„Arduino WiFi“belaidė orų stotis „Wunderground“: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip sukurti asmeninę belaidę oro stotį naudojant „Arduino“

Orų stotis yra įrenginys, kuris renka duomenis, susijusius su oru ir aplinka, naudojant daugybę skirtingų jutiklių. Galime išmatuoti daugybę dalykų, tokių kaip:

• Temperatūra
• Drėgmė
• Vėjas
• Barometrinis slėgis
• UV indeksas
• Lietus

Mano įkvėpimas sukurti šią oro stotį yra Gregas iš www.cactus.io Davis anemometro, vėjo greičio ir lietaus matuoklio Arduino kodo autorių teisės priklauso jam.

Aš naudoju „Arduino Uno“kaip pagrindinę plokštę.

ESP8266 „WiFi“modulis siųs duomenis į www.wunderground.com

„Weather Underground“yra komercinė orų tarnyba, teikianti realaus laiko orų informaciją internetu.

Aš naudoju šiuos jutiklius:

• Temperatūra - Dalaso DS18B20
• Drėgmė, slėgis - BME280
• UV, saulės - ML8511
• Anenometras ir vėjo kryptis - Davis 6410
• Lietaus matuoklis - Ventus W174

1 žingsnis: dalys

Šiam projektui sukurti reikalingos šios dalys:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 ESP-01 arba ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Davis 6410
6. „Ventus W174“

2 žingsnis: schema ir elektros instaliacijos schema

3 žingsnis: PCB „Arduino Uno“oro stoties skydas

Dizaino spausdintinės plokštės (PCB), buvau naudojama,, „Sprint-Layout“programinė įranga. Eksportuota į „Gerber“failus.

Norėdami sukurti šį „Arduino Uno“orų stoties skydą, jums reikės:

1. ML8511 UVB UV spindulių jutiklio pertraukos UV šviesos jutiklio analoginis išėjimas, skirtas „Arduino Ebay“
2. Neperšlampamas skaitmeninis terminis zondas arba jutiklis DS18B20 Arduino jutiklis „Ebay“
3. JST-XH rinkinys 4Pin 2,54 mm gnybtų korpuso PCB antraštės laidų jungtys „Ebay“
4. Atmosferos slėgio jutiklio temperatūros drėgmės jutiklio pertrauka BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F „Ebay“
6. 1x 1k 0805 rezistorius
7. 1x 120R 0805 rezistorius
8. 8x 0R 1206 trumpiklis (rezistorius)
9. vario plokštė
10. 2x 4,7K rezistorius
11. 1x 10k rezistorius
12. 1x 3 mm LED
13. 1x RJ45 lizdas „Ebay“
14. 1x 47uF elektrolitinis kondensatorius
15. 1x 40 kaiščių antraštės kaiščiai „Ebay“
16. 1x įtampos reguliatorius Sot-223 Ams 1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2,54 mm pikio jungiklis DIP 2 „Ebay“

4 žingsnis: „Arduino“jutiklių bibliotekos, vadovas ir kita informacija

1) „Arduino“orų stoties projektas www.cactus.io

2) Davis 6410 anemometro vadovas

3) „Adafruit BME280“tvarkyklės (barometrinio slėgio jutiklio) biblioteka

4) ML8511 UV jutiklių biblioteka

5) „Arduino“biblioteka, skirta maksimalios temperatūros integruotiems grandynams DS18B20 DS18S20 - atkreipkite dėmesį, kad atrodo, kad yra šios serijos problema. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Dalaso biblioteka/„Maxim 1-Wire Chips“https://github.com/PaulStoffregen/OneWire

7) „Wunderground“(asmeninio orų stoties įkėlimo protokolas)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-Lqn8

8) „NodeMCU“orų stotis

5 žingsnis: PCB litavimas

Meteorologinio stoties skydas, kuriame buvau „Raspberry Pi“dėkle. Manau, kad atrodo geriau.

6 veiksmas: „Personal Weather Station“įdiegimas

Vietos oro stotis yra svarbiausia įrengimo dalis. Jei orų stotis yra po medžiu ar perdanga, stoties išmatuoti kritulių duomenys nebus teisingi. Jei orų stotį pastatysite alėjoje, anemometrui gali būti suteiktas vėjo tunelio efektas, todėl bus gauti klaidingi vėjo duomenys. Meteorologinė stotis turi būti gerai „atvesta“arba atstumu nuo bet kurio kito aukšto objekto.

Standartinis vėjo matavimas turėtų būti atliekamas 10 metrų virš žemės. Man geriausiai tinka stogas.

Meteorologinė stotis maitinama iš saulės kolektoriaus. Taigi jis yra autonomiškas.

Dažniausiai pasitaikanti klaida įrengiant orų stotį yra susijusi su netinkamu termometro jutiklio išdėstymu. Meteorologai temperatūrą apibrėžia kaip temperatūrą pavėsyje, kur yra daug ventiliacijos. Statydami oro stotį įsitikinkite, kad:

• Termometro jutiklis niekada nesulaukia tiesioginių saulės spindulių.
• Termometras gauna daug ventiliacijos ir nėra užblokuotas nuo vėjo.
• Jei termometras yra ant stogo, įsitikinkite, kad jis yra bent 1,5 metro virš stogo.
• Jei termometras pastatytas virš žolės, jis turėtų būti bent 1,5 metro virš žolės paviršiaus.
• Termometras yra mažiausiai 15 metrų nuo artimiausio asfaltuoto paviršiaus.

Taigi aš naudoju pastogę. Aš padariau jį iš PVC vamzdžio. Tokiu būdu orų stotis gali būti pastatyta tiesioginiuose saulės spinduliuose, o termometras yra pastogės viduje.

Daugiau informacijos apie orų stoties įrengimą rasite čia

7 žingsnis: ESP8266 AT komandos

Pirmiausia reikia paruošti „Wi -Fi“modulį ESP8266. Pakeiskite CWMODE į 1 = stoties režimas (klientas) ir prijunkite ESP8266 prie savo „WiFi“maršrutizatoriaus. Aš naudoju USB to tl serijos adapterį. Reikia prijungti tik 4 laidus (+3,3 V, GND TX, RX)

Arba galite naudoti „Arduino“siųsti AT komandas į ESP8266.

AT komandos:

AT

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "jūsų ssd", "slaptažodis"

daugiau AT komandų čia

8 žingsnis: „Arduino“kodas

1. Prieš įkeliant kodą į „Arduino Uno“, užsiregistruokite „wunderground.com“, kad gautumėte WU stoties ID ir raktą/slaptažodį

2. Pakeiskite šį ID ir raktą/slaptažodį į orų stoties „Arduino“kodą.

• char ID = "xxxxxxxx"; // „wunderground“oro stoties ID
• Eilutė PASSWORD = "xxxxxxxx"; // „wunderground“oro stoties slaptažodis

3. Pakeiskite aukščio rodykles, kad gautumėte santykinio slėgio matuoklius (m)

4. #define DEBUG 1 // jei tikrinate jutiklių duomenis.

5. Aš naudoju 30 sekundžių ciklo laiko duomenis siunčiant į Wunderground.com. 25 sekundes užtruksiu matuoti vėjo greitį. Kitas laikas skirtas skaityti jutiklių duomenis.

9 žingsnis: rezultatas

Jis veikia ir siunčia jutiklių duomenis į „Wunderground.com“. Aš esu labai laimingas;)

10 veiksmas: „IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi“belaidė orų stotis V2

Nauja orų stoties versija v2 spustelėkite