Arduino WiFi сымсыз ауа -райы станциясы: 10 қадам (суреттермен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Бұл нұсқаулықта мен сізге Arduino көмегімен сымсыз метеостанцияны қалай құруға болатынын көрсетемін

Ауа райы станциясы - бұл әр түрлі сенсорлардың көмегімен ауа райы мен қоршаған ортаға қатысты мәліметтерді жинайтын құрылғы. Біз көптеген нәрселерді өлшей аламыз:

• Температура
• Ылғалдылық
• Жел
• Барометрлік қысым
• Ультракүлгін индексі
• Жаңбыр

Бұл метеостанцияны құруға менің шабытым Дэвистің анемометрі, желдің жылдамдығы мен жаңбыр өлшеуіші Arduino кодының авторлық құқықтары Грег.

Мен негізгі тақта ретінде Arduino Uno қолданамын.

ESP8266 WiFi модулі деректерді www.wunderground.com сайтына жібереді

Weather Underground-бұл Интернет арқылы нақты уақыттағы ауа райы ақпаратын беретін коммерциялық ауа райы қызметі.

Мен сенсорларды қолданамын:

• Температура - Даллас DS18B20
• Ылғалдылық, қысым - BME280
• УК, күн сәулесі - ML8511
• Аненометр мен желдің бағыты - Дэвис 6410
• Жауын өлшегіш - Ventus W174

1 -қадам: бөлшектер

Бұл жобаны құру үшін келесі бөліктер қажет:

1. Ардуино Уно
2. ESP8266 ESP-01 немесе ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Дэвис 6410
6. Ventus W174

2 -қадам: схемалық және сымдық диаграмма

3 -қадам: PCB Arduino Uno ауа райы станциясының қалқаны

Баспа платасының дизайны (ПХД), мен қолдандым, Sprint-Layout »бағдарламасы. Gerber файлдарына экспортталды.

Бұл Arduino Uno ауа райы станциясының қалқанын жасау үшін сізге қажет:

1. ML8511 UVB ультракүлгін сәулелерінің сенсорының ультракүлгін сәулелену сенсорының Arduino Ebay үшін аналогтық шығысы
2. Су өткізбейтін сандық термиялық зонд немесе DS18B20 Arduino датчигі Ebay
3. JST-XH жинағы 4Pin 2.54мм Терминалды корпус PCB Header сым қосқыштары Ebay
4. Атмосфералық қысым сенсоры Температура ылғалдылығы датчигінің сынуы BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 резисторы
7. 1x 120R 0805 резисторы
8. 8x 0R 1206 секіргіш (резистор)
9. мыс тақта
10. 2x 4.7K резистор
11. 1х 10 к резистор
12. 1х 3 мм сым
13. 1x RJ45 ұясы Ebay
14. 1х 47uF электролиттік конденсатор
15. 1x 40 істікшелі Ebay тақырыптық түйреуіштері
16. 1x Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay кернеу реттегіші
17. 1x 2,54 мм қадамдық қосқыш DIP 2 Ebay

4 -қадам: Arduino сенсорларының кітапханалары, нұсқаулық және басқа ақпарат

1) Arduino метеостанциясының жобасы www.cactus.io

2) Дэвис 6410 анемометр нұсқаулығы

3) Adafruit BME280 драйвері (барометрлік қысым сенсоры) кітапханасы

4) ML8511 ультракүлгін сенсорлар кітапханасы

5) DS18B20 DS18S20 максималды температуралық интегралды схемаларына арналған Arduino кітапханасы - Назар аударыңыз, бұл серияда мәселе бар сияқты. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Даллас кітапханасы/Maxim 1-Wire чиптері

7) Wunderground (жеке метеостанцияны жүктеу хаттамасы)

feedback.weather.com/customer/kz/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH4LqnJSM4

8) NodeMCU метеостанциясы

5 -қадам: ПХД дәнекерлеу

Ауа райы станциясының қалқаны мен Raspberry Pi корпусында болды. Менің ойымша, бұл жақсы көрінеді.

6 -қадам: Жеке метеостанцияны орнату

Орналасқан жердегі ауа райы станциясы қондырғының ең маңызды бөлігі болып табылады. Егер метеостанция ағаштың астында немесе асып кетсе, станциямен өлшенетін жауын -шашын туралы мәліметтер дұрыс болмайды. Егер сіз метеостанцияны аллеяға қойсаңыз, анемометрге жел туннелінің әсерін алуға болады, нәтижесінде қате жел туралы деректер пайда болады. Метеостанция жақсы «алуы» немесе кез келген басқа биік объектіден қашықтығы болуы керек.

Желдің стандартты өлшемі жерден 10 метр биіктікте алынуы керек. Шатыр төбесі мен үшін ең жақсы жұмыс істейді.

Метеостанция күн батареясынан қуат алады. Сондықтан ол автономды.

Метеостанцияны орнатуда жиі кездесетін қате термометр сенсорының дұрыс қойылмауымен байланысты. Метеорологтар температураны көлеңкедегі ауа температурасы деп анықтайды. Метеостанцияны орналастыру кезінде мынаны тексеріңіз:

• Термометр сенсоры ешқашан тікелей күн сәулесін алмайды.
• Термометр көп желдетуді алады және желден қоршалмайды.
• Егер термометр шатырдың төбесіне қойылса, оның төбеден кемінде 1,5 метр биіктікте екеніне көз жеткізіңіз.
• Егер термометр шөптің үстіне қойылса, ол тағы да шөп бетінен кемінде 1,5 метр биіктікте болуы керек.
• Термометр жақын төселген бетінен кемінде 15 метр қашықтықта орналасқан.

Сондықтан мен ауа -райында баспана қолданамын. Мен оны ПВХ құбырынан жасадым. Осылайша, метеостанцияны тікелей күн сәулесінің астында орналастыруға болады, термометр баспана ішінде орналасқан.

Метеостанцияны орнату туралы қосымша ақпарат мына жерде

7 -қадам: ESP8266 AT командалары

Алдымен ESP8266 WiFi модулін дайындау керек. CWMODE параметрін 1 = станция режиміне өзгертіңіз (клиент) және WiFi маршрутизаторына ESP8266 қосыңыз. Мен сериялық адаптерді ttl үшін usb қолданамын. Оған тек 4 сымды қосу қажет (+3.3V, GND TX, RX)

Немесе Arduino көмегімен AT командаларын ESP8266 жіберуге болады.

AT командалары:

AT

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = «ssd», «құпия сөз»

қосымша AT командалары

8 -қадам: Arduino коды

1. Arduino Uno -ға кодты жүктемес бұрын, WU станциясының идентификаторы мен кілтін/паролін алу үшін wunderground.com сайтында тіркеліңіз.

2. Бұл идентификаторды және кілтті/құпия сөзді ауа райы станциясына Arduino кодына өзгертіңіз.

• char ID = «xxxxxxxx»; // wunderground метеостанциясының идентификаторы
• PASSWORD жол = «xxxxxxxx»; // wunderground метеостанциясының құпия сөзі

3. Салыстырмалы қысым өлшегіштерін алу үшін биіктікті өзгертіңіз (м)

4. #debine DEBUG 1 // егер сенсорлардың деректерін тексерсеңіз.

5. Мен Wunderground.com сайтына деректерді жіберудің 30 секундтық циклін қолданамын. Желдің жылдамдығын өлшеу үшін 25 секунд қажет. Басқа уақыт сенсор деректерін оқуға арналған.

9 -қадам: Нәтиже

Ол жұмыс істейді және сенсорлардың деректерін Wunderground.com сайтына жібереді. Мен өте бақыттымын;)

10 -қадам: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi сымсыз ауа райы станциясы V2

Жаңа метеостанцияның v2 нұсқасы https://www.instructables.com/id/NodeMCU-Wireless-Weather-Station/ басыңыз