Meteorologická stanica s bezdrôtovým prenosom dát: 8 krokov

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

Tento pokyn je aktualizáciou môjho predchádzajúceho projektu - Meteostanica s protokolovaním údajov.

Predchádzajúci projekt si môžete pozrieť tu - Meteorologická stanica s protokolovaním údajov

Ak máte akékoľvek otázky alebo problémy, môžete ma kontaktovať na mojom e -maile: [email protected].

Komponenty dodané spoločnosťou DFRobot

Začnime teda

Krok 1: Čo je nové?

Vykonal som niekoľko inovácií a vylepšení svojho predchádzajúceho projektu - Meteostanica s protokolovaním údajov.

Pridal som bezdrôtový prenos dát z meteorologickej stanice do prijímača, ktorý je umiestnený vo vnútri.

Tiež bol odstránený modul karty SD a nahradený štítom rozhrania Arduino Uno. Hlavným dôvodom tejto výmeny bolo využitie priestoru, štít rozhrania je plne kompatibilný s Arduino Uno, takže na pripojenie nepotrebujete používať vodiče.

Stánok meteorologickej stanice bol prepracovaný. Predchádzajúci stojan meteorologickej stanice bol príliš nízky a veľmi nestabilný, a tak som vyrobil nový vyšší a stabilnejší stojan na meteorologickú stanicu.

Tiež som pridal nový držiak na puzdro, ktoré je namontované priamo na stojan meteorologickej stanice.

Na zásobovanie bol pridaný ďalší solárny panel.

Krok 2: Materiály

Takmer všetky potrebné materiály pre tento projekt je možné zakúpiť v internetovom obchode: DFRobot

Na tento projekt budeme potrebovať:

-Súprava do poveternostných podmienok

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-RF modul 433 MHz pre Arduino (prijímač a vysielač)

-Protoboard

-SD karta

-Solárny správca energie

-5V 1A solárny panel 2x

-štít rozhrania Arduino Uno

-Niektoré nylonové sťahovacie pásky

-montážna sada

-Displej LCD

-Breadboard

- Li-ion batérie (použil som batérie Sanyo 3,7 V 2250 mAh)

-Vodotesná plastová spojovacia skrinka

-Niektoré drôty

Na stojan meteorologickej stanice budete potrebovať:

-asi 3,4 m dlhá oceľová rúrka alebo môžete použiť aj oceľový profil.

-drôtené lano (asi 4 m)

-drôtená lanová svorka 8x

-Nerezové napináky 2x

-fi10 oceľová tyč (asi 50 cm)

-Oceľová zdvíhacia matica 4x

Budete tiež potrebovať niekoľko nástrojov:

-spájkovačka

-skrutkovače

-dodávatelia

-vŕtačka

-zváračka

-uhlová brúska

-drôtená kefa

Krok 3: Zhrnutie

Ako som povedal, tento Instructable je aktualizáciou mojej predchádzajúcej Instructable o meteorologickej stanici.

Ak teda chcete vedieť, ako zostaviť súpravu meteorologickej stanice, ktorá je potrebná pre tento projekt, môžete sa pozrieť sem:

Ako zostaviť súpravu meteorologickej stanice

Pozrite sa tiež na môj predchádzajúci návod na používanie tejto meteorologickej stanice.

Meteostanica s protokolovaním údajov

Krok 4: Riešenie montáže meteostanice

S meteorologickou stanicou prichádza aj otázka, ako vyrobiť montážny stojan, ktorý odolá vonkajším vplyvom.

Potreboval som si urobiť malý prieskum o typoch a prevedení stojana meteorologickej stanice. Po niekoľkých výhradách som sa rozhodol postaviť stojan s 3 m dlhou rúrkou. Odporúča sa, aby bol anemometer na najvyššom mieste asi 10 m (33 stôp), ale pretože mám súpravu meteorologickej stanice, ktorá je All-In-One, volím odporúčanú výšku-asi 3 m (10 stôp).

Hlavná vec, ktorú som musel zvážiť, je, že tento stojan musí byť modulárny a ľahko sa montuje a rozoberá, aby sa dal preniesť na iné miesto.

Zhromaždenie:

1. Začal som s oceľovou rúrou fi18 3,4 m (11,15 stôp). Najprv som potreboval z hrdze odstrániť hrdzu, tak som ju natrel kyselinou na odstraňovanie hrdze.
2. Po 2 až 3 hodinách, keď kyselina urobila svoje, som začal všetko zvárať. Najprv som na opačné strany oceľovej rúry privaril zdvíhaciu maticu. Umiestnil som ho vo výške 2 m od zeme, môže byť tiež položený vyššie, ale nie nižšie, pretože potom sa horná časť stane nestabilnou.
3. Potom som potreboval urobiť dve „kotvy“, jednu na každú stranu. Na to som vzal dve oceľové tyče fi12 50 cm (1,64 stopy). Na vrch každej tyče som navaril jednu zdvíhaciu maticu s okom a malú oceľovú dosku, aby ste na ňu mohli šliapať alebo buchnúť do zeme. To je možné vidieť na obrázku (napiš na kiri sliki)
4. Potreboval som spojiť „kotvy“so zdvíhacím okom na oboch stranách stojana, na to som použil drôtené lano. Najprv som použil dva asi 1,7 m (5,57 stôp) dlhé kusy oceľového lana, na bočnej strane boli priamo pripevnené k zdvíhacej matici s očkom pomocou drôteného lanka a na druhej strane boli pripevnené napínacie spony z nehrdzavejúcej ocele. Na uťahovanie oceľového lana sa používajú napínače z nehrdzavejúcej ocele.
5. Na montáž plastovej spojovacej skrinky na stojan I 3D tlačené držadlo. Viac informácií o tomto môžete vidieť v kroku 5
6. Na konci som každú oceľovú časť natrel základnou farbou (dve vrstvy). Na túto farbu potom môžete položiť každú farbu, ktorú chcete.

Krok 5: 3D tlačené diely

Pretože som chcel, aby bol montážny stojan ľahko zostaviteľný a rozoberateľný, potreboval som vyrobiť niekoľko 3D tlačených dielov. Každá časť bola vytlačená plastom PLA a mnou navrhnutá.

Teraz musím vidieť, ako tieto časti vydržia vonkajšie prvky (teplo, zima, dážď …). Ak chcete súbory STL týchto častí, môžete mi napísať na môj mail: [email protected]

Držiak plastovej spojovacej skrinky

Keď sa pozriete na môj predchádzajúci návod, môžete vidieť, že som držal v ruke oceľový plech, ktorý nebol veľmi praktický. Teraz som sa teda rozhodol, že ho vyrobím z 3D tlačených dielov. Je vyrobený z piatich 3D tlačených častí, ktoré umožňujú rýchlu výmenu zlomeného dielu.

S týmto držiakom je možné plastovú spojovaciu skrinku namontovať priamo na oceľové potrubie. Výška upevnenia môže byť voliteľne.

Kryt snímača teploty a vlhkosti

Potreboval som navrhnúť kryt pre snímač teploty a vlhkosti. Po nejakom výskume na internete som dospel k záveru o konečnej podobe tohto bývania. Sieť Stevenson som navrhol s držiakom tak, aby sa všetko dalo namontovať na oceľové potrubie.

Je vyrobený z 10 dielov. Hlavná základňa s dvoma časťami a „vrchnákom“, ktorý ide na vrch, aby bolo všetko zapečatené, aby nemohla vniknúť voda.

Všetko bolo vytlačené vláknom PLA.

Krok 6: Vnútorný prijímač dát

Hlavnou inováciou tohto projektu je bezdrôtový prenos dát. Na to som tiež potreboval vyrobiť izbový prijímač údajov.

Na to som použil prijímač 430 MHz pre Arduino. Vylepšil som ho 17 cm (6,7 palcovou) anténou. Potom som potreboval otestovať dosah tohto modulu. Prvý test bol vykonaný vo vnútri, aby som videl, ako steny pôsobia na dosah signálu a ako to ovplyvňuje narušenie signálu. Druhý test bol vykonaný vonku. Dosah bol viac ako 10 m (33 stôp), čo bolo viac ako dosť pre môj izbový prijímač.

Časti prijímača:

• Arduino Nano
• Prijímací modul Arduino 430 MHz
• Modul RTC
• displej LCD
• a niektoré konektory

Ako je vidieť na obrázku, tento prijímač dokáže zobrazovať vonkajšiu teplotu a vlhkosť, dátum a čas dňa.

Krok 7: Testovanie

Predtým, ako všetko zostavím, musel som urobiť niekoľko testov.

Najprv som musel otestovať vysielací a prijímací modul pre Arduino. Musel som nájsť správny kód a potom som ho musel upravovať tak, aby zodpovedal požiadavkám projektu. Najprv som skúsil na jednoduchom príklade poslať jedno slovo z vysielača do prijímača. Keď sa to úspešne dokončilo, pokračoval som v odosielaní ďalších údajov.

Potom som musel otestovať dosah týchto dvoch modulov. Najprv som to skúsil bez antén, ale nemalo to taký veľký dosah, asi 4 metre (13 stôp). Potom boli pridané antény. Po nejakom výskume som narazil na niekoľko informácií, a tak som sa rozhodol, že dĺžka antény bude 17 cm (6,7 palca). Potom som urobil dva testy, jeden vnútorný a jeden vonku, aby som videl, ako rôzne prostredia ovplyvňujú signál.

Pri poslednom teste bol vysielač umiestnený vonku a prijímač bol umiestnený vo vnútri. S týmto som testoval, či môžem skutočne vyrobiť izbový prijímač. Spočiatku boli určité problémy s prerušeniami signálu, pretože prijímaná hodnota nebola rovnaká ako vysielaná. To sa vyriešilo novou anténou, na ebay som kúpil „originálnu“anténu pre modul 433 MHz.

Tento modul je dobrý, pretože je veľmi lacný a ľahko sa používa, ale je užitočný iba pre malé rozsahy kvôli prerušeniam signálu.

Viac informácií o testovaní si môžete prečítať v mojom predchádzajúcom návode - Meteostanica s protokolovaním údajov

Krok 8: Záver

Budovanie takéhoto projektu od myšlienky až po konečný produkt môže byť skutočne zábavná, ale aj náročná. Musíte mať čas a zvážiť množstvo možností pre každú vec tohto projektu. Ak teda vezmeme tento projekt ako celok, potrebujete veľa času, aby ste ho skutočne splnili tak, ako chcete.

Ale projekty ako tento sú naozaj dobrou príležitosťou na rozšírenie vašich znalostí v oblasti projektovania a elektroniky.

Obsahuje tiež mnoho ďalších technických oblastí, ako je 3D modelovanie, 3D tlač, zváranie. Aby ste nedostali len pohľad na jednu technickú oblasť, ale pozreli ste sa, ako sa technické oblasti v takýchto projektoch prelínajú.

Tento projekt je navrhnutý tak, aby ho zvládol každý, kto má základné znalosti v oblasti elektroniky, zvárania, grilovania a navrhovania. Hlavnou zložkou projektu, ako je tento, je však čas.