Orų stotis su belaidžiu duomenų perdavimu: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Tai pamokoma yra mano ankstesnio projekto - orų stoties su duomenų registravimu - atnaujinimas.

Ankstesnį projektą galite pamatyti čia - Meteorologinė stotis su duomenų registravimu

Jei turite klausimų ar problemų, galite susisiekti su manimi el. Paštu: [email protected].

Komponentai, kuriuos pateikė „DFRobot“

Taigi pradėkime

1 žingsnis: kas naujo?

Atnaujinau ir patobuliniau savo ankstesnį projektą - Meteorologinė stotis su duomenų registravimu.

Prie imtuvo, esančio patalpoje, pridėjau belaidį duomenų perdavimą iš oro stoties.

Taip pat buvo pašalintas SD kortelės modulis ir pakeistas „Arduino Uno“sąsajos ekranu. Pagrindinė tokio pakeitimo priežastis buvo erdvės naudojimas, sąsajos skydas yra visiškai suderinamas su „Arduino Uno“, todėl jungiant nereikia naudoti laidų.

Orų stoties stendas buvo pertvarkytas. Ankstesnis oro stočių stendas buvo per žemas ir labai nestabilus, todėl padariau naują aukštesnį ir stabilesnį orų stotį.

Aš taip pat pridėjau naują korpuso laikiklį, kuris sumontuotas tiesiai prie orų stoties stovo.

Tiekimui buvo pridėtas papildomas saulės kolektorius.

2 žingsnis: medžiagos

Beveik visas reikalingas medžiagas šiam projektui galima nusipirkti internetinėje parduotuvėje: DFRobot

Šiam projektui mums reikės:

-Oro stoties rinkinys

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-RF 433 MHz modulis „Arduino“(imtuvas ir siųstuvas)

-Protoboard

-SD kortelė

-Saulės energijos valdytojas

-5V 1A Saulės skydelis 2x

-Arduino Uno sąsajos skydas

-Kai kurie nailoniniai kabeliai

-Montavimo komplektas

-LCD ekranas

-Bandomoji Lenta

- Ličio jonų baterijos (naudojau „Sanyo 3.7V 2250mAh“baterijas)

-Vandeniui atspari plastikinė jungčių dėžutė

-Kai kurie laidai

Orų stoties stovui jums reikės:

-apie 3,4 m ilgio plieninis vamzdis arba taip pat galite naudoti plieninį profilį.

-lynas (apie 4 m)

-8x laido virvės spaustukas

-2x nerūdijančio plieno atsuktuvai

-10 plieno strypas (apie 50 cm)

-Plieninė kilpinė veržlė 4 kartus

Jums taip pat reikės tam tikrų įrankių:

-lituoklis

-atsuktuvai

-slankikliai

-grąžtas

-suvirinimo mašina

-kampinis šlifuoklis

-laidinis šepetys

3 žingsnis: Santrauka

Kaip sakiau, šis „Instructable“yra mano ankstesnės „Instructable“apie orų stotį atnaujinimas.

Taigi, jei norite sužinoti, kaip surinkti meteorologinių stočių rinkinį, reikalingą šiam projektui, galite pasižiūrėti čia:

Kaip surinkti orų stoties rinkinį

Taip pat pažiūrėkite į mano ankstesnius nurodymus apie šią oro stotį.

Orų stotis su duomenų registravimu

4 žingsnis: orų stoties montavimo sprendimas

Su oro stotimi taip pat kyla klausimas, kaip padaryti tvirtinimo stovą, kuris atlaikytų išorinius elementus.

Man reikėjo išaiškinti orų stoties stovo tipus ir dizainą. Po keleto pakartojimų nusprendžiau pastatyti stovą su 3 m ilgio vamzdeliu. Rekomenduojama, kad anemometras būtų aukščiausiame taške, maždaug 10 m (33 pėdų), bet kadangi turiu orų stoties rinkinį, kuris yra „viskas viename“, pasirenku rekomenduojamą aukštį-apie 3 m (10 pėdų).

Pagrindinis dalykas, kurį turėjau apsvarstyti, yra tai, kad šis stovas turi būti modulinis, lengvai surenkamas ir išmontuojamas, kad jį būtų galima perkelti į kitą vietą.

Surinkimas:

1. Pradėjau nuo fi18 3,4 m (11,15 pėdų) ilgio plieninio vamzdžio. Pirmiausia reikėjo pašalinti rūdis nuo vamzdžio, todėl padengiau rūdžių šalinimo rūgštimi.
2. Po 2–3 valandų, kai rūgštis padarė savo, aš pradėjau suvirinti viską kartu. Pirmiausia suvirinau kėlimo kilpos veržlę priešingose plieninio vamzdžio pusėse. Aš jį pastatiau 2 m aukštyje nuo žemės, jį taip pat galima pastatyti aukščiau, bet ne žemiau, nes tada viršutinė dalis tampa nestabili.
3. Tada man reikėjo padaryti du „inkarus“, po vieną kiekvienai pusei. Tam paėmiau du fi12 50 cm (1,64 pėdų) plieninius strypus. Ant kiekvieno strypo viršaus suvirinau vieną kėlimo veržlę ir mažą plieninę plokštelę, kad galėtumėte ant jos užlipti arba įkalti į žemę. Tai galima pamatyti nuotraukoje (napiš na kiri sliki)
4. Man reikėjo prijungti „inkarus“su kėlimo kilpa abiejose stovo pusėse, tam aš naudoju vielinį lyną. Pirmiausia panaudojau du maždaug 1,7 m (5,57 pėdų) ilgio vielos lyno gabalus, kurių šonas buvo tiesiogiai pritvirtintas prie kilpos veržlės su vielos lyno spaustuku, o kita pusė buvo pritvirtinta prie nerūdijančio plieno atramų. Vielos virvei priveržti naudojamos nerūdijančio plieno atramos.
5. Plastikinei jungčių dėžutei pritvirtinti prie stovo I 3D spausdinta rankinė. Daugiau apie tai galite pamatyti 5 veiksme
6. Pabaigoje aš nudažiau visas plieno dalis pradine spalva (du sluoksniai). Prie šios spalvos galite dėti visas norimas spalvas.

5 žingsnis: 3D spausdintos dalys

Kadangi norėjau, kad montavimo stovas būtų lengvai surenkamas ir išmontuojamas, turėjau pagaminti 3D spausdintas dalis. Kiekviena dalis buvo atspausdinta PLA plastiku ir sukurta mano.

Dabar turiu pamatyti, kaip šios dalys atlaikys išorinius elementus (šilumą, šaltį, lietų …). Jei norite šių dalių STL failų, galite parašyti man el. Paštu: [email protected]

Plastikinis jungčių dėžės rankinis laikiklis

Jei pažvelgsite į mano ankstesnį nurodymą, pamatysite, kad aš padariau rankeną su plienine plokštele, kuri nebuvo tikrai praktiška. Taigi dabar nusprendžiau jį pagaminti iš 3D spausdintų dalių. Jis pagamintas iš penkių 3D spausdintų dalių, kurios leidžia greitai pakeisti sugedusią dalį.

Naudojant šį laikiklį, plastikinę jungiamąją dėžę galima montuoti tiesiai ant plieninio vamzdžio. Burnos aukštis gali būti pasirinktinai.

Temperatūros ir drėgmės jutiklio korpusas

Man reikėjo suprojektuoti temperatūros ir drėgmės jutiklio korpusą. Po tam tikro tyrimo internete aš padariau išvadą dėl galutinės šio būsto formos. Stevensono ekraną su laikikliu suprojektavau taip, kad viską būtų galima pritvirtinti prie plieninio vamzdžio.

Jis pagamintas iš 10 dalių. Pagrindinis pagrindas su dviem dalimis ir „dangtelis“, kuris eina į viršų, kad viskas būtų sandariai uždaryta, kad vanduo nepatektų.

Viskas buvo atspausdinta PLA siūlais.

6 veiksmas: patalpų duomenų imtuvas

Pagrindinis šio projekto atnaujinimas yra belaidis duomenų perdavimas. Taigi man taip pat reikėjo sukurti patalpų duomenų imtuvą.

Tam aš naudoju 430 MHz imtuvą „Arduino“. Aš jį atnaujinau 17 cm (6,7 colio) antena. Po to man reikėjo išbandyti šio modulio diapazoną. Pirmasis bandymas buvo atliktas patalpose, kad pamatyčiau, kaip sienos veikia signalo diapazoną ir kaip tai veikia signalo sutrikimus. Antrasis bandymas buvo atliktas lauke. Diapazonas buvo didesnis nei 10 m (33 pėdos), o tai buvo daugiau nei pakankamai mano vidiniam imtuvui.

Imtuvo dalys:

• Arduino Nano
• „Arduino“430 MHz imtuvo modulis
• RTC modulis
• LCD ekranas
• ir kai kurios jungtys

Kaip matyti paveikslėlyje, šis imtuvas gali rodyti lauko temperatūrą ir drėgmę, datą ir paros laiką.

7 žingsnis: bandymas

Prieš surinkdamas viską kartu, turėjau atlikti keletą bandymų.

Iš pradžių turėjau išbandyti „Arduino“perdavimo ir imtuvo modulį. Aš turėjau rasti tinkamą kodą ir tada turėjau jį pakeisti, kad jis atitiktų projekto reikalavimus. Pirmiausia pabandžiau su paprastu pavyzdžiu, siunčiu vieną žodį iš siųstuvo į imtuvą. Kai tai buvo sėkmingai atlikta, toliau siunčiau daugiau duomenų.

Tada turėjau išbandyti šių dviejų modulių asortimentą. Pirmiausia bandžiau be antenų, bet jos nuotolis nebuvo toks ilgas, apie 4 metrus (13 pėdų). Tada buvo pridėtos antenos. Po tam tikro užklausimo radau tam tikrą informaciją, todėl nusprendžiau, kad antenos ilgis bus 17 cm (6,7 colio). Tada aš padariau du bandymus: vieną patalpoje ir vieną lauke, kad pamatyčiau, kaip skirtinga aplinka veikia signalą.

Paskutiniame bandyme siųstuvas buvo lauke, o imtuvas - patalpoje. Tai išbandžiau, ar tikrai galiu pagaminti patalpų imtuvą. Iš pradžių kilo problemų dėl signalo pertraukimų, nes gauta vertė nebuvo tokia pati kaip perduodama. Tai buvo išspręsta naudojant naują anteną, „ebay“nusipirkau „originalią“anteną 433 Mhz moduliui.

Šis modulis yra geras, nes yra labai pigus ir paprastas naudoti, tačiau jis naudingas tik mažiems diapazonams dėl signalo pertraukų.

Daugiau apie testavimą galite perskaityti mano ankstesniame nurodyme - „Weather Station With Data Logging“

8 žingsnis: Išvada

Tokio projekto kūrimas nuo idėjos iki galutinio produkto gali būti išties įdomus, bet ir pribloškiantis. Turite skirti laiko ir apsvarstyti skaičių galimybes tik šiam projektui. Taigi, jei mes vertiname šį projektą kaip visumą, jums reikia daug laiko, kad jis tikrai būtų toks, kokio norite.

Tačiau tokie projektai yra puiki proga patobulinti savo žinias apie projektavimą ir elektroniką.

Tai taip pat apima daugybę kitų techninių sričių, tokių kaip 3D modeliavimas, 3D spausdinimas, suvirinimas. Taigi, kad jūs ne tik matytumėte vieną techninę sritį, bet ir matytumėte, kaip techninės sritys susipina tokiuose projektuose.

Šis projektas yra suprojektuotas taip, kad visi, turintys pagrindinius įgūdžius elektronikos, suvirinimo, grotelių ir dizaino srityse, galėtų tai padaryti. Tačiau pagrindinis tokio projekto komponentas yra laikas.