Solárna meteorologická stanica ESP32: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Pre svoj prvý projekt internetu vecí som chcel postaviť meteorologickú stanicu a odoslať údaje na data.sparkfun.com.

Malá oprava, keď som sa rozhodol otvoriť svoj účet v Sparkfun, neprijímali ďalšie pripojenia, a tak som si vybral iný zberateľ dát IoT thingspeak.com.

Pokračovanie…

Systém bude umiestnený na mojom balkóne a bude získavať teplotu, vlhkosť a tlak vzduchu. Mikrokontrolér vybraný pre tento projekt je mikrokontrolér FireBeetle ESP32 IOT dodávaný spoločnosťou DFRobot.

Na wiki stránke DFRobot nájdete ďalšie informácie o tomto mikrokontroléri a o tom, ako nahrať kód pomocou Arduino IDE.

Všetky fyzikálne parametre sú dané snímačom BME280. Ďalšie informácie nájdete aj na stránke wiki.

Aby bol systém úplne „bezdrôtový“, potrebnú energiu zabezpečujú dva 6V solárne panely, ktoré môžu dodávať výkon 2 W. Bunky budú spojené paralelne. Vyrobená energia sa potom uloží do 3,7 V polymérnej lítium-iónovej batérie s kapacitou +/- 1 000 mAh.

Za energetický manažment bude zodpovedný modul Solar Lipo Charger od DFRobot.

Krok 1: Komponenty

Na tento projekt budete potrebovať:

• 1x - DFRobot FireBeetle ESP32 IOT
• 1x - DFRobot Gravity - I2C BME280
• 1x - DFRobot 3,7V polymér lítium -iónový
• 1x - DFRobot solárna nabíjačka Lipo
• 2x - 6V 1W solárny panel
• 1x - Perfboard
• 1x - hlavička ženy
• 1x - Krabica/krabica
• Drôty
• Skrutky

Budete tiež potrebovať nasledujúce nástroje:

• Horúca lepiaca pištoľ
• Spájkovačka
• Vŕtačka

Krok 2: Zostavenie

Mikrokontrolér FireBeetle ESP32 IOT je napájaný 3,7 V batériou, ktorá je pripojená k nabíjačke Solar Lipo vo vstupnom porte batérie. Solárne články sú zapojené do portov PWR In. Porty Vcc a GND mikrokontroléra FireBeetle ESP32 IOT sú pripojené k portom Vout nabíjačky Solar Lipo.

Napájanie BME280 je dodávané z 3,3 V portu v mikrokontroléri FireBeetle ESP32 IOT. Komunikácia prebieha cez linky I2C (SDA / SCL).

Na opravu všetkých komponentov v krabici som použil perfboard, niekoľko hlavičiek a drôtov.

Na solárne články som použil horúce lepidlo na ich upevnenie v hornom kryte škatule. Pretože krabica už mala otvory, nie je potrebné robiť viac:)

Poznámka: Do solárnych panelov by mali byť umiestnené diódy, aby nedošlo k ich poškodeniu a vybitiu batérie.

Viac si o tom môžete prečítať v:

www.instructables.com/community/Use-of-diodes-when-connecting-solar-panels-in-para/

Krok 3: Kód

Aby ste mohli používať môj kód, sú potrebné určité zmeny.

Prvým je definovanie názvu a hesla vašej siete Wi -Fi. Druhým je získanie kľúča API od Thingspeak.com. Vysvetlím to nižšie. Ak chcete, môžete tiež definovať nový interval spánku.

Thingspeak.com Ak nemáte účet Thingspeak, budete musieť ísť na www.thingspeak.com a zaregistrovať sa.

Keď je váš e -mail overený, môžete prejsť na Kanály a vytvoriť nový kanál. Pridajte premenné, ktoré chcete nahrať. Pre tento projekt Teplota, Vlhkosť a Tlak.

Posuňte zobrazenie nadol a kliknite na „Uložiť kanál“. Potom môžete kliknúť na klávesy API. A získajte kľúč na zápis API. Potom ho pridajte do súboru s kódom.

Ak je všetko v poriadku, vaša meteorologická stanica môže začať odosielať údaje na váš kanál.

Krok 4: Záver

Ako vždy vo svojich projektoch dám priestor pre budúce zlepšenia, nie je tomu inak.

Počas vývoja sa začínam obávať spotreby energie systému. ESP32 a BME280 už dávam do režimu spánku a aj tak mám spotrebu okolo 2mA !!! Keďže som za to zodpovedný BME280, pravdepodobne budem potrebovať spínač na úplné vypnutie modulu v režime spánku.

Ďalšou zaujímavou funkciou by bolo získanie napätia batérie. Po určitom skúmaní a testovaní niektorých vnútorných funkcií ESP32 nič nefungovalo. Pravdepodobne teda pridám delič napätia a pripojím ho k analógovému vstupu a priamo odčítam napätie. Dajte mi vedieť, ak prídete na lepšie riešenie.

Napíšte mi, ak ste našli chybu, alebo máte nejaké návrhy/vylepšenia alebo otázky. „Nenudte sa, urobte niečo“