תחנת מזג אוויר אלחוטית של Arduino WiFi: 10 צעדים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

במדריך זה אני הולך להראות לך כיצד לבנות תחנת מזג אוויר אלחוטית אישית באמצעות Arduino

תחנת מזג אוויר היא מכשיר האוסף נתונים הקשורים למזג האוויר ולסביבה באמצעות חיישנים רבים ושונים. אנו יכולים למדוד הרבה דברים כמו:

• טֶמפֶּרָטוּרָה
• לחות
• רוּחַ
• לחץ ברומטרי
• מדד UV
• גֶשֶׁם

ההשראה שלי ליצירת תחנת מזג אוויר זו היא גרג מאת www.cactus.io דייס -מד, מד מהירות הרוח ומד הגשם של זכויות יוצרים של קוד Arduino שייכים לו.

אני משתמש ב- Arduino Uno כלוח ראשי.

מודול WiFi ESP8266 ישלח נתונים אל www.wunderground.com

Weather Underground הוא שירות מזג אוויר מסחרי המספק מידע בזמן אמת על מזג האוויר באמצעות האינטרנט.

אשתמש בחיישנים אלה:

• טמפרטורה - דאלאס DS18B20
• לחות, לחץ - BME280
• UV, סולארי - ML8511
• אננומטר וכיוון הרוח - דייויס 6410
• מד גשם - Ventus W174

שלב 1: חלקים

החלקים הדרושים לבניית פרויקט זה הם:

1. ארדואינו אונו
2. ESP8266 ESP-01 או ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. דייויס 6410
6. ונטוס W174

שלב 2: תרשים סכמטי וחיווט

שלב 3: מגן תחנת מזג האוויר Arduino Uno PCB

תכנן לוח מעגלים מודפסים (PCB), השתמשתי בהם,, ספרינט-פריסה . מיוצא לקבצי גרבר.

כדי ליצור את מגן תחנת מזג האוויר של Arduino Uno תצטרך:

1. ML8511 קרני UVB חיישן קרינת UV פורץ חיישן אור אור אנלוגי לפלט Arduino Ebay
2. בדיקה תרמית דיגיטלית או חיישן DS18B20 Arduino חיישן Ebay
3. ערכת JST-XH 4Pin 2.54mm דיור מסוף PCB Header Wire מחברים חוט Ebay
4. חיישן לחץ אטמוספרי טמפרטורה לחות לחות פריצת BME280 eBay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. נגד 1k 0805
7. נגד 120R 0805
8. מגשר 8x 0R 1206 (נגד)
9. לוח נחושת
10. נגד 4.7K 2x
11. נגד 10k
12. 1x 3 מ"מ לד
13. 1x שקע RJ45 Ebay
14. קבל אלקטרוליטי 47uF
15. 1x 40 סיכות סיכות כותרת Ebay
16. 1x ווסת מתח Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2.54mm מתג Pitch DIP 2 Ebay

שלב 4: ספריות חיישני Arduino, מידע ידני ומידע אחר

1) פרויקט תחנת מזג האוויר בארדואינו www.cactus.io

2) מדריך למד הרוח של דייוויס 6410

3) ספריית נהג Adafruit BME280 (חיישן לחץ ברומטרי)

4) ספריית חיישני UV ML8511

5) ספריית Arduino למעגלים משולבים עם טמפרטורה מקסימלית DS18B20 DS18S20 - שימו לב כי נראה שיש בעיה בסדרה זו. DS1822 DS1820 MAX31820

6) ספרייה לשבבים של דאלאס/מקסים חד-חוטי

7) Wunderground (פרוטוקול העלאת תחנת מזג אוויר אישית)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-LqnDaybcku

8) תחנת מזג אוויר NodeMCU

שלב 5: הלחמה PCB

מגן תחנת מזג האוויר הודעתי במקרה של פטל פטל. אני חושב שזה נראה טוב יותר.

שלב 6: התקנת תחנת מזג אוויר אישית

תחנת מזג האוויר במיקום היא החלק החשוב ביותר בהתקנה. אם תחנת מזג האוויר ממוקמת מתחת לעץ או לתלייה, נתוני הגשמים הנמדדים על ידי התחנה לא יהיו נכונים. אם תמקם את תחנת מזג האוויר בסמטה, ייתכן מאוד שתקבל אפקט של מנהרת הרוח על מד הרוח, וכתוצאה מכך נתוני רוח שגויים. לתחנת מזג האוויר צריך להיות "אחזור" טוב, או מרחק מכל אובייקט גבוה אחר.

מדידת הרוח הסטנדרטית צריכה להיעשות בגובה 10 מטרים מעל הקרקע. גג עובד הכי טוב בשבילי.

תחנת מזג האוויר מופעלת מפאנל סולארי. אז זה אוטונומי.

השגיאה הנפוצה ביותר בהתקנת תחנת מזג אוויר קשורה במקומה לא נכון של חיישן המדחום. מטאורולוגים מגדירים את הטמפרטורה כטמפרטורה בצל עם הרבה אוורור. בעת הצבת תחנת מזג אוויר, ודא:

• חיישן המדחום לעולם אינו מקבל אור שמש ישיר.
• מד החום מקבל הרבה אוורור ואינו חסום מהרוח.
• אם המדחום ממוקם על גג, ודא שהוא נמצא לפחות 1.5 מטרים מעל הגג.
• אם המדחום ממוקם מעל הדשא, שוב, הוא צריך להיות לפחות 1.5 מטר מעל פני הדשא.
• מד החום נמצא לפחות 15 מטרים מהמשטח הסלול הקרוב ביותר.

אז אני משתמש במקלט מזג אוויר. הכנתי אותו מצינור PVC. כך ניתן למקם את תחנת מזג האוויר באור שמש ישיר, כאשר המדחום ממוקם בתוך המחסה.

מידע נוסף על התקנת תחנת מזג אוויר כאן

שלב 7: פקודות ESP8266 AT

ראשית זה צריך להכין מודול wifi ESP8266. שנה את CWMODE למצב 1 = תחנת (לקוח) וחבר את ESP8266 לנתב ה- WiFi שלך. אני משתמש במתאם סידורי מסוג usb to ttl. צריך לחבר רק 4 חוטים (+3.3V, GND TX, RX)

או שאתה יכול להשתמש ב- Arduino כדי לשלוח פקודות AT ל- ESP8266.

פקודות AT:

בְּ

ב-+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "ה- ssd שלך", "הסיסמה"

פקודות AT נוספות כאן

שלב 8: קוד ארדואינו

1. לפני העלאת קוד ל- Uno של Arduino Uno הירשם ב- wunderground.com לקבלת מזהה תחנת WU ומפתח/סיסמה

2. שנה מזהה זה ומפתח/סיסמה לקוד הארדואינו של תחנת מזג האוויר שלך.

• מזהה char = "xxxxxxxx"; // מזהה תחנת מזג אוויר wundererground
• String PASSWORD = "xxxxxxxx"; // סיסמת תחנת מזג אוויר wunderground

3. שנה גובה pws כדי לקבל מדי לחץ יחסי (מ)

4. #define DEBUG 1 // אם אתה בודק רק נתוני חיישנים.

5. אני משתמש בזמן לולאה של 30 שניות לשליחת נתונים ל- Wunderground.com. 25 שניות אקח למדוד את מהירות הרוח. זמן אחר הוא לנתוני חיישן קריאה.

שלב 9: תוצאה

הוא פועל ושולח נתוני חיישנים ל- Wunderground.com. אני מאוד שמח;)

שלב 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi תחנת מזג אוויר אלחוטית V2

גרסת תחנת מזג אוויר חדשה v2 לחץ