3: Zostavte elektroniku

Teraz spojme elektronické súčiastky.

Obvod je celkom jednoduchý a obsahuje základné pripojenia z digitálnych IO pinov 2 až 9 na dva krokové ovládače a potom pripojenie medzi snímačom DHT11 a digitálnym IO pinom 10. Budete tiež musieť pridať svoje napájacie pripojenia k senzoru a krokovému pedálu ovládače a tiež 10k odpor medzi pripojením na pin 10 a 5V.

Zostavil som pripojenia kolíkov záhlavia a snímač DHT na prototypovú dosku 4x6 cm, aby do nej bolo možné zapojiť iba ovládače Arduino a krokového motora.

Potom som vytvoril niekoľko konektorových káblov Dupont na pripojenie ovládačov plošných spojov a krokových motorov. Môžete tiež použiť prepojky alebo si vytvoriť vlastné záhlavie.

Krok 4: Namontujte elektronické súčiastky

Lepiacou pištoľou som nalepil dosku Arduino na zadnú dosku meteorologickej stanice a dvoch vodičov krokových motorov na dva bočné stojany. To funguje najlepšie tak, že ponecháte dostatok miesta na zapojenie medzi komponentmi a krokovými motormi.

Akonáhle je elektronika nalepená na svojom mieste, môžeme zostaviť zvyšok meteorologickej stanice pomocou lepidla na drevo.

Krok 5: Dokončite montáž meteorologickej stanice

Prilepte dve nohy k základni a potom na prednú dosku priložte prednú dosku.

Nakoniec prilepte zadnú dosku na miesto a nechajte lepidlo zaschnúť. Uistite sa, že microUSB port Arduina smeruje k základni meteorologickej stanice.

Hneď ako lepidlo zaschne, zapojte krokové motory do ovládačov a potom pomocou vymyslených káblov pripojte ovládače k svojmu Arduinu. Pokúste sa zastrčiť kabeláž tak, aby nevyčnievala zospodu alebo nevyčnievala z hornej časti oblasti chrbta.

Ak chcete vrch zatvárať, použite kus vystrihnutý z dosky podperného stojana. Nelepte to na miesto, kým nevyskúšate svoje krokové ovládače a pripojenia, pretože na vykonanie zmien budete možno musieť znova pristúpiť k káblom.

Zapojte kábel micro USB do spodnej časti meteorologickej stanice a ste pripravení nahrať kód.

Krok 6: Programovanie Arduina

Kód je celkom priamy. Nebudem tu podrobne vysvetľovať kód, ale môžete si ho stiahnuť a prečítať si podrobné vysvetlenie toho, čo jednotlivé sekcie robia tu.

V kóde vytvoríme objekt senzora, vytvoríme požadované premenné a potom definujeme kolíky motora a senzora.

Funkcia nastavenia spustí sériovú komunikáciu, nastaví režimy pinov a pripojí sa k senzoru DHT11.

Funkcia slučky preberá merania zo senzora DHT11, zobrazuje ich na sériovom monitore a potom vypočítava počet krokov a smery, ktorými sa majú pohybovať všetky krokové motory, aby sa indikovali namerané hodnoty. Kód potom počká minimálne 5 sekúnd, kým slučku zopakuje.

Existuje hlavná slučka, ktorá volá ďalší krok a ktorý udáva počet krokov a smer pre každý motor a potom vykoná pohyby.

Krok 7: Nastavenie a používanie meteorologickej stanice

Pred nahraním kódu umiestnite dva prevody na motory a nastavte ich tak, aby ukazovali hodnoty pôvodne nastavené v kóde, tj 25 ° C a 50% vlhkosť v mojom kóde.

Potom môžete nahrať kód.

Ak otvoríte svoj sériový monitor, uvidíte prvé meranie vykonané senzorom a motory potom začnú pohybovať prevodovými stupňami, aby sa dostali k týmto hodnotám z počiatočných hodnôt.

Akonáhle pohyb skončí, mali by ste vidieť druhú sadu hodnôt a potom sa prevodové stupne môžu opäť pohnúť.

Stabilizácia hodnôt senzorov zvyčajne trvá niekoľko minút a potom získate konzistentnejšie údaje a menší pohyb prevodových stupňov.

Ak si všimnete, že vaše zobrazené hodnoty nie sú rovnaké ako hodnoty zobrazené na sériovom monitore, najskôr skontrolujte správnosť smerov pohybu motora, potom skontrolujte správnosť počiatočných hodnôt a nakoniec možno budete musieť upraviť počet krokov. na stupeň alebo percentuálne hodnoty, aby bolo možné kalibrovať vašu meteorologickú stanicu.

Vaša meteorologická stanica je teraz kompletná a môžete ju postaviť na stôl alebo poličku.

Ak sa vám tento pokyn páčil, zvážte jeho hlasovanie v súťaži CNC.

V sekcii komentárov mi dajte vedieť, či ste už meteorologickú stanicu postavili a čo ste použili na zobrazenie hodnôt.

Druhé miesto v súťaži CNC CNC 2020