Vytvorte si vlastnú meteorologickú stanicu: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Sedením vo svojej izbe sa začnete potiť alebo vám bude behať mráz po chrbte; Zaujíma vás, aká by bola teplota vo vašej miestnosti? alebo aká by bola vlhkosť? Stalo sa mi to kedysi dávno.

To viedlo k založeniu osobnej meteorologickej stanice, ktorá monitoruje teplotu, vlhkosť, tlak a intenzitu svetla vo vašej miestnosti a nahráva ju na súkromný kanál na thingspeak.com.

Začnime.

Krok 1: Rýchle video

Tu je malé video, ktoré sumarizuje všetky veci za 5 minút.

Kliknutím sem spustíte sledovanie na youtube

Krok 2: Elektronické komponenty potrebné pre osobnú meteorologickú stanicu

Popis: Na snímanie vlhkosti použijeme DHT11, BMP180 na snímanie teploty a tlaku a odpor závislý na svetle (LDR), aby sme získali hrubú predstavu o intenzite svetla. Arduino nano bude zhromažďovať údaje z týchto senzorov a odosielať ich na server ESP8266, aby ich nahralo na váš súkromný kanál na thingspeak.com. Napájame naše Arduino nano z nástenného adaptéra 12V-2A, senzorov a ESP8266 bude prijímať nižšie konvertované napätie z prevodníka buck LM2596.

Zoznam komponentov:

1. Snímač tlaku a teploty BMP180,
2. Snímač vlhkosti DHT11,
3. Svetlo závislý odpor (LDR),
4. WiFi modul ESP8266 (pripravený na firmvér),
5. Arduino nano,
6. 2 odpory- 51 KOhm a 4,7 KOhm,
7. LM2596 prevodník dolárov,
8. DC konektor,
9. Prepnúť a
10. Nástenný adaptér 12V-2A.

Krok 3: Nástroje a ďalšie položky potrebné pre osobnú meteorologickú stanicu

Popis: Na odizolovanie drôtu použijeme odstraňovač drôtu, pilník na vyhladenie rezov/otvorov na kryte, lepiacu pištoľ na umiestnenie komponentov do krytu, skrutkovač na zatvorenie veka krytu a spájkovačku so spájkovacím drôtom na zostavenie obvodu na doske plošných spojov na všeobecné účely (GCB). Plastový box 4x4x2 palca slúži ako kryt. Na správnu montáž na GCB budeme potrebovať aj samčí a samičí pásik berg spolu so zásuvkami.

Zoznam nástrojov:

1. Odstraňovač drôtov,
2. Súbor,
3. Lepiaca pištoľ,
4. Skrutkovač a
5. Spájkovačka a spájkovací drôt.

Zoznam ďalších položiek:

1. Plastový box 4x4x2 palcov (tento rozmer som použil, všetky blízke rozmery by mali byť v poriadku),
2. Doska plošných spojov na všeobecné použitie,
3. mužský a ženský pás Berga a
4. samičie konektory.

Krok 4: Požiadavky na softvér

Popis: Aby sme videli hodnotu údajov senzorov, budeme potrebovať súkromný kanál na thingspeak.com. Na zápis arduino kódu pre arduino nano budeme potrebovať Arduino IDE. (Predpokladám, že máte počítač/notebook a wifi cestu s prístupom na internet)

Zoznam softvérových požiadaviek:

1. Súkromný kanál na Thingspeak.com a
2. Arduino IDE (podľa možnosti najnovšia verzia).

Najnovšiu verziu Arduino IDE si môžete stiahnuť z arduino.cc.

Teraz si vytvoríme súkromný kanál na thingspeak.com.

Krok 5: Vytvorenie súkromného kanála na Thingspeak.com

Ak chcete vytvoriť súkromný kanál na thingspeak.com, postupujte takto:

1. Otvorte webový prehliadač, prejdite na stránku thingspeak.com a kliknite na kartu „Registrácia“v pravom hornom rohu (obrázok č. 1)
2. Vyplňte údaje a kliknite na „Vytvoriť účet“, (obrázok č. 2)
3. Teraz kliknite na kartu „Nový kanál“(obrázok č. 3)
4. Znova zadajte podrobnosti o kanáli a povoľte 4 polia (pretože budeme odosielať 4 hodnoty senzorov), posuňte zobrazenie nadol a kliknite na kartu „Uložiť kanál“(obrázok č. 4/5)
5. Na tejto stránke kliknite na kartu „Kľúče API“a poznačte si „Zápis kľúča rozhrania API“.

To je všetko, ľudia, teraz máte svoj súkromný kanál thingspeak.

Teraz spojme všetky komponenty elektroniky.

Krok 6: Schéma pre osobnú meteorologickú stanicu

Tu prikladám schematický obrázok pre osobnú meteorologickú stanicu. K tomu tiež prikladám fritzingový súbor. Pripojenia sú pomerne jednoduché.

1. BMP180 sa pripája k portu I2C arduino nano.
2. LDR je zapojený deličom napätia s odporom 51 KOhm a prepojenie je spojené s kolíkom A1 arduino nano.
3. Dátový pin DHT11 je vytiahnutý vysoko s odporom 4,7 KOhm a pripojený k pinu A0 arduino nano.
4. ESP8266 TX a RX sa pripájajú k D10 a D11 arduino nano. CH_PD ESP8266 sa pripája na lištu 3,3 V.
5. Otáčaním potenciometra na tomto module upravte výstup modulu LM2596 na 3,3 V. Pripojte výstup tohto modulu k Vcc a Gnd z VCC a Gnd BMP180, DHT11, LDR a ESP8266.
6. Vstup modulu LM2596 pochádza z nástenného adaptéra 12V-2A, ktorý sa tiež pripája k Vin a Gnd z Arduino nano.

Tento obvod musíme zostaviť na doske s univerzálnym obvodom. Poďme to urobiť.

Krok 7: Zostavenie obvodu na doske plošných spojov (GCB)

Hardvérové nástroje a ďalšie položky z kroku 3 sú teraz v prevádzke.

1. Na umiestnenie Arduino nano a ESP8288 na GCB použite ženský pás Berg,
2. Na ich elektrické prepojenie s doskou použite spájkovačku a spájkovací drôt,
3. Použite zásuvkové konektory na predĺženie dosahu všetkých senzorov a modulu LM2596, pretože budú prilepené k veku a stene krytu,
4. Pomocou mužského pásku Berg vytvorte spojovacie body pre ženské predĺženia vyrobené v 3,
5. Realizujte schému zapojenia na GCB pomocou drôtov (odizolujte ich pomocou odizolovača) alebo koľajnice z roztaveného spájkovacieho drôtu a nakoniec,
6. Pred napájaním obvodu pomocou multimetra skontrolujte druh.

Teraz, keď je všetok hardvér umiestnený na GCB, pozrime sa na kód.

Krok 8: Kód

Kód pre osobnú meteorologickú stanicu je pomerne jednoduchý. Kvôli jednoduchosti prenosnosti som kód správne okomentoval. Pred vypálením kódu sa postarajte o nasledujúce veci.

1. Uistite sa, že sú nainštalované všetky knižnice,
2. V riadku 14 kódu nahraďte spojovníky SSID vášho prístupového bodu (wifi routera),
3. V riadku 15 kódu nahraďte spojovníky PASSWORD vašej wifi siete,
4. Spojovníky nahraďte kľúčom API pre zápis súkromného kanála vášho thingspeak v riadku 17 a
5. Pri programovaní Arduino nano sa uistite, že je napájanie 12V DC vypnuté.

Tu je odkaz na github (osobná meteorologická stanica) na stiahnutie kódu a knižníc, ktoré som použil.

Teraz, keď máme k dispozícii hardvér a softvér, zostáva už len balenie.

Krok 9: Príprava krytu

Teraz musíme do škatule 4x4x2 palca urobiť otvory rôzneho tvaru a veľkosti. Musíme urobiť otvory pre konektor DC a zapnúť akúkoľvek preferovanú stenu krytu. Musíme tiež urobiť otvory pre senzory na veku krytu.

Priložil som obrázok znázorňujúci rozmery otvorov, ktoré musíme na kryte urobiť.

Na rozrezanie plastu použite horúcu čepeľ.

Na vyhladenie dier použite pilník.

Teraz je váš kryt pripravený na umiestnenie vášho okruhu.

Krok 10: Zatvorenie veka

Vložte zostavený GCB do krytu.

Umiestnite spínač a konektor DC do otvorov na stene; senzory na otvoroch veka. Dokončite ich polohu a pomocou lepiacej pištole ich zafixujte. Nakoniec pomocou skrutkovača zatvorte veko.

Tu to máte, vašu osobnú meteorologickú stanicu. Zapnite napájanie a sledujte teplotu, vlhkosť, tlak a intenzitu svetla vo svojej miestnosti odkiaľkoľvek na svete prostredníctvom svojho smartfónu/počítača/prenosného počítača/tabletu na súkromnom kanáli thingspeak.

To je k tomuto návodu všetko. V prípade akýchkoľvek pochybností komentujte.

Ak sa vám tento návod páčil, je veľká šanca, že sa vám bude páčiť môj kanál youtube. Vďaka za prečítanie.