Аз қуатты ауа райы станциясы: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Енді бұл үшінші нұсқада және екі жылдан астам уақыт бойы сынақтан өткеннен кейін, менің метеостанциям қуаты төмен өнімділік пен деректерді беру сенімділігі үшін жаңартылады.

Қуат тұтыну - желтоқсан мен қаңтардан басқа айларда проблема емес, бірақ өте қараңғы айларда күн панелі 40 ватт деп есептелгенімен, жүйенің сұранысын қанағаттандыра алмады … және сұраныстың көп бөлігі 2G FONA GPRS модулі, ол деректерді интербеттерге тікелей жібереді.

Келесі мәселе FONA GPRS модулінің өзінде немесе, мүмкін, ұялы телефон желісінде болды. Құрылғы апталар / айлар бойы өте жақсы жұмыс істейді, бірақ содан кейін кенеттен ешқандай себепсіз тоқтайды. Шамасы, желі қандай да бір «жүйені жаңарту туралы ақпаратты» жіберуге тырысады, егер ол қабылданбаса, құрылғы желіден жүктеледі, сондықтан GPRS шын мәнінде деректерді жіберудің техникалық қызмет көрсетуге ақысыз шешімі емес. Бұл ұят, себебі ол жұмыс істегенде, ол өте жақсы жұмыс істеді.

Бұл жаңарту деректерді Raspberry Pi жергілікті серверіне жіберу үшін төмен қуатты LoRa протоколын қолданады, содан кейін оны интербеттерге жібереді. Осылайша, метеостанцияның өзі күн панелінде қуаты аз болуы мүмкін және WIFI ауқымының бір жерінде электр желісінде орындалатын процестің «ауыр көтеретін» бөлігі. Әрине, егер сізде LoRa жалпыға ортақ шлюзі болса, Raspberry Pi қажет емес.

ПХД метеорологиялық станциясын құру оңай, себебі SMD компоненттері өте үлкен (1206) және ПХД -да барлығы 100%жұмыс істейді. Кейбір компоненттер, атап айтқанда үрмелі аспаптар өте қымбат, бірақ кейде оларды Ebay -де екінші қолмен табуға болады.

1 -қадам: компоненттер

Arduino MKR1300 LORAWAN ………………………………………………………………. 1 -ден

Raspberry Pi (жергілікті LoRa шлюзінің қолжетімділігіне байланысты емес) ………… 1

Қысымға, ылғалдылыққа, температураға және биіктікке арналған BME280 …………………………..

RJ 25 қосқышы 477-387 ……………………………………………………………………

L7S505 …………………………………………………………………………………………. 1 -ден

Дыбыстық сигнал 754-2053 ……………………………

Шоттки диод (1206) ……………………………………

R1K қалпына келтіреді ………………………………

R4.7K резисторы ……………………………

C100nF конденсаторы ………………………… 3

R100K ……………………………………………

R10K ……………………………………………… 4

C1uF ………………………………………………

C0.33uF ………………………………………

R100 …………………………………………… 1

R0 ……………………………………………… 1

Dallas DS18B20 температура өлшегіші ……………

ПХД ………………………………………………………

Жаңбыр өлшегіш ……………………………………………. 1 -ден

Топырақ зондының …………………………………… 1 (DIY зондының 6 -қадамын қараңыз)

A100LK анемометрі ………………………

W200P жел қалқасы …………………………

2 -қадам: Бұл қалай жұмыс істейді

Датчиктерді температура, ылғалдылық және қысым сияқты нәрселермен жұмыс жасау оңай, бірақ кейбіреулері өте қиын, бірақ барлық код осы блогқа енгізілген.

1. Жаңбыр өлшегіш «үзілісте» тұр және өзгеріс анықталған кезде жұмыс істейді. Жаңбыр құралдың ішіне түседі де, бір шеті толғанда бір рет айналып кететін аралау рокеріне түседі, ол магниттік сенсорды екі рет қосады. Жаңбыр сенсоры бәрінен жоғары тұрады және деректер берілсе де жұмыс істейді.

2. Анемометр төмен жылдамдықты импульсті жіберу арқылы жұмыс істейді, оның жиілігі оның жылдамдығына байланысты. Кодтау өте қарапайым және өте аз қуатты пайдаланса да, қатты екпінді ұстау үшін секундына бір рет жазу қажет. Код жазудың сеансы кезінде желдің орташа жылдамдығы мен максималды екпіні туралы жазбаны сақтайды.

3. Алғашқы ойда жел қалқаншасын кодтау оңай болатынына қарамастан, оның қыр -сыры зерттелгеннен кейін, бұл әлдеқайда күрделі. Шын мәнінде, бұл өте төмен момент потенциометрі, бірақ одан көрсеткіштерді алу мәселесі солтүстік бағытта қысқа «өлі аймақ» бар болуымен қиындатады. Ол солтүстікке жақын оқудың алдын алу үшін резисторлар мен конденсаторларды төмендетуі керек, содан кейін көрсеткіштерде сызықтық болмайды. Сонымен қатар, көрсеткіштер полярлық болғандықтан, орташа орташа есептеулер мүмкін емес, сондықтан шамамен 360 саннан тұратын массивті құруды қамтитын күрделі режимді есептеу қажет! …. Және мұның соңы емес …. Сенсор қай квадрантты көрсететініне ерекше назар аудару керек, ол солтүстіктің екі жағында орналасқан сияқты, режимге басқаша қарау керек.

4. Топырақ ылғалдылығы - қарапайым өткізгіш зонд, бірақ энергияны үнемдеу және коррозияны болдырмау үшін ол Arduino -ның қосалқы цифрлық түйреуіштерінің бірімен тез импульсті болады.

5. Жүйе Arduino -дан Raspberry Pi -ге (немесе LoRa шлюзіне) деректерді жібереді, бірақ сонымен қатар барлық есептегіштер мен орташа көрсеткіштерді қалпына келтірмес бұрын деректерді дұрыс қабылдағанын растау үшін ресиверден «кері байланыс» қажет. жаңа оқулар жиынтығы. Жазу сеансы әрқайсысы шамамен 5 минут болуы мүмкін, содан кейін Arduino деректерді жіберуге тырысады. Егер деректер бұзылған немесе интернет байланысы жоқ болса, жазу сеансы қоңырау сәтті болғанша ұзартылады. Осылайша, жел мен жауынның максималды екпіні жіберілмейді.

6. Бұл блогтың ауқымынан тыс болса да, бір рет интернет -серверде (бұл Ұлыбританияның Ипсвич қаласында орналасқан үлкен компьютер), деректер MySQL дерекқорына жиналады, оған қарапайым PHP сценарийлері арқылы қол жеткізуге болады. Сонымен қатар, түпкілікті пайдаланушы Amcharts меншікті Java бағдарламалық жасақтамасының арқасында сәнді терулер мен графиктерде көрсетілген деректерді көре алады. Содан кейін 'соңғы нәтижені' мына жерден көруге болады:

www.goatindustries.co.uk/weather2/

3 -қадам: файлдар

Барлық Arduino, Raspberry Pi кодтық файлдары мен 'Design Spark' бағдарламалық жасақтамасында ПХД құруға арналған файл Github репозиторийінде мына жерде орналасқан:

github.com/paddygoat/Weather-Station

4 -қадам: ПХД толтыру

SMD компоненттерін дәнекерлеу үшін трафарет қажет емес - ПХД жастықшаларына сәл дәнекерлеп, компоненттерді пинцетпен салыңыз. Компоненттер бәрін көзбен жасай алатындай үлкен, және дәнекердің лас болып көрінуі маңызды емес немесе компоненттер ортадан сәл алшақ.

ПХД -ны тостер пешіне қойып, температураны бақылау үшін К типті термометр зондының көмегімен 240 градусқа дейін қыздырыңыз. 240 градус температурада 30 секунд күтіңіз, содан кейін пешті сөндіріңіз де, жылуды босату үшін есікті ашыңыз.

Енді қалған компоненттерді қолмен дәнекерлеуге болады.

Егер сіз ПХД сатып алғыңыз келсе, қысылған гербер файлдарын мына жерден жүктеңіз:

github.com/paddygoat/Weather-Station/blob/master/PCB/Gerbers_Weather%20station%203_Tx_01.zip

және оларды JLC -ге мына жерден жүктеңіз:

100 x 100 мм тақтаның өлшемін таңдап, барлық әдепкі параметрлерді қолданыңыз. Құны - 2 доллар + 10 тақта үшін пошта.

5 -қадам: орналастыру

Метеостанция өрістің ортасында үрмелі аспаптары бар, биік бағаналы, кабельдері бар. Қондырудың егжей -тегжейлері мына жерде берілген:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

6 -қадам: алдыңғы жұмыс

Бұл нұсқаулық алдыңғы жеті жобаның даму тарихы бар жобаның соңғы кезеңі болып табылады:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Setting-Up-an-A10…

www.instructables.com/id/Analogue-Sensors-…

www.instructables.com/id/Analogue-Wind-Van…

www.instructables.com/id/Arduino-Soil-Prob…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…