Meteorološka stanica Hanging Gear: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

U ovom Instructable-u pokazat ću vam kako izgraditi vlastitu vremensku stanicu za viseću opremu, napravljenu od CNC laserski rezanih MDF dijelova. Koračni motor pokreće svaki stupanj prijenosa, a Arduino mjeri temperaturu i vlažnost pomoću senzora DHT11, a zatim pomiče koračne motore za prikaz izmjerenih vrijednosti.

Meteorološka stanica podržava dvije noge i ravnu podlogu, što je čini savršenom za stajanje na radnom stolu, polici ili pomoćnom stolu.

DHT senzor ima raspon 20-95 posto relativne vlažnosti i može mjeriti temperaturu između 0 i 50 stepeni Celzijusa. Dizajnirao sam zupčanike za puni raspon vlažnosti i s negativnim rasponom mjerenja temperature tako da možete jednostavno koristiti drugi senzor ako želite postaviti senzor vani za mjerenje vanjske temperature.

Ako vam se sviđa ovaj Instructable, glasajte za njega na CNC natjecanju.

Supplies

Za izradu vremenske stanice potrebno vam je:

• 3 mm MDF ploča -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28BYJ 48 koračnih motora i upravljačkih programa ULN2003 -
• 4 x M3 x 10 mm Mašinski vijci i matice -
• DHT11 Senzor temperature i vlažnosti -
• 10K otpornik -
• 4x6 cm Prototipovanje PCB -a -
• Muške igle zaglavlja -
• Ženske igle zaglavlja -

K40 Rabljeni laserski rezač -

Korak 1: Laserski izrežite MDF komponente

Dizajnirao sam laserski izrezane komponente u Inkscape-u, datoteke za rezanje možete preuzeti ovdje. Sve komponente se nalaze na jednom listu u preuzimanju, pa ćete ih morati podijeliti tako da odgovaraju veličini kreveta vašeg laserskog rezača.

Počeo sam graviranjem, a zatim rezanjem zupčanika, zatim graviranjem i izrezivanjem prednje ploče i na kraju izrezivanjem preostalih dijelova.

Uvijek koristim maskirnu traku preko MDF -a prilikom graviranja ili rezanja kako dim ne bi označio površinu.

Ako nemate pristup laserskom rezaču, razmislite o korištenju mrežne usluge laserskog rezanja. Postali su vrlo pristupačni i većina će vam čak isporučiti dijelove do vrata.

Koristio sam jeftin laserski rezač K40 za rezanje dijelova.

Nakon što su svi dijelovi izrezani, morate ukloniti maskirnu traku.

Korak 2: Instalirajte koračne motore i sastavite pogonske zupčanike

Zatim pričvrstite dva koračna motora na prednju ploču pomoću dva strojna vijka M3 x 10 mm za svaki motor.

Također zalijepite potpornu ploču postolja s izrezom za motore na stražnju stranu prednje ploče koristeći malo ljepila za drvo. To se može učiniti kasnije, ali to je najjednostavnije učiniti prije instaliranja motora kako vam ne bi smetali dok ga lijepite.

Zatim sastavite svoje pogonske zupčanike. Složite svoje dijelove opreme na svoje servo upravljače s kapljicom ljepila za drvo između svakog. Počnite s diskom s rupom, a zatim sa zupčanikom. Zatim ćete morati dodati mali razmak između zupčanika i prednjeg diska kako biste stvorili malo prostora za slobodno kretanje zupčanika. Koristio sam ravnu podlošku kao odstojnik za svaku od njih.

Korak 3: Sastavite elektroniku

Sada spojimo elektroničke komponente.

Krug je prilično jednostavan i uključuje osnovne veze s digitalnih IO pinova 2 do 9 na dva upravljačka programa koraka, a zatim vezu između DHT11 osjetnika i digitalnog IO pina 10. Također ćete morati dodati svoje priključke za napajanje na senzor i stepper upravljački programi, kao i 10k otpornik između veze na pin 10 i 5V.

Sastavio sam spojeve zaglavlja i DHT senzor na PCB prototipu 4x6 cm kako bi se Arduino i upravljački programi koračnih motora mogli jednostavno priključiti na njega.

Zatim sam izradio neke Dupont konektore za povezivanje PCB -a i upravljačkih programa koračnog motora. Možete koristiti kratkospojnike ili stvoriti vlastite kabele zaglavlja.

Korak 4: Montirajte elektroničke komponente

Upotrijebio sam pištolj za ljepilo da zalijepim Arduino PCB na stražnju ploču meteorološke stanice i dva pogonska motora za dva koračna motora na dva bočna postolja. Ovo najbolje funkcionira kako bi se ostavilo dovoljno prostora za ožičenje između komponenti, kao i za koračne motore.

Nakon što se elektronika zalijepi na svoje mjesto, možemo sastaviti ostatak meteorološke stanice pomoću ljepila za drvo.

Korak 5: Dovršite sastavljanje meteorološke stanice

Zalijepite dvije noge u podlogu, a zatim dodajte prednju ploču na noge.

Na kraju zalijepite zadnju ploču na mjesto i ostavite da se ljepilo osuši. Uvjerite se da je mikro USB priključak Arduina okrenut prema dnu meteorološke stanice.

Nakon što se ljepilo osuši, uključite koračne motore u upravljačke programe, a zatim spojite upravljačke programe na svoj Arduino pomoću kabela koje ste izradili. Pokušajte utaknuti kabel tako da ne visi sa dna ili ne strši s vrha stražnjeg dijela.

Ako želite zatvoriti gornji dio, upotrijebite komad izrezan na ploči postolja za podršku. Nemojte ovo lijepiti na mjesto sve dok ne isprobate svoje upravljačke programe za korake i veze jer ćete možda morati ponovo pristupiti kabelima za izmjene.

Priključite mikro USB kabel na dno vremenske stanice i spremni ste za postavljanje koda.

Korak 6: Programiranje Arduina

Kod je prilično jasan. Neću ovdje ulaziti u detalje kako bih objasnio kôd, ali možete ga preuzeti i pročitati detaljno objašnjenje o tome šta svaki odjeljak radi ovdje.

U kodu stvaramo objekt senzora, stvaramo potrebne varijable, a zatim definiramo pinove motora i senzora.

Funkcija postavljanja započinje serijsku komunikaciju, postavlja pin načine i povezuje se s DHT11 senzorom.

Funkcija petlje preuzima mjerenja sa senzora DHT11, prikazuje ih na serijskom monitoru, a zatim izračunava broj koraka i upute za pomicanje svakog od koračnih motora kako bi prikazali izmjerene vrijednosti. Kôd zatim čeka najmanje 5 sekundi prije nego što ponovi petlju.

Postoji dodatna funkcija koju poziva glavna petlja kojoj se daje broj koraka i smjer za svaki motor, a zatim izvršava kretnje.

Korak 7: Postavljanje i korištenje meteorološke stanice

Prije nego što učitate kôd, postavite dva zupčanika na motore, namjestivši ih tako da označe vrijednosti postavljene u početku u kodu, to su bile 25 ° C i 50% vlažnosti u mom kodu.

Zatim možete učitati kôd.

Ako otvorite serijski monitor, vidjet ćete prvo mjerenje koje je napravio senzor, a motori će tada početi pomicati zupčanike kako bi došli do ovih vrijednosti od početnih vrijednosti.

Nakon što se kretanje završi, trebali biste vidjeti drugi skup vrijednosti, a zatim se zupčanici mogu ponovno pomaknuti.

Obično je potrebno nekoliko minuta da se očitanja senzora stabilizuju, a zatim ćete dobiti dosljednije podatke i manje kretanja zupčanika.

Ako primijetite da prikazane vrijednosti nisu iste kao one prikazane na serijskom monitoru, prvo provjerite jesu li vam smjerovi kretanja motora ispravni, zatim provjerite jesu li početne vrijednosti ispravne i na kraju ćete možda morati prilagoditi broj koraka po stupnju ili postotku kako biste kalibrirali svoju meteorološku stanicu.

Vaša meteorološka stanica je sada kompletna i može se postaviti na vaš sto ili policu.

Ako vam se svidio ovaj Instructable, razmislite o tome da glasate za njega na CNC natjecanju.

Javite mi u odjeljku komentara ako ste već izgradili meteorološku stanicu i šta ste koristili za prikaz vrijednosti.

Drugoplasirani na CNC takmičenju 2020