Turinys:

Mažos galios oro stotis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)
Mažos galios oro stotis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

Video: Mažos galios oro stotis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

Video: Mažos galios oro stotis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)
Video: E11: Oro atakos vadovai – viena brangiausių karinių profesijų 2024, Liepa
Anonim
Mažos galios oro stotis
Mažos galios oro stotis
Mažos galios oro stotis
Mažos galios oro stotis

Dabar, kai tai yra trečioji versija, kuri buvo išbandyta daugiau nei dvejus metus, mano orų stotis atnaujinama, kad būtų užtikrintas geresnis našumas ir duomenų perdavimo patikimumas.

Energijos suvartojimas - ne problema kitais mėnesiais, išskyrus gruodį ir sausį, tačiau šiais labai tamsiais mėnesiais saulės kolektorius, nors ir buvo vertinamas 40 vatų, nesugebėjo neatsilikti nuo sistemos poreikio … ir didžiąją paklausos dalį sukėlė 2G FONA GPRS modulis, kuris perduoda duomenis tiesiai į tinklus.

Kita problema buvo su pačiu FONA GPRS moduliu arba, greičiausiai, su mobiliųjų telefonų tinklu. Prietaisas puikiai veiktų savaites / mėnesius, bet tada staiga sustotų be jokios akivaizdžios priežasties. Matyt, tinklas bando siųsti tam tikrą „sistemos atnaujinimo informaciją“, kuri, jei ji nebus priimta, paskatins įrenginį paleisti iš tinklo, todėl GPRS iš tikrųjų nereikalauja priežiūros duomenų perdavimui. Gaila, nes kai jis veikė, jis dirbo tikrai gražiai.

Šis atnaujinimas naudoja mažos galios „LoRa“protokolą, kad išsiųstų duomenis į „Raspberry Pi“vietinį serverį, kuris vėliau juos persiųs į interneto tinklą. Tokiu būdu pati orų stotis gali būti mažos galios saulės kolektoriuje ir „sunkiojo kėlimo“proceso dalis, padaryta kažkur WIFI diapazone nuo elektros tinklo. Žinoma, jei diapazone yra viešieji „LoRa“vartai, „Raspberry Pi“nereikės.

Sukurti orų stoties PCB yra paprasta, nes visi SMD komponentai yra gana dideli (1206) ir viskas, kas yra PCB, veikia 100%. Kai kurie komponentai, būtent pučiamieji, yra gana brangūs, tačiau kartais juos galima rasti naudotų „Ebay“.

1 žingsnis: komponentai

Komponentai
Komponentai
Komponentai
Komponentai
Komponentai
Komponentai
Komponentai
Komponentai

„Arduino MKR1300 LORAWAN“………………………………………………………………. 1 iš

„Raspberry Pi“(neprivaloma, priklauso nuo vietinio „LoRa“šliuzo prieinamumo) ………… 1 iš

BME280, skirtas slėgiui, drėgmei, temperatūrai ir aukščiui ………………………….. 1 iš

RJ 25 jungtis 477-387 ……………………………………………………………………… 1 iš

L7S505 ………………………………………………………………………………………………. 1 iš

Pyptelėjimas 754-2053 ……………………………… 1 iš

Šviesus diodas (1206) …………………………………… 2 iš

R1K rezistoriai …………………………………… 3 iš

R4.7K rezistorius ………………………………… 1 iš

C100nF kondensatorius …………………………….. 3 iš

R100K …………………………………………… 1 iš

R10K …………………………………………….. 4 iš

C1uF ……………………………………………… 1 iš

C0.33uF ………………………………………… 1 iš

R100 …………………………………………….. 1 iš

R0 ……………………………………………….. 1 iš

Dalaso DS18B20 temperatūros zondas ………… 1 iš

PCB …………………………………………………………… 1 iš

Lietaus matuoklis ……………………………………………. 1 iš

Dirvožemio zondas ……………………………………… 1 iš („pasidaryk pats“zondą žr. 6 žingsnyje)

A100LK anemometras ………………………….. 1 iš

W200P vėjo mentė ………………………………..1 iš

2 žingsnis: kaip tai veikia

Kaip tai veikia
Kaip tai veikia
Kaip tai veikia
Kaip tai veikia

Pakankamai paprasta priversti jutiklius veikti, pavyzdžiui, temperatūrai, drėgmei ir slėgiui, tačiau kai kurie kiti yra gana sudėtingi, nors visas kodas yra įtrauktas į šį tinklaraštį.

1. Lietaus matuoklis yra „pertraukiamas“ir veikia, kai aptinkamas pokytis. Lietus patenka į prietaisą ir nukrenta ant pjūklo svirties, kuri sūpuojasi, kai vienas galas yra pilnas, ir du kartus suaktyvina magnetinį jutiklį. Lietaus jutiklis turi viršenybę prieš viską ir veikia net ir perduodant duomenis.

2. Anemometras veikia siunčiant mažos galios impulsą, kurio dažnis priklauso nuo jo greičio. Tai labai paprasta koduoti ir sunaudojama labai mažai energijos, nors norint užfiksuoti didžiausius gūsius, reikia įrašyti maždaug kartą per sekundę. Kodas įrašo vidutinį vėjo greitį ir didžiausią gūsį įrašymo sesijos metu.

3. Nors pirmomis mintimis vėjo mentę būtų lengva koduoti, išnagrinėjus subtilybes, viskas yra daug sudėtingiau. Iš esmės tai tik labai žemo sukimo momento potenciometras, tačiau rodmenų gavimo iš jo problemą apsunkina tai, kad jis turi trumpą „negyvą zoną“aplink šiaurės kryptį. Tam reikia nuleisti rezistorius ir kondensatorius, kad būtų išvengta keistų rodmenų netoli šiaurės, o tai sukelia rodmenų netiesiškumą. Be to, kadangi rodmenys yra poliniai, normalūs vidutiniai vidutiniai skaičiavimai neįmanomi, todėl reikia apskaičiuoti sudėtingesnį režimą, kuris apima masyvaus maždaug 360 skaičių masyvo sukūrimą! …. Ir tai dar ne pabaiga…. Ypač reikia atsižvelgti į tai, į kurį kvadrantą nukreiptas jutiklis, tarsi jis būtų kvadrante abiejose šiaurės pusėse, todėl režimas turi būti traktuojamas skirtingai.

4. Dirvožemio drėgmė yra paprastas laidumo zondas, tačiau siekiant sutaupyti energijos ir išvengti korozijos, jis labai greitai impulsuojamas vienu iš „Arduino“atsarginių skaitmeninių kaiščių.

5. Sistema siunčia duomenis iš „Arduino“į „Raspberry Pi“(arba „LoRa“šliuzą), tačiau taip pat reikia „paskambinti“iš imtuvo, kad būtų patvirtinta, jog ji iš tikrųjų tinkamai gavo duomenis, prieš tai iš naujo nustatydama visus įvairius skaitiklius ir vidurkius. naujas skaitymų rinkinys. Įrašymo sesija gali trukti apie 5 minutes, po to „Arduino“bando siųsti duomenis. Jei duomenys yra sugadinti arba nėra interneto ryšio, įrašymo seansas pratęsiamas tol, kol atgalinis skambutis parodys sėkmę. Tokiu būdu nebus praleistas nei didžiausias vėjo gūsis, nei lietaus matavimas.

6. Nors šis tinklaraštis nepatenka į interneto serverio (tai yra didelis kompiuteris, esantis Ipsviče, Jungtinėje Karalystėje) ribas, duomenys surenkami į „MySQL“duomenų bazę, kurią galima pasiekti naudojant paprastus PHP scenarijus. Galutinis vartotojas taip pat gali matyti duomenis, rodomus išgalvotuose ratukuose ir grafikuose, naudojant patentuotą „Amcharts“„Java“programinę įrangą. Tada galutinį rezultatą galite pamatyti čia:

www.goatindustries.co.uk/weather2/

3 žingsnis: failai

Failai
Failai

Visi „Arduino“, „Raspberry Pi“kodo failai ir PCB kūrimo failas „Design Spark“programinėje įrangoje yra „Github“saugykloje:

github.com/paddygoat/Weather-Station

4 žingsnis: užpildykite PCB

PCB užpildymas
PCB užpildymas
PCB užpildymas
PCB užpildymas

SMD komponentams lituoti nereikia trafareto - užtepkite šiek tiek lituoklio ant PCB pagalvėlių ir sudėkite komponentus pincetu. Komponentai yra pakankamai dideli, kad viską galėtų atlikti akimis, ir nesvarbu, ar lydmetalis atrodo netvarkingas, ar komponentai yra šiek tiek nutolę nuo centro.

Įdėkite PCB į skrudintuvo orkaitę ir įkaitinkite iki 240 ° C, naudodami K tipo termometro zondą temperatūrai stebėti. Palaukite 30 sekundžių 240 laipsnių temperatūroje, tada išjunkite orkaitę ir atidarykite dureles, kad išleistumėte šilumą.

Dabar likusius komponentus galima lituoti rankomis.

Jei norite nusipirkti PCB, atsisiųskite suglaudintus „Gerber“failus čia:

github.com/paddygoat/Weather-Station/blob/master/PCB/Gerbers_Weather%20station%203_Tx_01.zip

ir įkelkite juos į JLC čia:

Pasirinkite 100 x 100 mm plokštės dydį ir naudokite visus numatytuosius nustatymus. Kaina 2 USD + pašto išlaidos už 10 lentų.

5 žingsnis: diegimas

Diegimas
Diegimas
Diegimas
Diegimas
Diegimas
Diegimas

Meteorologinė stotis dislokuota lauko viduryje su pučiamaisiais instrumentais ant aukšto stulpo su kabliukais. Išsami informacija apie diegimą pateikta čia:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

6 žingsnis: ankstesnis darbas

Ankstesnis darbas
Ankstesnis darbas

Ši pamoka yra paskutinis vykstančio projekto etapas, turintis septynių kitų ankstesnių projektų vystymosi istoriją:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Setting-Up-an-A10…

www.instructables.com/id/Analogue-Sensors-…

www.instructables.com/id/Analogue-Wind-Van…

www.instructables.com/id/Arduino-Soil-Prob…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas
Vaizdas

Rekomenduojamas: