Meteorološka stanica s bežičnim prijenosom podataka: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ovo uputstvo je nadogradnja mog prethodnog projekta - meteorološke stanice sa evidentiranjem podataka.

Prethodni projekat možete vidjeti ovdje - Meteorološka stanica sa evidentiranjem podataka

Ako imate bilo kakvih pitanja ili problema, možete me kontaktirati na moju poštu: [email protected].

Komponente koje pruža DFRobot

Pa počnimo

Korak 1: Šta je novo?

Napravio sam neke nadogradnje i poboljšanja u svom prethodnom projektu - meteorološkoj stanici sa evidentiranjem podataka.

Dodao sam bežični prenos podataka sa meteorološke stanice u prijemnik koji se nalazi u zatvorenom prostoru.

Također je uklonjen modul SD kartice i zamijenjen štitnikom sučelja Arduino Uno. Glavni razlog za zamjenu bila je upotreba prostora, štitnik sučelja potpuno je kompatibilan s Arduino Uno pa ne morate koristiti žice za povezivanje.

Redizajnirano je postolje meteorološke stanice. Prethodno postolje meteorološke stanice bilo je prenisko i vrlo nestabilno, pa sam napravio novi viši i stabilniji stalak za meteorološke stanice.

Dodao sam i novi držač za kućište koji se montira direktno na postolje meteorološke stanice.

Za napajanje je dodat dodatni solarni panel.

Korak 2: Materijali

Gotovo svi potrebni materijali za ovaj projekt mogu se kupiti u internetskoj trgovini: DFRobot

Za ovaj projekat trebat će nam:

-Komplet za vremensku stanicu

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-RF 433 MHz modul za Arduino (prijemnik i predajnik)

-Protoboard

-Sd kartica

-Menadžer solarne energije

-5V 1A Solarni panel 2x

-Arduino Uno interfejs štit

-Neke najlonske kablovske vezice

-Komplet za montažu

-LCD displej

-Bboardboard

-Lion-ionske baterije (koristio sam Sanyo 3,7V 2250mAh baterije)

-Vodootporna plastična razvodna kutija

-Neke žice

Za štand meteorološke stanice trebat će vam:

-oko 3,4 m dugačke čelične cijevi ili možete koristiti i čelični profil.

-žičano uže (oko 4 m)

-stega za užad 8x

-Ograđivači od nehrđajućeg čelika 2x

-fi10 čelična šipka (oko 50 cm)

-Čelika za podizanje navrtke 4x

Trebat će vam i neki alati:

-lemilica

-odvijači

-krajići

-bušilica

-aparat za zavarivanje

-ugaona brusilica

-žična četka

Korak 3: Sažetak

Kao što sam rekao, ovaj Instructable je nadogradnja mog prethodnog Instructable -a o vremenskoj stanici.

Dakle, ako želite znati kako sastaviti komplet meteoroloških stanica koji je potreban za ovaj projekt, možete pogledati ovdje:

Kako sastaviti komplet meteorološke stanice

Pogledajte i moje prethodne instrukcije o ovoj meteorološkoj stanici.

Meteorološka stanica sa evidentiranjem podataka

Korak 4: Rješenje za montažu meteorološke stanice

S meteorološkom stanicom dolazi i pitanje kako napraviti montažni stalak koji će izdržati vanjske elemente.

Morao sam malo rezervisati o vrstama i dizajnu stalka meteoroloških stanica. Nakon nekoliko rezervisanja odlučio sam da napravim stalak sa 3m dugačkom cijevi. Preporučuje se da se anemometar nalazi na najvišoj tački na oko 10 m (33 stope), ali pošto imam komplet meteorološke stanice koji je višenamjenski, biram preporučenu visinu-oko 3 metra (10 stopa).

Glavna stvar koju sam trebao uzeti u obzir je da ovo postolje mora biti modularno i lako se sastavlja i rastavlja kako bi se moglo prenijeti na drugo mjesto.

Montaža:

1. Počeo sam s čeličnom cijevi fi18 3,4 m (11,15 stopa). Prvo sam trebao ukloniti hrđu s cijevi pa sam je premazao kiselinom za uklanjanje hrđe.
2. Nakon 2 do 3 sata kada je kiselina odradila svoje, počeo sam sve zavarivati. Prvo sam zavario maticu za podizanje na suprotnim stranama čelične cijevi. Postavio sam ga na visini 2 m od tla, može se postaviti i više, ali ne niže jer tada gornji dio postaje nestabilan.
3. Zatim sam morao napraviti dva "sidra", po jedno za svaku stranu. Za to sam uzeo dvije čelične šipke fi12 50 cm (1,64 stopa). Na vrh svake šipke zavario sam jednu pričvrsnu maticu za podizanje i malu čeličnu ploču tako da možete stati na nju ili zabiti je u zemlju. Ovo se može vidjeti na slici (napiš na kiri sliki)
4. Morao sam spojiti "sidra" s ušicom za podizanje s obje strane postolja, za to sam koristio žičano uže. Prvo sam koristio dva komada žičanog užeta dugačka oko 1,7 m (5,57 stopa), sa strane je direktno pričvršćen za podiznu maticu pomoću stezaljke žičane užadi, a druga strana je pričvršćena na kopče od nehrđajućeg čelika. Kopče od nehrđajućeg čelika koriste se za zatezanje žičanog užeta.
5. Za montažu plastične razvodne kutije na postolje I rukohvatom sa 3D štampom. Više o ovome možete pogledati u koraku 5
6. Na kraju sam svaki čelični dio obojao primarnom bojom (dva sloja). Na ovu boju možete postaviti svaku boju koju želite.

Korak 5: 3D štampani dijelovi

Budući da sam htio da montažni stalak bude jednostavan za sastavljanje i rastavljanje, morao sam napraviti neke 3D štampane dijelove. Svaki dio je štampan PLA plastikom i ja sam ga dizajnirao.

Sada moram vidjeti kako će ovi dijelovi izdržati vanjske elemente (toplinu, hladnoću, kišu …). Ako želite STL datoteke ovih dijelova, možete mi pisati na moju poštu: [email protected]

Držač za razvodnu kutiju od plastike

Ako pogledate moje prethodne upute, možete vidjeti da sam napravio rukohvat sa čeličnom pločom koja nije bila baš praktična. Pa sam odlučio da to napravim od 3D štampanih dijelova. Napravljen je od pet 3D štampanih delova koji omogućavaju brzu zamenu polomljenog dela.

S ovim držačem, plastična razvodna kutija može se montirati direktno na čeličnu cijev. Visina moutinga može biti opcionalno.

Kućište osjetnika temperature i vlažnosti

Morao sam dizajnirati kućište za senzor temperature i vlažnosti. Nakon malo prepiranja na internetu, došao sam do zaključka o konačnom obliku ovog kućišta. Dizajnirao sam Stevensonov ekran s držačem tako da se sve može montirati na čeličnu cijev.

Sastoji se od 10 delova. Glavna baza sa dva dijela i "čepom" koji ide na vrh tako da je sve zapečaćeno, tako da voda ne može ući.

Sve je štampano sa PLA filamentom.

Korak 6: Unutrašnji prijemnik podataka

Glavna nadogradnja ovog projekta je bežični prijenos podataka. Tako da sam za to također trebao napraviti zatvoreni prijemnik podataka.

Za to sam koristio 430 MHz prijemnik za Arduino. Nadogradio sam ga antenom od 17 cm (6,7 inča). Nakon toga sam morao testirati domet ovog modula. Prvi test je napravljen u zatvorenom prostoru tako da sam vidio kako zidovi utiču na raspon signala i kako to utiče na prekide signala. Drugi test je napravljen napolju. Domet je bio veći od 10 m (33 stope) što je bilo više nego dovoljno za moj unutrašnji prijemnik.

Delovi prijemnika:

• Arduino Nano
• Arduino 430 MHz prijemni modul
• RTC modul
• LCD displej
• i neke konektore

Kao što se može vidjeti na slici, ovaj prijemnik može prikazati vanjsku temperaturu i vlažnost, datum i vrijeme u danu.

Korak 7: Testiranje

Prije nego što sam sve sastavio morao sam napraviti neke testove.

U početku sam morao testirati odašiljački i prijemni modul za Arduino. Morao sam pronaći odgovarajući kod, a zatim sam ga morao promijeniti tako da odgovara zahtjevima projekta. Prvo sam pokušao s jednostavnim primjerom, šaljem jednu riječ od odašiljača do prijemnika. Kad je ovo uspješno završeno, nastavio sam slati još podataka.

Zatim sam morao testirati raspon ova dva modula. Prvo sam pokušao bez antena, ali nije imao tako veliki domet, oko 4 metra (13 stopa). Zatim su dodane antene. Nakon malo rezerve naišao sam na neke informacije pa sam odlučio da će dužina antene biti 17 cm (6,7 inča). Zatim sam napravio dva testa, jedan u zatvorenom prostoru i jedan vani, tako da sam vidio kako različita okolina utječe na signal.

Na zadnjem testnom odašiljaču lociran je vanjski, a prijemnik unutarnji. Ovim sam testirao mogu li zaista napraviti zatvoreni prijemnik. U početku je bilo nekih problema s prekidima u signalu, jer primljena vrijednost nije bila ista kao prenesena. To je riješeno novom antenom, na ebayu sam kupio "originalnu" antenu za modul od 433 Mhz.

Ovaj modul je dobar jer je vrlo jeftin i jednostavan za upotrebu, ali je koristan samo za male domete zbog prekida u signalu.

Više o testiranju možete pročitati u mojoj prethodnoj instrukciji - Vremenska stanica sa evidentiranjem podataka

Korak 8: Zaključak

Izgradnja takvog projekta od ideje do konačnog proizvoda može biti zaista zabavna, ali i izazovna. Morate odvojiti vrijeme i razmisliti o brojnim opcijama za samo jednu stvar ovog projekta. Dakle, ako ovaj projekt uzmemo u cjelini, potrebno vam je puno vremena da zaista uspijete kako želite.

Ali ovakvi projekti su zaista dobra prilika za nadogradnju znanja o dizajnu i elektronici.

Uključuje i mnoga druga tehnička područja poput 3D modeliranja, 3D ispisa, zavarivanja. Tako da ne dobijete samo pogled na jedno tehničko područje, već možete vidjeti kako se tehničko područje isprepliće u takvim projektima.

Ovaj projekt je osmišljen na način da ga mogu ostvariti svi s osnovnim vještinama u elektronici, zavarivanju, rezavanju i desiningu. No, glavni sastojak ovakvog projekta je vrijeme.