ESP8266 - 12 תחנת מזג אוויר: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

פרויקט זה עוסק בבנייה ובדיקה של תחנת מזג אוויר המבוססת על ESP8266 - 12. הרעיון מבוסס על הספק נמוך עם טעינת סוללה באמצעות תא סולארי. הוראה זו מבוססת על מערכת הטעינה של שני הפרויקטים הקודמים שלי וכונן עצים.

BOM:

לוח אב טיפוס PCB

s.click.aliexpress.com/e/bgL8ra4o

s.click.aliexpress.com/e/cZld3Uu0

מקרה

s.click.aliexpress.com/e/bnH8vwuC

s.click.aliexpress.com/e/cgh1TZZA

6V תאים סולאריים:

s.click.aliexpress.com/e/boPIbdcU

s.click.aliexpress.com/e/P2CdlvQ

s.click.aliexpress.com/e/hpaB1es

ESP 8266 12

s.click.aliexpress.com/e/uPIsjqu

s.click.aliexpress.com/e/c2KA2QyC

סוֹלְלָה. סוללת ליתיום -יון 18650.

מחזיק לסוללה 18650

חיישן.

אתה יכול לבחור כל דבר, אני אוהב חיישני I2C, אני בוחר בחיישן אור MAX44009 https://s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (MAX44009)

s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (BME280 - חיישן טמפרטורה, לחות ולחץ)

אוֹ.

חיישן טמפרטורה חד-חוטי DS18B20 https://s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha משלוח חינם:

s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha

2 x קבלים קרמיים 100 nF

1x קבלים אלקטרוליטיים 47 מיקרופ (יכול להשתמש ב -470 מיקרופראד)

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6 *

* חבילות קבלים

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6

s.click.aliexpress.com/e/bcwvHbiC

1x CP2102 USB ל- UART מודול סידורי

s.click.aliexpress.com/e/btKG0HlO

נ

2x כפתור מישוש

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

2x לוחות לחם ארוכים או 1xlongboard + 1x קרש לחם קצר או 1x pcb (וזה טוב יותר, קיבול נמוך) https://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (ארוך)

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (קצר)

חבילה אחת של כבלי דופונט (לא כל כך טוב, עדיף לקנות אחד עבה יותר, לחיבור טוב)

נגדים: 3x 10kΩ 2x 4.7kΩ 1x 2.2kΩ 1x 300kΩ 1x 100kΩ

חבילות:

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

s.click.aliexpress.com/e/bzLcEtPS

שלב 1: בנייה

אני מתאר רק חלקים עיקריים לתחנת מזג אוויר, פרטים נוספים על הפרויקטים הקודמים שלי שניתן להדריך.

אני משתמש ב- ESP8266 - 12 מיקרו -בקר, אתה יכול להשתמש ב- ESP8266 - 7 עם אנטנה. לעבודה בשבב esp, אתה צריך מודול הורדה של 3.3 וולט, הממיר מתח מסוללת ליתיום יון ל- 3.3 V. אני משתמש בסוללת ליתיום יון מחבילת סוללות ישנה של מחברת.

לטעינת הסוללה, אני משתמש בתא סולארי, בעצם אתה צריך תא סולארי, שנותן 7 V מקסימלי (תלוי במודול הטעינה TP4056) וסביב 200 mA זרם מקסימלי מתא סולארי. הזרם המרבי תלוי בסוללה, זה כלל C/10 אבל עבור סוללות ליתיום, אתה יכול לטעון גם עם 500 mA (C הוא קיבולת הסוללה).

למדידה אני משתמש ב -3 מדי מדימטרים DS18b20, המבוססים על קונספט חוט אחד. כמו כן, אני בודק את הכתובת האוניברסלית של כל משתמש. למה 3 מטר? בדוק בשקופית הבאה.

כמו כן ESP יכול למדוד עם אנטנת wifi! אני מודד את עוצמת ה- SSID שאני מחבר. בדרך כלל זה ביחידות dB. כמו כן מספר ה- check check שלי של רשתות wifi ברחבי הבית שלי. לפעמים הם 2, לפעמים הם 3 או 4.

שלב 2: מדידה

למדידה אני משתמש ב -3 מדי מדידות, טמפרטורת מדידה אחת בתוך הקופסה, היכן יש esp וכל החומרה. מד שני מדידה מודד את טמפרטורת האוויר בחוץ. אני רק מחבר חיישן מאחורי הלוח במרפסת. מד השלישי שבו אני משתמש למדידת טמפרטורה בתוך הבקבוק. כאשר שמש, האוויר בתוך הבקבוק חם למדי. אז זה כמו גלאי קרינת שמש.

אני גם מודד מתח סוללה עם ממיר דיגיטלי אנלוגי (ADC). ESP משתמש ב- ADC עם מקסימום 1 V, אז אני חייב לחלק את votlage מסוללת ליתיום לפחות מ- 1 V.

כמו כן, ESP מודד את חוזק ה- SSID שלי ומספר רשתות ה- wifi, מסביב לביתי.

שלב 3: בדיקה

לבדיקה אני משתמש בערוץ Thingspeak (https://thingspeak.com/channels/297517?fref=gc). אני יוצר 8 גרפים, טמפרטורה חיצונית, ADC (ערכים מ- ADC, המודדים מתח של הסוללה), הפרש (טמפרטורה בחוץ - טמפרטורה בבקבוק), טמפרטורה בתיבה, חוזק ה- wifi, מספר ה"מחז ", טמפרטורה בשמש = ב בקבוק.

ה- esp שלי שולח נתונים לשיא כל 28 דקות (הגדרתי 30 דקות, אבל השעון הפנימי מתנדנד עם קצת רעש, אבל בעצם מרווח הזמן הוא בסביבות 28 דקות)

זה עובד די טוב, אבל בשבוע שעבר, אני מוצא, שפעם ביום חסר ערך אחד. מרווח הזמן ארוך מ -28 דקות = 56 דקות. אולי השרת של Thingspeak קצת בעייתי.

כמו כן תוכל ליצור גרף מערכים אלה ולהוסיף גרף זה לערוץ אחר ב- Thingspeak (השתמש בכלים לניתוח MATLAB והדמיה של MATLAB). אני משתמש בו, אבל אולי זה גורם קצת לחסר בערכים שלי. (ערכים חסרים קרו גם לאחר מחיקת הגרפים החדשים והערוצים החדשים שלי)

שלב 4: גרפים

זה נחמד לבדוק את הטמפרטורה בחוץ ולנתח את הטמפרטורה בבקבוק שלי, שזה כמו חממה. הטמפרטורה יכולה להגיע ליותר מ 30 מעלות צלזיוס כאשר בחוץ היא סביב 15 מעלות צלזיוס (59 F). כמו כן הטמפרטורה החיצונית שלי אינה מדויקת, באתר התחזית של האזור שלי אני בודק שהטמפרטורה החיצונית שאני מודד עדיין גבוהה יותר. אולי אני צריך בידוד טוב יותר.

טמפרטורה בחוץ

טמפרטורה ב- SUN