Modulárna solárna meteorologická stanica: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Jeden z projektov, ktoré som chcel nejaký čas postaviť, bola Modulárna meteorologická stanica. Modulárny v tom zmysle, že požadované senzory môžeme pridať iba zmenou softvéru.

Modulárna meteorologická stanica je rozdelená na tri časti. Hlavná doska má Wemos, batériu, pripojenie k solárnemu panelu, nabíjačku a ADC (analógovo-digitálny prevodník). Prvý satelitný PCB spravuje analógové pripojenia a druhý satelitný PCB spravuje digitálny. Sú prepojené káblom UTP cat5 a zásuvkami RJ45.

Údaje sa prenášajú na server MQTT. Domáci asistent odtiaľto číta, ukazuje na palubnom paneli a v obchodoch so štatistikami.

Zásoby

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Prepojovacie káble
• Batéria 18650 - 1
• 18650 držiteľ -1
• Ženské hlavičky
• Mužské hlavičky
• Zásuvka RJ45 - 4
• Káblový konektor IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• 6W solárny panel - 1
• Vodotesné puzdrá - 2
• DPS
• Kábel UTP Cat 5
• 16 -pinová zásuvka IC - 1
• MCP3008 (budúce použitie) - 1

Krok 1: Montáž

Pôvodne som skontroloval, či solárny panel poskytuje dostatok energie. Potom som začal stavať prototyp. Túto verziu bude poháňať batéria 18650 nabíjaná solárnym panelom. Bude monitorovať vlhkosť, teplotu, tlak a napätie samotnej batérie. Všetko to bude ovládať Wemos D1 Mini a údaje sa budú prenášať na server MQTT. Po nahraní programu na server Wemos som potvrdil výkon a vyskúšal som, ako funguje.

Krok 2: Kód a schéma

Všetky schémy kódu a DPS sú k dispozícii na mojom GitHub.

Krok 3: DPS

Potom som nakreslil PCB v Autodesk Eagle. Táto bezplatná verzia vám umožní navrhnúť dosky s dvoma vrstvami a plochou 80 cm2. Po nakreslení schémy vygeneruje stopy komponentov. Stačí vytvoriť prepojenia a umiestniť ich na požadované miesto.

Nakoniec je potrebné vygenerovať súbory Gerber na odoslanie na PCBway.

Toto video je sponzorované spoločnosťou PCBway. Už nejaký čas sú priaznivcami kanála. Objednávanie PCB na PCBWay je veľmi jednoduché. Stačí uviesť veľkosť, požadované množstvo a odoslať súbory Gerber. PCBway rýchlo vytvára a odosiela PCB. Pri montáži súčiastky bez problémov pasujú, zváranie sa vykonáva ľahko a dosky plošných spojov majú vynikajúcu povrchovú úpravu. Vykonajte objednávku a získajte uvítací bonus 5 $.

Krok 4: Rámček

Po zváraní všetkých komponentov som začal stavať krabicu. Na to som použil vodotesné puzdro, ktoré som mal. Nainštaloval som vodotesný káblový konektor, ktorý prešiel prepojením so senzormi, a navrhol som podperu pre inštaláciu filtra v aplikácii Autodesk Fusion 360. Tento filter umožňuje cirkuláciu vzduchu, zabraňuje kondenzácii a zabraňuje vstupu cudzích predmetov. Tiež som navrhol podpery pre dosku plošných spojov a solárny panel. Po inštalácii solárneho panelu som začal stavať box, v ktorom budú uložené senzory, pričom bol postup podobný hlavnému boxu.

Po pripojení všetkých komponentov som do škatule nainštaloval upevňovaciu konzolu.

Potom som do oboch boxov nainštaloval filtre. Tieto pozostávajú z kusu látky prilepeného medzi dve potlačené podpery.

Krok 5: Inštalácia a testovanie

Nakoniec som nainštaloval meteorologickú stanicu vonku a skontroloval údaje. V súčasnej dobe fungujú iba digitálne snímače. V budúcnosti plánujem pridať ďalšie digilalové senzory (UV senzor, …) a analógové senzory (anemometer, …).

Dúfam, že sa vám tento projekt páči. Mám ďalšie videá z projektov, tak si ich pozrite a nezabudnite sa prihlásiť na odber môjho kanála a sledovať ma na sociálnych sieťach.