Arduino WiFi bežična meteorološka stanica Wunderground: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

U ovom Instructable -u ću vam pokazati kako izgraditi ličnu bežičnu meteorološku stanicu koristeći Arduino

Meteorološka stanica je uređaj koji prikuplja podatke o vremenu i okolišu pomoću različitih senzora. Možemo mjeriti mnoge stvari poput:

• Temperature
• Vlažnost
• Vjetar
• Barometarski pritisak
• UV indeks
• Kiša

Moja inspiracija za stvaranje ove meteorološke stanice je Greg sa www.cactus.io Davis -ov anemometar, brzina vjetra i mjerač kiše Arduino kod pripada autorskim pravima.

Koristim Arduino Uno kao glavnu ploču.

WiFi modul ESP8266 šalje podatke na www.wunderground.com

Weather Underground je komercijalna vremenska usluga koja pruža informacije o vremenu u stvarnom vremenu putem Interneta.

Koristit ću ove senzore:

• Temperatura - Dallas DS18B20
• Vlažnost, pritisak - BME280
• UV, solarno - ML8511
• Anenometar i smjer vjetra - Davis 6410
• Mjerač kiše - Ventus W174

Korak 1: Dijelovi

Dijelovi potrebni za izgradnju ovog projekta su sljedeći:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 ESP-01 ili ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Davis 6410
6. Ventus W174

Korak 2: Shema i shema ožičenja

Korak 3: Štit PCB Arduino Uno meteorološke stanice

Dizajn štampane ploče (PCB), korišćen sam,, Sprint-Layout softver. Izvezen u Gerber datoteke.

Za izradu ovog štita meteorološke stanice Arduino Uno trebat će vam:

1. ML8511 UVB senzor UV zraka, senzor proboja Senzor UV svjetla, analogni izlaz za Arduino Ebay
2. Vodootporna digitalna termalna sonda ili senzor DS18B20 Arduino senzor Ebay
3. JST-XH Kit 4Pin 2,54 mm priključno kućište PCB zaglavlje žičane spojnice Ebay
4. Senzor temperature, osjetnik vlage Probijanje senzora temperature BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 otpornik
7. 1x 120R 0805 otpornik
8. 8x kratkospojnik 0R 1206 (otpornik)
9. bakarna ploča
10. 2x 4,7K otpornik
11. 1x 10k otpornik
12. 1x LED dioda 3 mm
13. 1x RJ45 utičnica Ebay
14. 1x 47uF elektrolitički kondenzator
15. 1x igle zaglavlja sa 40 pinova Ebay
16. 1x regulator napona Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2,54 mm prekidač nagiba DIP 2 Ebay

Korak 4: Biblioteke Arduino senzora, priručnici i druge informacije

1) Projekat meteorološke stanice Arduino www.cactus.io

2) Davis 6410 anemometar priručnik

3) Biblioteka Adafruit BME280 upravljačkog programa (senzor barometrijskog pritiska)

4) ML8511 Biblioteka UV senzora

5) Arduino biblioteka za integrirana kola s maksimalnom temperaturom DS18B20 DS18S20 - Imajte na umu da izgleda da postoji problem s ovom serijom. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Biblioteka za Dallas/Maxim 1-Wire čipove

7) Wunderground (Protokol za prijenos ličnih meteoroloških stanica)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-LqxDb8

8) Meteorološka stanica NodeMCU

Korak 5: Lemljenje PCB -a

Štit meteorološke stanice za koji sam bio oglas u kućištu Raspberry Pi. Mislim da izgleda bolje.

Korak 6: Instaliranje lične meteorološke stanice

Meteorološka stanica je najvažniji dio instalacije. Ako se meteorološka stanica nalazi ispod stabla ili prevjesa, podaci o količini padavina izmjereni stanicom neće biti točni. Ako postavite svoju meteorološku stanicu u uličicu, vrlo vjerojatno biste mogli osjetiti učinak aerotunela na anemometru, što bi rezultiralo pogrešnim podacima o vjetru. Meteorološka stanica bi trebala imati dobro "dohvaćanje" ili udaljenost od bilo kojeg drugog visokog objekta.

Standardno mjerenje vjetra treba izvesti na 10 metara iznad zemlje. Meni krov najbolje funkcionira.

Meteorološka stanica se napaja iz solarnih panela. Dakle, autonomna je.

Najčešća greška pri instaliranju meteorološke stanice povezana je s pogrešnim postavljanjem senzora termometra. Meteorolozi definiraju temperaturu kao temperaturu u sjeni s dosta ventilacije. Prilikom postavljanja meteorološke stanice vodite računa o:

• Senzor termometra nikada ne prima direktnu sunčevu svjetlost.
• Termometar ima dovoljno ventilacije i nije blokiran od vjetra.
• Ako je termometar postavljen na krov, pobrinite se da je najmanje 1,5 metara iznad krova.
• Ako se termometar postavlja iznad trave, opet bi trebao biti najmanje 1,5 metara iznad površine trave.
• Termometar je udaljen najmanje 15 metara od najbliže popločane površine.

Zato koristim zaklon od vremenskih prilika. Napravio sam ga od PVC cijevi. Na ovaj način, meteorološka stanica se može postaviti na direktnu sunčevu svjetlost, a termometar se nalazi unutar skloništa.

Više informacija o instaliranju meteorološke stanice ovdje

Korak 7: AT naredbe ESP8266

Prvo je potrebno pripremiti ESP8266 WiFi modul. Promijenite CWMODE u 1 = Način rada stanice (klijent) i povežite ESP8266 sa svojim WiFi usmjerivačem. Koristim USB za ttl serijski adapter. Potrebno je samo spojiti 4 žice (+3,3 V, GND TX, RX)

Ili možete koristiti Arduino za slanje AT naredbi na ESP8266.

AT komande:

AT

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "vaš ssd", "lozinka"

više AT naredbi ovdje

Korak 8: Arduino kod

1. Prije postavljanja koda u svoj Arduino Uno registrirajte se na wunderground.com kako biste dobili ID WU stanice i ključ/lozinku

2. Promijenite ovaj ID i ključ/lozinku u Arduino kôd svoje vremenske stanice.

• char ID = "xxxxxxxx"; // ID meteorološke stanice wunderground
• String PASSWORD = "xxxxxxxx"; // lozinka vremenske stanice wunderground

3. Promijenite visinu pws da dobijete mjerače relativnog pritiska (m)

4. #define DEBUG 1 // ako provjeravate samo podatke senzora.

5. Koristim vrijeme od 30 sekundi za slanje podataka na Wunderground.com. 25 sekundi ću uzeti za mjerenje brzine vjetra. Ostalo vrijeme je za očitavanje podataka senzora.

Korak 9: Rezultat

Radi i šalje podatke senzora na Wunderground.com. Ja sam vrlo sretan;)

Korak 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi bežična vremenska stanica V2

Nova verzija vremenske postaje v2 kliknite