Tweetingová meteorologická stanica: 8 krokov (s obrázkami)

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

Chceli ste niekedy sledovať aktuálne poveternostné podmienky vášho mesta, uhlíkovú stopu, hladinu hluku a znečistenia? Chcete byť križiakom zameraným na zmenu klímy alebo si vytvoriť vlastnú tweetingovú meteorologickú stanicu a zdieľať svoje miestne poveternostné podmienky s svetom?

Zoznámte sa s Tweeting Weather IoT Station aka TWIST - DIY, open -source platforma na monitorovanie životného prostredia a získavanie meteorologických údajov. Účelom TWIST je, aby jednotlivci a komunity mohli zbierať údaje o tom, čo sa skutočne deje v ich prostredí, a zdieľať tieto údaje na sociálnych médiách, ako je Twitter.

• TWIST je platforma založená na internete vecí (IoT).
• Mozog TWIST je Intel Edison Board.
• TWIST je kompatibilný s rôznymi senzormi.
• Všetok kód, návrhové súbory (schémy a rozloženie DPS) sú Open-Source. To znamená, že ktokoľvek môže prispieť k platforme TWIST zdieľaním kódu a schém pre rôzne senzory.

TWIST sa skladá z troch technologických vrstiev:

Prvá vrstva je hardvérová doska, ktorá obsahuje všetky senzory počasia a životného prostredia známe ako „doska senzorov“. Ako naznačuje názov, nesie senzory, ktoré merajú zloženie vzduchu, teplotu, vlhkosť, dážď. Môžu byť tiež pridané ďalšie senzory podobné seizmickej aktivite, UV index, barometrický tlak, nadmorská výška, lux (svietivosť), hladiny zvuku, rýchlosť a smer vetra atď. Po nastavení je doska senzorov schopná streamovať údaje namerané senzormi do druhej vrstvy. Druhou vrstvou je doska Intel Edison, ktorá prijíma údaje zo dosky senzorov, spracováva ich a odosiela do ďalšej vrstvy. Tretia vrstva spája vašu Edison Board s internetom cez Wi-Fi pomocou bezdrôtového modulu na Edisonovej doske a pomocou služby Tweet nájdete aktuálne počasie a podmienky prostredia.

Napájanie zariadenia môže byť zaistené solárnym panelom alebo sieťovým adaptérom.

Úložiská kontrolované verziami

Všetky tri technologické vrstvy TWIST sú Open-Source, a preto sú všetky súbory, ktoré používame na kódovanie, vývoj PCB, mechanické navrhovanie atď., Ľahko dostupné v našom úložisku Github.

Príspevky do súťaže

Intel IoT Invitational

Chcel by som poďakovať Intel+Instructables za poskytnutie dosky Intel Edison Board. Mám v pláne vytvoriť oveľa viac inštrukcií týkajúcich sa internetu vecí pomocou dosky Edison.

#iotweatherstn

Ak robíte TWIST, nezabudnite tweetovať počasie pomocou #iotweatherstn. #iotweatherstn môže byť hashtag, ktorý používajú všetky tweetingové meteorologické stanice poháňané internetom vecí.

Krok 1: Diely a materiály

QuantityPartDetails 1

Intel Edison

s Arduino Breakout Board

1

Senzor horľavého plynu MQ2

1

YL-83

Dažďový senzor

1

SL-HS-220

Snímač teploty a vlhkosti

1

Odpor

32 tis

4,7 tis

3 Kovový odstup 1 palec

1

Odpor

32 tis

4,7 tis

2

Drevený list veľkosti A4

Neskôr je možné strihať podľa veľkosti

3

Kovový odstup

1 palec

Krok 2: Elektrický dizajn

Moc

Celý systém je napájaný z 5V 1A zdroja. Senzory (teplota, vlhkosť, dážď, plyn) čerpajú približne 200 mA, Edison približne 500 mA, pretože celkový požadovaný prúd je menší ako 1amp, napájanie 1 ampér by malo fungovať v poriadku. Vstavaná zelená dióda LED na digitálnom pine 13 dosky Edison slúži na zobrazenie stavu napájania.

Spoločnosť Intel Edison spúšťa šou pre TWIST. Edison je namontovaný na oddeľovacej doske Arduino, ktorá uľahčuje čítanie digitálnych a analógových signálov zo senzorov. Edison je pripojený k 5V lište pomocou kábla micro USB. Edison má vstavané rádio Wi-Fi, ktoré mu umožňuje pripojiť sa k Twitteru bez potreby ďalšieho hardvéru.

Hodiny v reálnom čase (RTC)

Pretože časové pečiatky automaticky vykonávané službou Twitter pre každý tweet majú rozlíšenie obmedzené na celkový počet dní od času tweetovania, na presné časové pečiatkovanie dátumu a času v hodine a minúte sa používajú hodiny v reálnom čase- Druhý formát. Hodinami reálneho času používanými na platforme TWIST je modul DS-1307 RTC.

Senzory Najzákladnejšie nastavenie tohto systému má štyri senzory (teplota, vlhkosť, dážď, plyn), ktoré sa pripájajú k Edisonu. Je možné pridať ďalšie senzory, ako napríklad hluk, vietor atď. Každý snímač je napájaný priamo z 5V koľajnice a má svoj signálny kolík pripojený k analógovým kolíkom A0 až A2 a digitálnym pinom 2 na oddeľovacej doske Edison. Senzory majú každý potenciometer na nastavenie citlivosti namontovaný na každej doske senzorov; MQ-2 je snímač horľavých plynov (skvapalnený ropný plyn, propán, vodík a metán), ktorý vydáva analógové napätie úmerné koncentrácii plynov v častiach na milión. SL-HS-220 má termistor, ktorý udáva hodnotu teploty. Pretože výstup termistora je nelineárny, zodpovedajúca teplotná tabuľka je uvedená v úložisku senzorov. Termistor vyžaduje po pripojení k doske Edison obvod rozdeľovača napätia, ako je znázornené na schéme zapojenia. SL-HS-220 má tiež vstavaný vlhkomer, ktorý meria vlhkosť a vydáva analógové napätie, ktoré zodpovedá pevnej hodnote vlhkosti. Tabuľka vlhkosti a napätia je tiež uvedená v úložisku senzorov. Bežnou náhradou za SL-HS-220 je snímač DHT11. Dažďový senzor/snímač vody má potenciometer, ktorý je nastavený tak, aby poskytoval digitálny výstup pre určité množstvo dažďa, ktorého citlivosť môže nastaviť užívateľ.

Meteorologická stanica.fzz

Krok 3: Mechanická konštrukcia

Telo TWIST je vyrobené z dvoch dosiek z drevených plechov. Aj keď som použil preglejku 1/4 ", dizajn je možné zostaviť z akéhokoľvek listového materiálu, pretože rozstup (udržiavaný 1" hliníkovými dištanciami) je jediným kritickým prvkom. Vyššie som priložil vektorové súbory na stiahnutie.

Rezanie laserom

Pre všetkých, ktorí chcú tieto dve platne rezať laserom, nižšie prikladám súbory na rezanie laserom. Vo svojej konštrukcii obsahuje aj ďalší snímač kvality vzduchu. Podľa vášho výberu teda môžete použiť buď senzorový modul MQ2 alebo modul senzora kvality vzduchu.

Krok 4: Zostava rámu: tvár a základňa

Čelná doska

Senzory zapadajú do zodpovedajúcich otvorov a výrezov a dajú sa upevniť pomocou skrutiek alebo lepidla.

Základná doska

Vzpery dosky Edison sú priskrutkované k základnej doske. Analógovo-digitálny prevodník (ADC), ktorý je pripojený k dažďovému senzoru, je možné tiež naskrutkovať na základnú dosku.

Na základnú dosku je možné tiež priskrutkovať ďalšie komponenty, ako sú bzučiaky alebo obvod regulátora napätia pre solárny vstup.

Základná doska a predná doska sú od seba oddelené odstupmi 1 palcov.

Krok 5: Zostavenie elektroniky a snímača

Moc

Napájanie systému dodáva nástenný adaptér so štandardným valcovým konektorom, ktorý je pripojený priamo k konektoru Edison's Barrel. Systém je možné napájať aj z portu USB na doske Edison. Dosku môžete napájať aj z externého solárneho panelu.

Senzory

Senzory sú pripevnené k oddeľovacím doskám so zásuvkami typu „male“, a preto ich možno priamo pripojiť k Edisonu pomocou prepojovacích káblov typu male-to-female.

Krok 6: Konfigurácia Twitteru

Aby sme mohli tweetovať, používame aplikáciu tretej strany vyvinutú spoločnosťou NeoCat, ktorá získava token Twitteru, ktorý budete potrebovať na twitterovanie so svojou nástenkou Edison. Tokeny je možné získať aj z webovej stránky Twitter Developers.

Ak chcete začať, navštívte webovú stránku NeoCat a podľa jeho tutoriálu získajte knižnicu twitteru a svoj twitterový token. Ako uviedol NeoCat na svojich stránkach, nezneužívajte túto službu. Udržujte svoje tweety riedke. Ak potrebujete niečo, čo tweetuje každých 6 sekúnd, mali by ste si nastaviť vlastný server a aplikáciu twitter, a preto kód, ktorý som napísal, zaisťuje, aby sa server NeoCat nepreťažoval (tweety TWIST každých 6 hodín).

Knižnica používa túto webovú stránku NeoCat ako server proxy pre veci OAuth. Váš tweet nemusí byť použitý pri údržbe webovej stránky tohto NeoCatu. Twitter zrejme odmieta opakované tweety s rovnakým obsahom (vracia chybu 403).

Twitter token

Knižnica tweetu Arduino

Krok 7: Softvér a konfigurácia

Predtým, ako začnete s kódovaním, postupujte podľa sprievodcu nastavením spoločnosti Intel pre Intel Edsion.

Program je náčrt Arduina bežiaci na Edisoni. Každý z hlavných blokov kódu som vysvetlil nižšie.

Kód obsahuje niektoré preddefinované konštanty, deklarácie pinov a niekoľko príkazov na sériovú tlač, ktoré pomáhajú pri riešení problémov.

Oneskorenie tweetu

Pretože Twitter filtruje tweety, ktoré majú rovnaký obsah a sú tweetované v krátkych časových intervaloch medzi každým z nich, bolo medzi každým tweetom nastavené štandardné 3 -hodinové (10800000 milisekundové) oneskorenie.

tweetMessage ();

oneskorenie (10800000);

Typ Casting

Mnoho údajov, ktoré získame zo senzorov, je v dátovom type „int“alebo „float“. Pretože však tieto hodnoty tweetujeme, musíme ich previesť na dátový typ „String“. Na to používame špeciálnu techniku odlievania typov.

char *dtostrf (dvojité val, šírka znaku so znamienkom, znak bez znamienka, znak *sout) {

znak fmt [100]; sprintf (fmt, "%%% d.%df", width, prec); sprintf (sout, fmt, val); návrat sout; }

Twitter token

Twitter token je vytvorený na webových stránkach NeoCat a mal by byť vložený do priestoru pre tokeny tu.

neplatný tweetMessage () {

Twitter twitter („ZADAJTE TWITTER TOKEN TU“);

Tweetingové hodnoty senzorov

Aby sme tweetovali hodnotu senzora, najskôr zahrneme typ senzora; Príklad: „Vlhkosť“. Nasleduje deklarácia znakov a riadok kódu požadovaný pre obsadenie typového písma. Ďalej pridáme výpis pre mernú jednotku; Príklad: "%RH". Podobným spôsobom môžeme pokračovať v pridávaní hodnôt aj iných senzorov.

vlhkosť (); plavák vlhký;

// Twitter správa String stringMsg = "Vlhkosť:"; znak tmp [10]; dtostrf (vlhký, 1, 2, tmp); stringMsg += tmp; stringMsg += "%RV";

Poloha a označovanie meteorologickej stanice

Ďalej označíme polohu (mesto, lokalita atď.) A ďalšie značky ako #iotweatherstn.

stringMsg += "#Mumbai #Bandra #iotweatherstn";

Hodiny v reálnom čase (RTC)

Ako bolo vysvetlené vyššie, TWIST môže tiež tweetovať údaje o hodinách v reálnom čase. Nasleduje príklad bloku parametrov „dňa“kódu RTC. Funkcia hodín v reálnom čase je na platforme TWIST voliteľná, pretože modul sa dodáva samostatne. V úložisku TWIST je preto vytvorená samostatná vetva pre kód a schémy vetvy hodín reálneho času.

TwistDateTime (); DateTime now = rtc.now (); int twistday, twistmonth, twistyear, twisthour, twistmin, twistsec; Reťazec stringMsg = ""; char ds1307day [10]; dtostrf (Twistday, 1, 0ds1307day); stringMsg += ds1307day; stringMsg += "/";

140 znakov

Tento blok kódu pokrýva pole reťazcov na pole 140 znakov pripravené na tweetovanie.

char msg [140];

stringMsg.toCharArray (msg, 140);

Riešenie problémov so správou a pripojením

Tento blok kódu vytlačí niekoľko riadkov textu v sériovom monitore, aby pomohol používateľovi skontrolovať stav správy a tweetu.

// Tweetujte toho hlupáka!

if (twitter.post (msg)) {int status = twitter.wait (); if (status == 200) {Serial.println ("OK."); Serial.println ("Tweetovaný správou"); } else {// Test pripojenia Serial.print ("failed: code"); Serial.println ("Správa nebola tweetovaná"); Serial.println (stav); }} else {Serial.println ("pripojenie zlyhalo."); Serial.println („Správa nebola tweetovaná“); }

Všetky ostatné bloky kódu jednoducho prevádzajú analógové alebo digitálne údaje zo senzorov na použiteľné údaje.

Kód je možné stiahnuť z tu alebo z hlavného úložiska:

Meteorologická stanica.ino

Krok 8: Prispievanie do úložiska senzorov

Ste programátor, inžinier alebo dizajnér, ktorý má skvelý nápad na novú funkciu v TWIST? Možno máte dobrý nápad na opravu chyby? Neváhajte a využite náš kód, schémy a súbory CAD z Githubu a drotár s nimi.

TWIST GitHub

Druhá cena v Intel® IoT Invitational