תחנת מזג אוויר סולארית מודולרית: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

אחד הפרויקטים שרציתי לבנות במשך זמן מה היה תחנת מזג אוויר מודולרית. מודולרי במובן זה שנוכל להוסיף את החיישנים שאנו רוצים רק על ידי שינוי התוכנה.

תחנת מזג האוויר המודולרית מחולקת לשלושה חלקים. הלוח הראשי כולל את ה- Wemos, הסוללה, החיבור ללוח הסולארי, המטען וה- ADC (ממיר אנלוגי-דיגיטלי). לוח הלוויין הראשון מנהל את החיבורים האנלוגיים וה- PCB הלוויין השני מנהל את הדיגיטל. הם מחוברים עם כבל UTP cat5 ושקעי RJ45.

הנתונים מועברים לשרת MQTT. עוזר הבית עזר לקרוא משם, להראות על לוח המחוונים ולאחסן סטטיסטיקה.

אספקה

• Wemos D1 מיני - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• כבלי מגשר
• סוללה 18650 - 1
• מחזיק 18650 -1
• כותרות נקבות
• כותרות זכריות
• שקע נקבה RJ45 - 4
• מחבר כבל IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• פאנל סולארי 6W - 1
• מארזים עמידים למים - 2
• PCB
• כבל UTP Cat 5
• שקע IC 16 פינים - 1
• MCP3008 (שימוש עתידי) - 1

שלב 1: הרכבה

בדקתי בהתחלה שהפאנל הסולארי מספק מספיק כוח. ואז התחלתי לבנות את אב הטיפוס. גרסה זו תונע על ידי סוללה של 18650 שתטען על ידי הפאנל הסולארי. הוא יפקח על הלחות, הטמפרטורה, הלחץ והמתח של הסוללה עצמה. כל זה יהיה בשליטת Wemos D1 Mini והנתונים יועברו לשרת MQTT. לאחר העלאת התוכנית ל- Wemos, אישרתי את העוצמה ובדקתי את פעולתה.

שלב 2: קוד וסכימה

כל סכימות הקוד וה- PCB זמינות ב- GitHub שלי.

שלב 3: PCB

ואז ציירתי את ה- PCB ב- Autodesk Eagle. יש לו גרסה חינמית המאפשרת לעצב מחשבים אישיים עם שתי שכבות ושטח של 80 ס מ. לאחר ציור הסכימה, הוא יוצר את עקבות הרכיבים. פשוט צור את החיבורים והנח אותם במיקום הרצוי.

לבסוף, יש צורך ליצור קבצי Gerber לשלוח ל- PCBway.

סרטון זה בחסות PCBway. הם תומכי הערוץ מזה זמן מה. הזמנת כרטיסי PCB ב- PCBWay היא פשוטה ביותר. רק ציין את הגודל, הכמות הרצויה ושלח את קבצי הגרבר. PCBway יוצר ושולח מחשבים אישיים במהירות. בעת ההרכבה, הרכיבים מתאימים בצורה חלקה, הריתוך מתבצע בקלות ולמחשבי הלוח גימור מעולה. בצע את ההזמנה וקבל בונוס קבלת פנים בסך $ 5.

שלב 4: קופסה

לאחר ריתוך כל הרכיבים, התחלתי לבנות את הקופסה. לשם כך השתמשתי במארז עמיד למים שהיה לי. התקנתי מחבר כבל Waterproof כדי להעביר את החיבור לחיישנים ותכננתי תמיכה להתקנת מסנן ב- Autodesk Fusion 360. מסנן זה מאפשר לאוויר להסתובב, מונע עיבוי ומונע כניסת חפצים זרים. עיצבתי גם תומכים עבור ה- PCB והפאנל הסולארי. לאחר התקנת הפאנל הסולארי התחלתי לבנות את הקופסה שבה החיישנים יאוחסנו בהליכים הדומים לתיבה הראשית.

לאחר חיבור כל הרכיבים, התקנתי בארגז סוגר תיקון.

לאחר מכן התקנתי את המסננים בשתי הקופסאות. אלה מורכבים מחתיכת בד תקועה בין שני תומכים מודפסים.

שלב 5: התקנה ובדיקה

לבסוף, התקנתי את תחנת מזג האוויר בחוץ ובדקתי את הנתונים. כרגע רק עובד החיישנים הדיגיטליים. בעתיד אני מתכנן להוסיף עוד חיישנים דיגאלליים (חיישן UV, …) וחיישנים אנלוגיים (מד רוח, …).

אני מקווה שאתה אוהב את הפרויקט הזה. יש לי סרטוני פרויקטים אחרים אז בדוק אותם ואל תשכח להירשם לערוץ שלי ולעקוב אחריי ברשתות החברתיות.