ESP8266 ба ESP32 DIY ашигладаг мэргэжлийн цаг уурын станц: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

LineaMeteoStazione бол Sensirion -ийн мэргэжлийн мэдрэгчүүд болон Дэвис багажны зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй (Rain Gauge, Anemometer) холбогдож болох цаг агаарын иж бүрэн станц юм.

Төсөл нь DIY цаг уурын станцад зориулагдсан боловч угсрах хэсгийг л шаарддаг, учир нь самбарыг миний гараар, мөн ПХБ -ийн аль хэдийн програмчлагдсан болно. Кодыг эхнээс нь хийхийг оролдох эсвэл өөрчлөхийг хүссэн хүмүүст зориулж Opensource -ийг хуваалцах болно!

Та WeatherCloud, Wunderground, LineaMeteo (Италийн цаг агаарын сүлжээ!) (Анемометр суулгаагүй), мөн SHT3x ба SHT1x -ийг харьцуулах THINGSPEAK -ийн хувилбараас цаг агаарын станцыг олох боломжтой. Би одоогоор SHT1x -ийг ашиглан цаг агаарын хамгаалалттай хайрцгийн доторх температурыг хянаж байгаа боловч та үүнийг газрын температур, чийгшил эсвэл бусад зорилгоор хянахад ашиглаж болно!

Анхаарна уу (Дээрх линкүүд офлайн байх болно, учир нь цаг агаарын станцыг 2021 оны 2 -р сард би орон сууцанд нүүж байгаа тул устгах болно)

Та бүх мэдээллийг олж, кодоо эндээс GITHUB дээрээс олж болно.

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт

Энэ нь ESP8266 ба ESP32 хөгжлийн самбаруудын хослолоор ажилладаг бөгөөд үндсэндээ 3 төхөөрөмжөөс бүрдэнэ.

1. DEVICE 1: WEMOS D1 MINI PRO (Шинэ хувилбар) + дизайнтай ПХБ (ГАДААД СУУЛГАХ шаардлагатай) БА НАРНЫ ХЭРЭГСЭЛ Энэ хэсэг нь гадна талд байх бөгөөд нэг хөгжлийн самбар болон ПХБ -ээс бүрдэнэ. Энэ нь Google -ийн Firebase руу илгээгдэх цаг агаарын мэдээллийг цуглуулахад ашиглагддаг. Мэдээллийг мэдрэгч бүрээс бодит цаг хугацаанд цуглуулдаг боловч байршуулах хугацааг цаг уурын станцын тохиргооноос сонгож авах боломжтой бөгөөд дараа нь гарын авлагад тайлбарлах болно. Хамгийн их ба хамгийн бага температурыг бодит цаг хугацаанд цуглуулах болно. Бүтэн нэгжийн зургийн доор:

2. DEVICE 2: WEMOS D1 MINI PRO (Хуучин хувилбар) + BMP180 даралт Энэ нь бүх сүлжээний холболтыг зохицуулдаг хэсэг бөгөөд Google -ийн Firebase -аас мэдээлэл цуглуулдаг. Удирдах зөвлөлийн үүрэг нь дараахь зүйлийг багтаана:  Мэдээлэл цуглуулах  Зарим өгөгдлийг IP хаягаар LineaMeteo цаг агаарын сүлжээнд холбогдоход бэлэн форматаар хуваалцах.  Weathercloud руу өгөгдөл илгээх  Мэдээллийг дэлхийгээр илгээх  Thingspeak руу өгөгдөл илгээх

Энэ хэргийг https://www.thingiverse.com/thing:4081064 хаягаар 3D хэвлэсэн байна

3. DEVICE 3: LOLIND32 ESP32 + ПХБ -д зориулагдсан + INK Дэлгэц + BME680 Энэ нь дэлгэц дээрх өгөгдлийг дүрслэн харуулдаг хэсэг бөгөөд агаарын чанар, даралт, температур, чийгшлийн мэдээллийг цуглуулдаг мэдрэгчтэй. Ашигласан дэлгэц нь 4.2 инчийн бэх дэлгэц бөгөөд үүнийг WaweShare эсвэл GoodDisplay брэндүүдэд ашиглаж болно.

Хэргийг 3D хэлбэрээр хэвлэсэн: ePaper -ийн хайрцаг + ESP32 мэдээллийн дэлгэцийг sidoh10 - Thingiverse

Алхам 2: DEVICE 2: Wi-Fi болон Firebase Google-ийн интерфэйс

** ДЭЛГЭРЭНГҮЙ ДЭЛГЭРЭНГҮЙГ ДЭЭРХ ГИТХУБЫН ЛИНГИЙН ЦАГ АГААРЫН СТАНЦЫН ГАРЫН АВЛАГААС ХАРААРАЙ **

Юуны өмнө бид Firebase данс үүсгэх хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд танд Google данс хэрэгтэй болно, хэрэв танд байхгүй бол үүнийг үүсгэх боломжтой.

Firebase данс тохируулахын тулд та дараах алхмуудыг хийх ёстой.

1. FIREBASE руу ороод ‘Эхлэх’ дээр дарна уу.

Google бүртгэлдээ нэвтэрнэ үү

2. ‘Төсөл нэмэх’ ‘Aggiungi progetto’ дээр дарна уу.

3. Төсөлдөө нэр өгнө үү! "Үргэлжлүүлэх" "Үргэлжлүүлэх" дээр дарна уу. Алхам алхмуудыг дагаж, төслийг үүсгэнэ үү. Firebase -ийн үндсэн дансыг ашиглана уу.

4. ‘‘Төслийн тойм’‘‘Panoramica del progetto’’дээр очиж‘төслийн тохиргоо’‘Impostazioni progetto’-г сонгоно уу.

5. ‘Service Account’ ‘Account di Servizio’ болон ‘Service Account’ ‘Crea account di servizio’ дээр дарна уу.

6. "Төслийн тойм" руу буцаж, "Crea мэдээллийн сан" гэсэн бодит цагийн мэдээллийн баазыг үүсгээд алхамуудыг дагаж өгөгдлийн сангийн хамгийн ойрын байршлыг сонгоно уу.

7. Бүгдийг хийлээ! Бодит цагийн мэдээллийн санд олж болох төслийнхөө линкийг мөн 'Мэдээллийн сангийн нууц' 'Segreti мэдээллийн бааз' хэсэгт 'Service Account' 'Account di servizio' дээрээс олж болох нууцыг хадгална уу.

Цаг уурын станцыг програмчлахад танд доорх зурган дээр онцолсон нэг мэдээлэл, мэдээллийн сангийн нууц хэрэгтэй болно. Танд аль хэдийн програмчлагдсан самбарыг илгээхийн тулд надад эдгээр итгэмжлэлүүд хэрэгтэй болно.

Алхам 3: Wi-Fi-г тохируулах (GITHUB-ээс ГАРЫН АВЛАГА ГАРАХ)

Wi-Fi холболтыг тохируулахын тулд дараах алхмуудыг дагана уу.

· DEVICE 2 -оос USB кабелийг USB порт руу залгаарай (та утсандаа ердийн цэнэглэгч эсвэл боломжтой USB порт ашиглаж болно, жишээлбэл чиглүүлэгч дээрээ (санал болгож буй сонголт))

· DEVICE 2-ийг асаасны дараа та үүнийг ухаалаг гар утас эсвэл компьютер дээрээ LineaMeteoStazioneR нэртэй Wi-Fi холболтоос олох болно.

· Холбогдохыг оролдвол нууц үг асуух болно. Нууц үг: LaMeteo2005

· Wi-Fi-г тохируулах дээр дараад Wi-Fi сүлжээгээ сонгоод нууц үгээ оруулаад Хадгалах дээр дарна уу. Одоо DEVICE 2 нь холбогдохыг оролдох бөгөөд хэрэв амжилтгүй болбол өмнө нь дагаж мөрдсөн процедурыг дахин эхлүүлэх шаардлагатай болно.

· DEVICE 2 -ийг холбосны дараа Realtime мэдээллийн сан руугаа буцаж очвол олон мэдээлэл гарч ирснийг харах болно.

Алхам 4: DEVICE 1 -ийг тохируулах (гадна талд)

Энэ бол гаднах цаг уурын станцыг аюулгүй байлгах шаардлагатай суурилуулалт юм. Орчны температур, чийгшлийн мэдрэгчийн хувьд нарны цацраг туяа шаардлагатай. Батерей болон ПХБ -ийг зөв хадгалахын тулд цаг агаарын хамгаалалттай хайрцаг шаардлагатай болно.

1. Доорх жишээ болгон цаг агаарын хамгаалалттай хайрцагт самбарыг суулгаж, батерейг суурилуулна уу (АНХНЫ ЭХЛЭХИЙН ӨМНӨ ЗААВАР +, - БАЙРИЙГ 100% ЦЭЦЭХ ёстой):

2. Ашигласан мэдрэгчийн төрлөөс хамааран RJ12 холбогч эсвэл шураг терминал ашиглан самбар дээрх боломжтой бүх мэдрэгчийг холбоно уу. ( Тохиромжтой мэдрэгч ба техникийн үзүүлэлтүүдийн жагсаалтыг үзнэ үү) (Мэдрэгчийг SHT3X ба хэт ягаан туяаны мэдрэгчийг тусгайлан бүтээсэн адаптерийн самбартай холбож, мөн TTINDIE дээрх SHT35 -д нэгийг нь оруулна уу)

3. Батерейны холбогчийг Wemos D1 Mini Pro-д залгаж, DEVICE 2-тэй адил Wi-Fi холболтыг тохируулна уу. Сүлжээний нэр нь "LineaMeteoStazioneS" байх болно.

Үүний дараа нарны хавтангийн хөрвүүлэгчээс USB залгаарай. (Энэ зураг нь зөвхөн загварыг төлөөлж байгаа бөгөөд USB хөрвүүлэгч танд аль хэдийн холбогдсон болно, та нарны хавтанг холбох хэрэгтэй болно)

Алхам 5: Цаг уурын станцын тохиргоог Firebase ашиглан тохируулна уу

БҮР Тохиргоо бүрийг эрчим хүчнээс салгах шаардлагатай байдаг

ТӨХӨӨРӨМЖ 2, ДАХИН ХҮЧИНГЭЭР ДАХИН ХОЛБОГДОХ

Дээрх процедурыг дагаж мөрдсөний дараа таны бодит цагийн мэдээллийн сан иймэрхүү харагдах болно (хэт ягаан туяаны индекс мэдрэгч холбогдсон бол 655 харагдахгүй болно):

Мэдээллийн санг дараахь байдлаар ангилдаг.

· Цаг өөрчлөх

Энэ сонголтыг таны TIMEZONE цагийг тохируулах (өдрийн гэрэл хэмнэх үед өөрчлөх шаардлагатай) болон SendDataTime -ийг тохируулахад ашигладаг. DEVICE 1 -ийн батерейг хэмнэхийн тулд өгөгдлийг 90 секундээс илүү хурдан оруулахгүй байхыг зөвлөж байна

CurrentDay болон RESETDATA -д хүрэх шаардлагагүй. Өгөгдлийн сан дахь бүх өгөгдлийг дахин тохируулахын тулд RESETDATA -д 0 гэж оруулна уу.

· Холболт

Холболт нь DEVICE 2 -ийн одоогийн IP хаягийг мэдэх, DEVICE 1 -ийн Wi -Fi дохионы хүчийг хянахад ашиглагддаг. DEVICE 1 -ийг дор хаяж -75 ба түүнээс дээш дохионы хүчээр хадгалахыг хичээ.

IPAddress -ийг ашиглан төхөөрөмжөө LineaMeteo цаг агаарын сүлжээнд тохируулахын тулд IP дамжуулах боломжтой. (PortForwarding -ийг чиглүүлэгч дээр хийх боломжтой боловч чиглүүлэгч бүр өөр өөр байдаг тул та өөрийнх гэдгийг мэдэх хэрэгтэй. Гадаад порт 4600, дотоод порт 80 байх ёстой, доорх жишээ)

· Даралт

Даралтын утгыг энд хадгалж, далайн түвшнээс хамааран тохируулах боломжтой. Ойролцоох цаг уурын станц эсвэл цаг агаарын урьдчилсан төлөвт байгаа атмосферийн даралтыг үзнэ үү. Тоо бүр 1Па гэсэн утгатай

· Бороо

Энд 24 цагийн борооны үнэ цэнэ, мөн бороотой холбоотой бусад утгыг хадгална. Та дусаах хувин бүрийн борооны тоолуурыг ашиглаж болно, ингэснээр та эргэлт бүр хэр их болохыг тооцоолох хэрэгтэй болно гэсэн үг юм. Хөндлөнгийн тоог мм -ээр өөрчлөхийн тулд 'mmGoccia' -г өөрчилнө үү. Анхдагч утга нь 0.2 мм байна

· SHT1x

Энэ нь Sensirion SHT1x эсвэл SHT7x цувралын өгөгдлийг агуулдаг.

· SHT3x

Энэ нь Sensirion SHT3x цувралын өгөгдлийг агуулдаг.

· Үйлчилгээ

Энэ нь цаг уурын станцад ашиглах боломжтой бүх үйлчилгээг агуулдаг.

НЭЭЛТТЭЙ ЦАГАА

Та OpenWeather дээр өөрийн акаунтыг DEVICE 3 дээрх цаг агаарын тодорхойлолтыг тохируулах боломжтой (Миний API түлхүүрүүдийг олж, OpenWeather -ийн үйлчилгээнүүд дэх API дээрээс хуулж болно.)

Хэрэв та одон орон судлалын хэсгийг зөв харуулахын тулд хагас бөмбөрцгийн хойд хэсэгт эсвэл өмнөд хагас бөмбөрцгийн өмнөд хэсэгт амьдардаг бол хагас бөмбөрцгийг хойд гэж бичээрэй.

DEVICE 3 дээр англи хэлнээс Итали хэл рүү шилжихийн тулд "en" эсвэл "it" хэлийг сонгоно уу.

DEVICE 3 дээр цаг агаарын нөхцөл байдлын зөв тайлбарыг харуулах өргөрөг ба уртраг

Хэрэв хагас бөмбөрцгийн өмнөд хэсгээс энэ нь Latitude дээр сөрөг тоо байх болно.

ЗӨВЛӨГӨӨ

ThingSpeak дээр данс үүсгээд WriteAPIkey -ийг олоод myWriteAPIKey дээр хуулж аваарай, хэрэв 2 мэдрэгчийг холбосон бол SHT1x ба SHT3x цувралын график ялгааг харах эсвэл SHT1x -ийг хянах боломжтой.

Цаг агаар үүл

Та энэ сонголтыг ашиглан цаг агаарын станцыг Weather Cloud сүлжээнд холбох боломжтой. Төхөөрөмжийнхөө Тохиргоо руу ороод "Холбоос" -ыг сонговол мэдээллийн санд хуулж болох ID болон түлхүүрийг өгөх болно.

WunderGround

Та энэ сонголтыг ашиглан цаг агаарын станцыг WunderGround -тэй холбож болно.

Миний төхөөрөмжүүд дээрх ID болон түлхүүрийг олоод мэдээллийн санд хуулна уу.

· Унтах

Анхдагч байдлаар 1 болгож тохируулсан боловч унтах горимыг идэвхжүүлэхийн тулд 0 болгож өөрчилж болно. Унтах горимд бороо хэмжигч ба анемометр ажиллахгүй тул ПХБ -ээс салгах шаардлагатай болдог

Унтах горим нь батерейгаар цэнэглэгдсэн тохиолдолд нарны хавтангаар цэнэглэхгүйгээр дунджаар 6 сар үргэлжлэх болно.

· UVIndex

Энэ нь одоогийн UVindex -ийн утгыг агуулдаг.

· Салхи

Энэ нь салхины чиглэл, салхины хурд, салхи зэрэг утгыг агуулдаг. Салхины чиглэлийг зөв зааж өгөхийн тулд офсетыг энд тохируулж болно. 0 градус буюу 360 градус хойд зүгт байх ёстой.

Алхам 6: DEVICE 3 -ийн дэлгэцийг тохируулах (GITHUB -д илүү олон зураг авах боломжтой)

DEVICE 3 нь 18650 ганц батерейгаар тэжээгддэг бөгөөд үүнийг USB -ээр цэнэглэх боломжтой бөгөөд зураг дээр үзүүлсэн шиг (Зураг нь эцсийн төслийг илэрхийлэхгүй, зөвхөн загварыг харуулсан болно, дотор нь зохих ПХБ -ийн дизайнтай байх болно.) BME680 мэдрэгчийг харуулав.

Дэлгэцийг автоматаар 20 минут тутамд, шөнө дундаас хойш 7 цаг хүртэл 1 цаг тутамд шинэчилдэг. Гэхдээ хайрцгийн баруун талд байгаа товчлуур дээр дарж гараар шинэчлэх боломжтой.

ГАНЦААРААР СЭРГЭЖ БАЙГААД ТӨЛӨВЛӨГӨӨД СОНГОСОН ХЭЛИЙГ ӨӨРЧЛӨХ БОЛНО

Батерейг суулгасны дараа Wi-Fi-д холбогдохын тулд DEVICE 2-ийн ижил процедурыг дагана уу.

Сүлжээний нэр ‘LineaMeteoStazioneVisual’ байх болно.

Батерейг асаахаасаа өмнө хангалттай цэнэглэгдсэн байх ёстой.

Алхам 7: Тохиромжтой мэдрэгч (GITHUB -ийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээлэл)

Температур/чийгшил Үндсэн: SHT3x цуврал Sensirion. Нарийвчлал нь тус бүрийн мэдээллийн хуудсыг үзнэ үү

мэдрэгч.

 Температур/чийгшил ХОЁРДУГААР (хөрсний температур, чийглэг байдалд ашиглах боломжтой): SHT1x ба SHT7x цуврал Sensirion. Нарийвчлал нь мэдрэгч бүрийн мэдээллийн хүснэгтийг харна уу.

Температур, чийгшил, агаарын чанар Дотор: BME680

Даралт: BMP180

 Борооны хэмжигч: Хажуугийн хувин бүрийн борооны хэмжигч, нарийвчлалыг тохируулж болно. Тохируулсан ШИЙДВЭРИЙН ТӨХӨӨРӨМЖИЙН Тохиргоог өөрчлөхөд 3 ЦАГ ХУГАЦАА ХҮРТЭЛ БОЛОХ БОЛОМЖТОЙ 1. Энэ нь бороо орохгүй бол эрчим хүч хэмнэхийн тулд төхөөрөмж 3 цаг тутамд унтдагтай холбоотой юм. Сэрсэн даруйдаа тохиргоог дахин шалгах болно. Та мөн зурган дээр үзүүлсэн шиг дахин тохируулах товчийг дарж гараар тохируулж болно.

Анемометр: Дэвис анемометр

UVIndex: SI1145

Алхам 8: ТОДОРХОЙЛОЛТ ба нарны хавтан (Гарын авлага дахь GITHUB -ийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээлэл)

Хэрэглээ: Байршуулах хугацаа 90 секунд бол төхөөрөмж 1 = 19мА байна.

Хэрэв төхөөрөмж үргэлж автоматаар шинэчлэгдэж байвал төхөөрөмж 3 = 2мА байна.

Зайны DEVICE 1: 3.7V 21700 Батерей лити (санал болгож буй 5000 мАч) (Наргүй бие даасан байдал 8 хоног*)

АНХААРУУЛГА: Өндөр температуртай (45С -аас дээш) лити батерейтай болгоомжтой харьцаарай, цаг агаарт тэсвэртэй хайрцгийг сүүдэрт байрлуулна. Цаашилбал, сөрөг температур -10C байнга гардаг эсвэл 0 -ээс доош нөхцөл удаан эсвэл хэт сөрөг температурт (жишээ нь -20C) үргэлжилдэг бол хүйтэн температурт зориулагдсан батерей шаардлагатай болно. Энэ тохиолдолд ПХБ -ийг хүйтэнд тэсвэртэй -40C хэмд багатай (2900mAh) 18650 батерейны хувьд өөрчлөх шаардлагатай болно. Наргүй бие даасан байдал 5 хоног болно. *Наргүй бол бүрэн харанхуй гэсэн үг, үүлэрхэг өдөр нь нарны энерги огт байхгүй гэсэн үг боловч нартай өдөр гэж тооцох боломжгүй юм.

Батерейны ТӨХӨӨРӨМЖ 3: 3.7V 18650 Батерей лити (3000mAh санал болгож байна) (6 долоо хоног цэнэглэхгүйгээр бие даасан байдал)

 Нарны хавтан 6-20V (6V-ийг зөвлөж байна)

Глобал нарны атласаас таны байршлаас хамааран ватт. 1500 кВтц/м2 -аас бага бол цаг уурын станц бие даан ажиллах боломжгүй. Хэрэв унтах горимыг ашиглавал хамгийн бага хэмжээнээс бага хэмжээтэй нарны зай авахад хангалттай. (ГЭРЭЛ ЗУРГИЙГ ҮЗЭЭРЭЙ) ТАНИЛЦУУЛГААНЫ ХЭРЭГСИЙН ХЭМЖЭЭГ ТӨСӨВЛӨХ ФОРМУЛЬ ТАНИЛЦУУЛЖ БАЙНА УУ.

 SHT3x цувралын кабелийн урт 3м -ээс хэтрэхгүй байх ёстой

 SHT1x ба SHT7x цувралын кабелийн урт 10м -ээс хэтрэхгүй байх ёстой

Алхам 9: АСУУДЛЫГ ТАЙЛАХ, ХОЛБОГДОХ

Хэрэв DEVICES -ийн аль нэг нь хүлээгдэж буй байдлаар ажиллахгүй бол дахин тохируулах шаардлагатай болно. RESET ажиллахгүй бол батерейны холбогчийг салгаж эсвэл зайгаа аваад төхөөрөмжийг дахин асаана уу.

DEVICE 1 -ийн хувьд үргэлж зайгаа тавьж, дараа нь нарны хавтангийн холбогчийг тавьдаг.

 Хэрэв DEVICE 3 цэнэглэх явцад 100% харуулдаг бол энэ нь одоогоор хэвийн үзэгдэл юм, учир нь самбар нь цэнэгийн тодорхой IC -тэй байдаггүй тул эсийн дотоод эсэргүүцэл нөлөөлдөг.

 Асуудалтай холбоотой бусад асуулт байвал надтай холбоо барина уу.

ХОЛБОО БАРИХ Цаг агаарын станц эсвэл материалын эх сурвалжийг захиалах талаар ярилцахын тулд надад Eugenio [email protected] имэйлээр илгээнэ үү.

LineaMeteo сэдвийн форум: Мэдээллийн цаг:: Stazione Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)