პროფესიული ამინდის სადგური ESP8266 და ESP32 DIY გამოყენებით: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

LineaMeteoStazione არის სრული მეტეოროლოგიური სადგური, რომლის დაკავშირება შესაძლებელია როგორც პროფესიონალ სენსორებთან სენსირიონიდან, ასევე დევისის ინსტრუმენტის ზოგიერთ კომპონენტთან (წვიმის საზომი, ანემომეტრი)

პროექტი მიზნად ისახავს DIY ამინდის სადგურს, მაგრამ მოითხოვს შეკრების ნაწილს, რადგან დაფები უკვე გადაცემული იქნება ჩემს მიერ დაპროექტებული, ისევე როგორც სრული PCB. კოდი გაიზიარებს Opensource იმ ადამიანებს, რომელთაც სურთ ამის გაკეთება თავიდანვე ან მისი შეცვლა!

თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ამინდის სადგური WeatherCloud– ში, Wunderground– ში და LineaMeteo– ში (იტალიური ამინდის ქსელი!) (ანემომეტრი არ არის დაინსტალირებული) და აქაც არის ვერსია THINGSPEAK– ში SHT3x– სა და SHT1x– ს შორის შესადარებლად. მე ამ მომენტში ვიყენებ SHT1x– ს ტემპერატურის მონიტორინგისთვის ამინდის საწინააღმდეგო ყუთში, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი ასევე მიწის ტემპერატურის და ტენიანობის მონიტორინგისთვის ან სხვა მიზნებისათვის!

გთხოვთ გაითვალისწინოთ (ზემოთ მოცემული ბმულები იქნება ხაზგარეშე, რადგან ამინდის სადგური ამოღებულ იქნება 2021 წლის თებერვალში, რადგან მე ვცხოვრობ ბინაში)

თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ყველა ინფორმაცია და განაახლოთ აქ GITHUB

ნაბიჯი 1: კომპონენტების სია

ის მუშაობს ESP8266 და ESP32 განვითარების დაფების კომბინაციით და შედგება ძირითადად 3 მოწყობილობისგან:

1. მოწყობილობა 1: WEMOS D1 MINI PRO (ახალი ვერსია) + დაპროექტებული PCB (უნდა იყოს დაინსტალირებული გარედან) და მზის პანელი ეს არის ნაწილი, რომელიც იქნება გარედან და შედგება ერთი დეველოპერული დაფისა და PCB- ისგან. ის გამოიყენება ამინდის მონაცემების შესაგროვებლად, რომელიც გაიგზავნება Google Firebase– ში. მონაცემები გროვდება რეალურ დროში თითოეული სენსორიდან, მაგრამ ატვირთვის დრო შეიძლება შეირჩეს ამინდის სადგურის პარამეტრებში, რომელიც შემდეგ იქნება განმარტებული სახელმძღვანელოში. მაქსიმალური და მინიმალური ტემპერატურა შეგროვდება რეალურ დროში. ქვემოთ მოცემულია სრული ერთეულის ფოტო:

2. მოწყობილობა 2: WEMOS D1 MINI PRO (ძველი ვერსია) + BMP180 წნევა ეს არის ნაწილი, რომელიც ამუშავებს ქსელის ყველა კომუნიკაციას და ასევე აგროვებს მონაცემებს Google Firebase– დან. საბჭოს მოვალეობებია: data მონაცემების შეგროვება some ზოგიერთი მონაცემის გაზიარება IP მისამართის ფორმატში, რომელიც მზად არის გამოვიყენოთ LineaMeteo ამინდის ქსელთან კომუნიკაციისთვის.  მონაცემების გაგზავნა weathercloud– ზე  მონაცემების გაგზავნა wunderground– ში Data მონაცემების გაგზავნა Thingspeak– ში

კორპუსი არის 3D დაბეჭდილი

3. მოწყობილობა 3: LOLIND32 ESP32 + PCB შექმნილია + მელნის ჩვენება + BME680 ეს არის ნაწილი, რომელიც მხოლოდ ეკრანზე მონაცემების ვიზუალიზაციას ახორციელებს და მას ასევე აქვს სენსორი, რომელიც აგროვებს ჰაერის ხარისხის, წნევის, ტემპერატურის და ტენიანობის მონაცემებს. გამოყენებული დისპლეი არის 4.2 ინჩიანი მელნის ჩვენება, შეიძლება გამოყენებულ იქნას WaweShare ან GoodDisplay ბრენდებისათვის.

კორპუსი არის 3D დაბეჭდილი: Box for ePaper + ESP32 Information Display by sidoh10 - Thingiverse

ნაბიჯი 2: მოწყობილობა 2: ინტერფეისი Wi-Fi და Firebase Google

** იხილეთ ამინდის სადგურის სახელმძღვანელო GITHUB ლინკზე ზემოთ უფრო სპეციფიკური დეტალებისთვის **

უპირველეს ყოვლისა, ჩვენ უნდა შევქმნათ Firebase ანგარიში. ამისათვის დაგჭირდებათ Google ანგარიში, რომლის შექმნა შეგიძლიათ, თუ უკვე არ გაქვთ.

Firebase ანგარიშის დასაყენებლად თქვენ უნდა შეასრულოთ შემდეგი ნაბიჯები:

1. გადადით FIREBASE– ზე და დააწკაპუნეთ ‘დაიწყე’

შედით თქვენს Google ანგარიშში

2. დააწკაპუნეთ „დაამატე პროექტი“„Aggiungi progetto“

3. მიეცით სახელი თქვენს პროექტს! დააწკაპუნეთ "გაგრძელება" "გაგრძელება". მიჰყევით ნაბიჯებს და შექმენით პროექტი. გამოიყენეთ ნაგულისხმევი ანგარიში Firebase– ისთვის.

4. "გადადით" პროექტის მიმოხილვაზე "" Panoramica del progetto "თავზე და აირჩიეთ" პროექტის პარამეტრები "" Impostazioni progetto"

5. დააწკაპუნეთ „სერვისის ანგარიშზე“„Account di Servizio“და „შექმენით სერვისის ანგარიში“„Crea account di servizio“

6. დაუბრუნდით "პროექტის მიმოხილვას" და შექმენით რეალურ დროში მონაცემთა ბაზა "Crea database" და მიყევით ნაბიჯებს და შეარჩიეთ მონაცემთა ბაზისთვის უახლოესი ადგილმდებარეობა.

7. ყველაფერი გაკეთებულია! ახლა შეინახეთ თქვენი პროექტის ბმული, რომელსაც ნახავთ რეალურ დროში მონაცემთა ბაზაში და ასევე საიდუმლო, რომ თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ "სერვისის ანგარიში" "Account di servizio" ქვეშ "მონაცემთა ბაზის საიდუმლო" "Segreti Database"

თქვენ დაგჭირდებათ მხოლოდ ის, რაც ხაზგასმულია სურათზე და მონაცემთა ბაზის საიდუმლო ამინდის სადგურის დასაპროგრამებლად! უკვე დაპროგრამებული დაფის გამოსაგზავნად მე მჭირდება ის რწმუნებათა სიგელები და ასევე შენც, რომ დაგეგმო დაფა.

ნაბიჯი 3: SETUP WI-FI (იხილეთ სახელმძღვანელო GITHUB სურათებისთვის)

Wi-Fi კავშირის დასაყენებლად მიყევით ამ ნაბიჯებს:

· შეაერთეთ USB კაბელი DEVICE 2 -დან USB პორტში (შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჩვეულებრივი დამტენი თქვენი ტელეფონისთვის ან ნებისმიერი სხვა USB პორტისთვის, მაგალითად თქვენს როუტერზე (რეკომენდებული ვარიანტი))

· მას შემდეგ, რაც DEVICE 2 ჩართულია, თქვენ ნახავთ Wi-Fi კავშირებს თქვენს სმარტფონზე ან კომპიუტერზე LineaMeteoStazioneR სახელით.

· სცადეთ დაკავშირება და ის მოგთხოვთ პაროლს. პაროლი: LaMeteo2005

· დააწკაპუნეთ Wi-Fi კონფიგურაციაზე და შეარჩიეთ თქვენი Wi-Fi ქსელი და შეიყვანეთ პაროლი და დააწკაპუნეთ შენახვაზე. ახლა DEVICE 2 შეეცდება დაკავშირებას და თუ ვერ მოხერხდება, თქვენ მოგეთხოვებათ თავიდან დაიწყოთ ის პროცედურები, რაც ადრე იყო.

· მას შემდეგ, რაც DEVICE 2 დაკავშირებულია, დაბრუნდით თქვენს Realtime მონაცემთა ბაზაში და ნახავთ, რომ ბევრი ინფორმაცია გამოჩნდა.

ნაბიჯი 4: მოწყობილობის დაყენება 1 (გარეთ)

ეს არის ინსტალაცია, რომელიც მოითხოვს გარე ამინდის ამინდის სადგურის დაცვას. მზის რადიაციული ფარი საჭიროა გარემოს ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორისთვის. ასევე საჭიროა ამინდის დამცავი ყუთი ბატარეისა და PCB– ის სწორი შესანახად.

1. დააინსტალირეთ დაფა ამინდის მტკიცებულების ყუთში, როგორც ქვემოთ მოყვანილი მაგალითი და დააინსტალირეთ ბატარეა (იყავით ფრთხილად + და - და ბატარეა უნდა იყოს 100% -ით დატვირთული პირველ დაწყებამდე):

2. დააკავშირეთ დაფაზე არსებული ყველა არსებული სენსორი RJ12 კონექტორების ან ხრახნიანი ტერმინალის გამოყენებით, გამოყენებული სენსორის ტიპის მიხედვით. (იხილეთ ჩამონათვალი "თავსებადი სენსორი და დაზუსტება") (სენსორები დაკავშირებულია ადაპტერის დაფასთან, რომელიც შექმნილია სპეციალურად SHT3X და UV სენსორებისთვის და ასევე ერთი SHT35 TINDIE- ზე) იხილეთ ფოტოები

3. შეაერთეთ ბატარეის კონექტორი Wemos D1 Mini Pro- ში და დააინსტალირეთ Wi-Fi კავშირი, როგორც DEVICE 2. ქსელის სახელი იქნება 'LineaMeteoStazioneS'

ამის შემდეგ შეაერთეთ ასევე USB მზის პანელის გადამყვანიდან. (ფოტო მხოლოდ პროტოტიპის წარმომადგენელია და USB კონვერტორი უკვე დაკავშირებული იქნება თქვენთვის, თქვენ უბრალოდ დაგჭირდებათ მზის პანელის დაკავშირება)

ნაბიჯი 5: ამინდის სადგურის პარამეტრების კონფიგურაცია Firebase– ით

ყველა პარამეტრი, რომელიც მოითხოვს ძალაუფლებისგან გათიშვას

მოწყობილობა 2 და ენერგიასთან დაკავშირება

ზემოაღნიშნული პროცედურების გატარების შემდეგ თქვენ აღმოაჩენთ, რომ თქვენი რეალურ დროში მონაცემთა ბაზა ასე გამოიყურება (თუ UV ინდექსის სენსორი დაკავშირებულია, ის არ გამოჩნდება 655):

მონაცემთა ბაზა იყოფა შემდეგნაირად:

· ChangeTime

ეს პარამეტრი გამოიყენება თქვენი TIMEZONE- ის დასადგენად, რომელიც იქნება თქვენი დრო (უნდა შეიცვალოს, როდესაც დღის შუქი მოქმედებს) და SendDataTime- ის დასაყენებლად. მიზანშეწონილია არ ატვირთოთ მონაცემები 90 წამზე სწრაფად DEVICE 1 ბატარეის დაზოგვის მიზნით

CurrentDay და RESETDATA არ უნდა შეეხოთ. მონაცემთა ბაზაში ყველა მონაცემის გადასაყენებლად შეიყვანეთ 0 RESETDATA- ში.

· კავშირი

კავშირი გამოიყენება DEVICE 2 -ის თქვენი მიმდინარე IP მისამართის დასადგენად და DEVICE- ის Wi -Fi სიგნალის სიძლიერის მონიტორინგისთვის. შეეცადეთ შეინარჩუნოთ DEVICE 1 მინიმუმ -75 ან მეტი სიგნალის სიძლიერით.

IPAddress შეიძლება გამოყენებულ იქნას IP– ის გადამისამართების მიზნით, თქვენი მოწყობილობების დაყენების მიზნით LineaMeteo ამინდის ქსელში. (PortForwarding შეიძლება გაკეთდეს როუტერში, მაგრამ ყველა როუტერი განსხვავებულია, ასე რომ თქვენ უნდა იცოდეთ თქვენი. გარე პორტი უნდა იყოს 4600 და შიდა პორტი უნდა იყოს 80, მაგალითად ქვემოთ)

· ზეწოლა

აქ ინახება წნევის მნიშვნელობა და ასევე შესაძლებელია მისი დაკალიბრება ზღვის დონიდან გამომდინარე. მიმართეთ ზოგიერთ მეტეოროლოგიურ სადგურს ან შეხედეთ პროგნოზზე მიმდინარე ატმოსფერულ წნევას. თითოეული რიცხვი ნიშნავს 1Pa

· Წვიმა

აქ ინახება წვიმის ღირებულება 24 სთ -ში და ასევე წვიმასთან დაკავშირებული სხვა მნიშვნელობები. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ყველა წვეტიანი წვიმის საზომი, ასე რომ ეს ნიშნავს, რომ თქვენ დაგჭირდებათ დაკალიბრება, თუ რა ღირს ყოველი ბრუნვის რაოდენობა. შეცვალეთ "mmGoccia", რომ შეცვალოთ შემობრუნების რაოდენობა მმ -ში. ნაგულისხმევი არის 0.2 მმ

· SHT1x

ეს შეიცავს Sensirion SHT1x ან SHT7x სერიის მონაცემებს.

· SHT3x

ეს შეიცავს Sensirion SHT3x სერიის მონაცემებს.

· მომსახურება

ეს შეიცავს ყველა იმ სერვისს, რომელიც ხელმისაწვდომია ამ ამინდის სადგურისთვის.

ღია ამინდი

თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი ანგარიში OpenWeather– ზე ამინდის მდგომარეობის აღწერისთვის DEVICE 3 – ზე (იპოვეთ ჩემი API კლავიშები და დააკოპირეთ API სერვისებში, OpenWeather.)

ჩაწერეთ ჩრდილოეთით, თუ თქვენ ცხოვრობთ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ან სამხრეთ ნახევარსფეროში სამხრეთით, რომ აჩვენოთ ასტრონომიის სწორი მონაკვეთი.

ენა "en" ან "it" ინგლისურიდან იტალიურზე გადასვლისთვის DEVICE 3.

გრძედი და გრძედი, რათა აჩვენოს ამინდის ზუსტი აღწერა DEVICE 3 -ზე

თუ სამხრეთ ნახევარსფეროდან ეს იქნება გრძედის უარყოფითი რიცხვი.

სათქმელი

შექმენით ანგარიში ThingSpeak– ზე და იპოვეთ WriteAPIkey და დააკოპირეთ myWriteAPIKey– ში, რომ ნახოთ გრაფიკული განსხვავება SHT1x და SHT3x სერიებს შორის, თუ დაკავშირებულია 2 სენსორით ან უბრალოდ აკონტროლებთ SHT1x– ს

WeatherCloud

თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ ამინდის სადგური ამინდის ღრუბლის ქსელთან ამ პარამეტრის გამოყენებით. გადადით პარამეტრებზე თქვენს მოწყობილობებზე და შეარჩიეთ „ბმული“, ის მოგცემთ პირადობის მოწმობას და გასაღებს, რომლის კოპირებაც შეგიძლიათ მონაცემთა ბაზაში.

WunderGround

ამ ვარიანტის გამოყენებით შეგიძლიათ დააკავშიროთ ამინდის სადგური WunderGround– თან.

იპოვეთ ID და გასაღები ჩემს მოწყობილობებზე და დააკოპირეთ მონაცემთა ბაზაში.

· ძილი

ნაგულისხმევად არის დაყენებული 1 -ზე, მაგრამ შეიძლება შეიცვალოს 0 -ით ძილის რეჟიმის გასააქტიურებლად. ძილის რეჟიმში წვიმის ლიანდაგი და ანემომეტრი არ იმუშავებს, ამიტომ ისინი უნდა გათიშული იყოს PCB– დან

ძილის რეჟიმი თუ გამოიყენება ბატარეაზე, საშუალოდ 6 თვე გაგრძელდება მზის ბატარეით ბატარეის დატენვის გარეშე.

· UVIndex

ეს შეიცავს მიმდინარე UVindex- ის მნიშვნელობას.

· ქარი

ეს შეიცავს ქარის მნიშვნელობებს, ისევე როგორც ქარის მიმართულების ხარისხს, ასევე ქარის სიჩქარეს და ძლიერებას. ის შეიძლება მორგებული იყოს ოფსეტური აქ, რათა მიუთითოს ქარის მიმართულების სწორი მიმართულება. 0 გრადუსი ან 360 გრადუსი უნდა იყოს წერტილი ჩრდილოეთით.

ნაბიჯი 6: დააყენეთ DEVICE 3 DISPLAY (მეტი ფოტო ხელმისაწვდომია GITHUB– ში)

DEVICE 3 იკვებება ერთი ბატარეით 18650, რომლის დატენვა შესაძლებელია USB– ის საშუალებით, როგორც ნაჩვენებია ფოტოში (ფოტო არ წარმოადგენს საბოლოო პროექტს, არამედ მხოლოდ პროტოტიპს, შიგნით მას ექნება შესაბამისი PCB დიზაინი.) პატარა წრე აჩვენებს BME680 სენსორს.

ეკრანი განახლდება ყოველ 20 წუთში ავტომატურად და ყოველ 1 საათში შუაღამის შემდეგ და დილის 7 საათამდე. მაგრამ მისი განახლება შესაძლებელია ხელით, ყუთის მარჯვენა მხარეს ღილაკზე დაჭერით.

ერთხელ განახლდება ის ასევე შეცვლის ენას, რომელიც შერჩეულია ცეცხლგამძლე პარამეტრებში

ბატარეის დაყენების შემდეგ დაიცავით DEVICE 2 – ის იგივე პროცედურები Wi-Fi– თან დასაკავშირებლად.

ქსელის სახელი იქნება "LineaMeteoStazioneVisual"

დაწყებამდე ბატარეა უნდა იყოს საკმარისად დამუხტული.

ნაბიჯი 7: თავსებადი სენსორები (მეტი ინფორმაცია GITHUB- ზე)

ტემპერატურა/ტენიანობა მთავარი: SHT3x სერიის Sensirion. სიზუსტე ეხება თითოეული მათგანის ფურცელს

სენსორი.

 ტემპერატურა/ტენიანობა მეორე (შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნიადაგის ტემპერატურისა და ტენიანობისთვის): SHT1x და SHT7x სერიის Sensirion. სიზუსტე ეხება თითოეული სენსორის მონაცემთა ცხრილს.

 ტემპერატურა, ტენიანობა, ჰაერის ხარისხი შიდა: BME680

 წნევა: BMP180

 წვიმის ლიანდაგი: წვეტიანი საზომი ყველა დასაბრუნებელი, რეგულირებადი რეზოლუციით. როდესაც მორგებული რეზოლუცია შეიძლება დასჭირდეს 3 საათს მოწყობილობაზე პარამეტრების შესაცვლელად 1. ეს იმიტომ ხდება, რომ მოწყობილობა იძინებს ყოველ 3 საათში ენერგიის დაზოგვის მიზნით, თუ წვიმა არ არის გამოვლენილი. როდესაც ის იღვიძებს, ის კვლავ შეამოწმებს პარამეტრებს. ასევე შეგიძლიათ ხელით გადატვირთოთ გადატვირთვის ღილაკზე დაჭერით, როგორც ეს ნაჩვენებია წინა ფოტოში.

Em ანემომეტრი: დევისის ანემომეტრი

VI UVI ინდექსი: SI1145

ნაბიჯი 8: სპეციფიკაციები და მზის პანელი (მეტი ინფორმაცია GITHUB- ის შესახებ სახელმძღვანელოში)

მოხმარება: მოწყობილობა 1 = 19mA საშუალოდ თუ ატვირთვის დრო 90 წამია.

მოწყობილობა 3 = 2 mA საშუალოდ, თუ ყოველთვის ავტომატურად განახლდება.

ბატარეის მოწყობილობა 1: 3.7V 21700 ბატარეის ლითიუმი (რეკომენდებულია 5000 mAh) (ავტონომია მზის გარეშე 8 დღე*)

გაფრთხილება: იყავით ფრთხილად ლითიუმის ბატარეასთან მაღალი ტემპერატურის მქონე (45C- ზე მეტი), ამინდის საწინააღმდეგო ყუთი უნდა დადოთ ჩრდილში. უფრო მეტიც, თუ უარყოფითი ტემპერატურა -10C ხშირად იჩენს თავს ან 0 -ზე დაბალი მდგომარეობა შენარჩუნდება ხანგრძლივი ან უკიდურესად ნეგატიური ტემპერატურა (მაგალითი -20C) დაგჭირდებათ ცივი ტემპერატურის სპეციალური ბატარეა. ამ შემთხვევაში PCB უნდა შეიცვალოს 18650 ბატარეის მიმართ, რომელიც მდგრადია სიცივისთვის -40C ნაკლები სიმძლავრით (2900mAh). მზის გარეშე ავტონომია იქნება 5 დღე. *მზის გარეშე ნიშნავს სრულიად სიბნელეს, მსუბუქი მოღრუბლული დღე არ ნიშნავს მზის ენერგიას, მაგრამ ის ასევე არ შეიძლება ჩაითვალოს მზიან დღედ.

 ბატარეის მოწყობილობა 3: 3.7V 18650 ბატარეის ლითიუმი (რეკომენდებულია 3000 mAh) (ავტონომია 6 კვირის დატენვის გარეშე)

Pan მზის პანელი 6-20V (6V მკაცრად რეკომენდირებულია)

ვატი დამოკიდებულია თქვენი ადგილმდებარეობის მიხედვით გლობალური მზის ატლასიდან. 1500 კვტ/სთ -ზე ნაკლები ამინდის პირობებში ამინდის სადგური ვერ მუშაობს ავტონომიურად. თუ ძილის რეჟიმი გამოიყენება მცირე ზომის მზის პანელზე, ვიდრე მინიმალური იქნება საკმარისი. (იხილეთ ფოტო) ჰკითხეთ, თუ თქვენ გჭირდებათ ფორმულა მზის პანელის ზომის გამოანგარიშებისთვის.

SH კაბელის სიგრძე SHT3x სერიისთვის არ უნდა აღემატებოდეს 3 მ

SH კაბელის სიგრძე SHT1x და SHT7x სერიებისთვის არ უნდა აღემატებოდეს 10 მ

ნაბიჯი 9: პრობლემების აღმოფხვრა და კონტაქტები

თუ რომელიმე მოწყობილობა არ მუშაობს ისე, როგორც მოსალოდნელი იყო, საჭიროა გადატვირთვა. ამოიღეთ ბატარეის კონექტორი ან ამოიღეთ ბატარეა და გადატვირთეთ მოწყობილობა, თუ RESET არ მუშაობს.

DEVICE 1 -ისთვის, ყოველთვის დააყენეთ ბატარეა ჯერ და შემდეგ მზის პანელის კონექტორი.

 თუ მოწყობილობა 3 აჩვენებს 100% დატენვის დროს, ეს ნორმალურია ამ მომენტში, რადგან დაფას არ აქვს სპეციფიკური IC დამუხტვის მდგომარეობისთვის, ამიტომ მასზე გავლენას ახდენს უჯრედის შიდა წინააღმდეგობა.

 სხვა კითხვები პრობლემებთან დაკავშირებით გთხოვთ დამიკავშირდეთ.

კონტაქტები ამინდის სადგურის ან მასალის წყაროს შეკვეთის განსახილველად გთხოვთ მომწეროთ ელ. Eugenio [email protected]

LineaMeteo თემის ფორუმი: Strumenti meteo:: Stazione Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)