ESP8266 va ESP32 DIY yordamida professional ob -havo stantsiyasi: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

LineaMeteoStazione - bu Sensirion -dan professional sensorlar, shuningdek, Devis asboblarining ba'zi komponentlari (yomg'ir o'lchagichi, anemometr) bilan bog'lanishi mumkin bo'lgan to'liq ob -havo stantsiyasi.

Loyiha DIY ob -havo stantsiyasi sifatida ishlab chiqilgan, lekin faqat montaj qismini talab qiladi, chunki taxtalar allaqachon men tomonidan dasturlashtirilgan va to'liq tenglikni. Kodni boshidanoq sinab ko'rmoqchi bo'lganlar yoki o'zgartirishni istaganlar uchun Opensource almashiladi!

Siz WeatherCloud, Wunderground va LineaMeteo (Italiya ob -havo tarmog'i!) (Anemometr o'rnatilmagan) va bu erda SHT3x va SHT1x o'rtasidagi taqqoslash uchun THINGSPEAK versiyasidagi ob -havo stantsiyasini topa olasiz. Men hozirda SHT1x -dan ob -havoga chidamli qutidagi haroratni kuzatish uchun foydalanmoqdaman, lekin siz uni erning harorati va namligini yoki boshqa maqsadlarni kuzatish uchun ham ishlatishingiz mumkin!

E'tibor bering (yuqoridagi havolalar oflayn rejimga o'tadi, chunki 2021 yil fevralda meteorologik stansiya olib tashlanadi, chunki men kvartirada ko'chib yuraman)

GITHUB -da HAMMA BILGILARNI KO'RSATISH VA KODLARNI YANGILASH MUMKIN.

1 -qadam: Komponentlar ro'yxati

U ESP8266 va ESP32 ishlab chiqish platalari kombinatsiyasi bilan ishlaydi va asosan 3 ta qurilmadan iborat:

1. QURILMA 1: WEMOS D1 MINI PRO (Yangi versiya) + mo'ljallangan PCB (Tashqi tomondan o'rnatilishi kerak) VA KUNOLAR PANELI Bu tashqi qism bo'lib, u bitta ishlab chiqarish paneli va tenglikni o'z ichiga oladi. Bu Google Firebase -ga yuboriladigan ob -havo ma'lumotlarini yig'ish uchun ishlatiladi. Ma'lumotlar har bir sensordan real vaqtda yig'iladi, lekin yuklash vaqtini ob -havo stantsiyasi sozlamalarida tanlash mumkin, bu qo'llanmada keyinroq tushuntiriladi. Maksimal va minimal harorat real vaqtda yig'iladi. To'liq birlikning fotosurati ostida:

2. QURILMA 2: WEMOS D1 MINI PRO (Eski versiya) + BMP180 bosimiBu tarmoqning barcha aloqalarini boshqaradigan qism va u Google Firebase -dan ma'lumotlarni yig'adi. Kengashning vazifalari quyidagilardan iborat:  Ma'lumot yig'ish; Ba'zi ma'lumotlarni IP -manzilga LineaMeteo ob -havo tarmog'i bilan bog'lanish uchun tayyor formatda bo'lishish.  Ma'lumotni weathercloud -ga yuborish  Ma'lumotlarni boshqa dunyoga yuborish  Thingspeak -ga ma'lumotlarni yuborish

Ish 3D formatida chop etilgan:

3. QURILMA 3: LOLIND32 ESP32 + PCB uchun mo'ljallangan + INK displey + BME680Bu displeydagi ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish bilan shug'ullanadigan qism, shuningdek, havo sifati, bosimi, harorati va namligi haqidagi ma'lumotlarni to'playdigan sensorga ega. Ishlatiladigan displey 4,2 dyuymli siyohli displey bo'lib, uni WaweShare yoki GoodDisplay brendlarida ishlatish mumkin.

Ish 3D bosilgan: ePaper uchun quti + ESP32 ma'lumot displeyi sidoh10 tomonidan - Thingiverse

2-qadam: QURILMA 2: Google Wi-Fi va Firebase interfeysi

** KO'PROQ XUSUSIY MA'LUMOTLAR UCHUN GITHUB LIKASIDAGI HAVO STANSIYASI QO'LLANMASINI KO'RING **

Birinchidan, biz Firebase hisobini yaratishimiz kerak. Buni amalga oshirish uchun sizga Google hisobi kerak bo'ladi, agar sizda u bo'lmasa.

Firebase hisobini o'rnatish uchun siz quyidagi amallarni bajarishingiz kerak:

1. FIREBASE -ga o'ting va "Ishga tushirish" -ni bosing.

Google hisobingizga kiring

2. "Loyiha qo'shish" "Aggiungi progetto" ni bosing.

3. Loyihangizga nom bering! "Davom etish", "Davom etish" ni bosing. Bosqichlarni bajaring va loyihani yarating. Firebase uchun standart hisob qaydnomasidan foydalaning.

4. "Loyihaga umumiy nuqtai nazar" ga o'ting "Panoramica del progetto" va "loyiha sozlamalari" ni "Impostazioni progetto" -ni tanlang.

5. "Xizmat hisobi", "Hisoblar bo'yicha xizmatlar" va "Xizmat qayd yozuvlarini yaratish", "Xizmatlar bo'yicha xizmatlar" ni bosing.

6. "Loyihaning umumiy ko'rinishi" ga qayting va "Crea ma'lumotlar bazasi" real vaqtda ma'lumotlar bazasini yarating va amallarni bajaring va ma'lumotlar bazasi uchun eng yaqin joyni tanlang.

7. HAMMASI BILDI! Endi siz real vaqtdagi ma'lumotlar bazasida topishingiz mumkin bo'lgan loyiha havolasini va "Ma'lumotlar bazasi siri" "Segreti ma'lumotlar bazasi" ostida "Xizmat hisobi" "Hisob di servizio" topishingiz mumkin bo'lgan sirni saqlang.

Ob -havo stantsiyasini dasturlash uchun sizga quyidagi rasmda ajratilgan va ma'lumotlar bazasi sirlari kerak bo'ladi! Sizga allaqachon dasturlashtirilgan taxtani yuborish uchun menga bu ma'lumot kerak bo'ladi, shuningdek siz taxtani dasturlashingiz kerak bo'ladi.

3-qadam: Wi-Fi-ni o'rnatish (rasmlar uchun GITHUB-dagi qo'llanmani ko'ring)

Wi-Fi ulanishini sozlash uchun quyidagi amallarni bajaring:

· DEVICE 2 -dagi USB kabelini USB portiga ulang (telefoningiz uchun oddiy zaryadlovchidan yoki USB portidan foydalanishingiz mumkin, masalan, yo'riqnoma (tavsiya etilgan variant))

· DEVICE 2 yoqilgandan so'ng, uni smartfon yoki kompyuterda mavjud LineaMeteoStazioneR Wi-Fi ulanishlarida topasiz.

· Ulanishga harakat qiling va u parol so'raydi. Parol: LaMeteo2005

· Wi-Fi-ni sozlash-ni bosing va Wi-Fi tarmog'ingizni tanlang va parolingizni kiriting va Saqlash-ni bosing. Endi DEVICE 2 ulanishga harakat qiladi va agar muvaffaqiyatsiz bo'lsa, avval bajarilgan protseduralarni qaytadan boshlashingiz kerak bo'ladi.

· DEVICE 2 ulangandan so'ng, Realtime ma'lumotlar bazasiga qayting va siz ko'plab ma'lumotlar paydo bo'lganini ko'rasiz.

4 -qadam: DEVICE 1 -ni o'rnating (tashqarida)

Bu ob -havo stantsiyasini tashqarida mustahkamlashni talab qiladigan o'rnatish. Atrof -muhit harorati va namligi sensori uchun quyosh nurlari qalqoni kerak. Batareya va tenglikni to'g'ri saqlash uchun ob -havoga chidamli quti ham kerak.

1. Quyidagi misol sifatida taxtani ob -havoga chidamli qutiga o'rnating va batareyani o'rnating (BOSHQARING + VA - BATARYO BIRINCHI ISHLASHNI 100% BO'LADI):

2. Amaldagi sensor turiga qarab, RJ12 konnektorlari yoki vintli terminal yordamida bortdagi mavjud bo'lgan barcha sensorni ulang. ("Mos keluvchi sensorlar va spetsifikatsiyalar" ro'yxatiga qarang) (SENSORLAR SHT3X va UV -SENSORLAR UChUN XUSUSIY TAShKIL QILGAN ADAPTOR TASHKASI BILAN ULANILADI, TINDIE ON SHT35 uchun ham).

3. Batareya ulagichini Wemos D1 Mini Pro-ga ulang va Wi-Fi ulanishini DEVICE 2-ga o'xshab o'rnating. Tarmoq nomi 'LineaMeteoStazioneS' bo'ladi.

Shundan so'ng, quyosh panelli konvertordan USB -ni ulang. (Fotosurat faqat prototipning vakili va USB konvertori siz uchun allaqachon ulangan bo'ladi, siz faqat quyosh panelini ulashingiz kerak bo'ladi)

5 -qadam: Weather Station sozlamalarini Firebase yordamida sozlang

QO'LLANILGAN HAR SO'RATMALAR QUVATNI O'CHIRISHI

2 -QURILMA VA QUVVATGA QAYTA ULANISH

Yuqoridagi protseduralarni bajarganingizdan so'ng, sizning ma'lumotlar bazangiz shunday ko'rinishini topasiz (agar UV indeks sensori ulangan bo'lsa, u 655 ko'rsatmaydi):

Ma'lumotlar bazasi quyidagicha tasniflanadi:

· Vaqtni o'zgartirish

Bu parametr sizning vaqt zonasini belgilash uchun (kunduzgi yorug'lik tejash rejimini o'zgartirish kerak) va SendDataTime -ni o'rnatish uchun ishlatiladi. DEVICE 1 batareyasining ishlash muddatini tejash uchun ma'lumotlarni 90 soniyadan tezroq yuklamaslik tavsiya etiladi

CurrentDay va RESETDATA -ga tegishning hojati yo'q. Ma'lumotlar bazasidagi barcha ma'lumotlarni qayta o'rnatish uchun RESETDATA -ga 0 kiriting.

· Ulanish

Ulanish DEVICE 2 ning joriy IP -manzilini bilish va QURILMA 1 -ning Wi -Fi signal kuchini kuzatish uchun ishlatiladi. DEVICE 1 -ni kamida -75 yoki undan ortiq signal kuchida saqlashga harakat qiling.

IPAddress sizning qurilmangizni LineaMeteo ob -havo tarmog'ida sozlash uchun IP -ni qayta yo'naltirish uchun ishlatilishi mumkin. (PortForwarding routerda amalga oshirilishi mumkin, lekin har bir yo'riqnoma boshqacha, shuning uchun siz o'zingiznikini bilishingiz kerak. Tashqi port 4600 bo'lishi kerak va ichki port 80 bo'lishi kerak, quyida misol)

· Bosim

Bu erda bosimning qiymati saqlanadi va uni dengiz sathidan kelib chiqqan holda sozlash mumkin. Ob -havo stantsiyasining yaqinidagi ob -havo ma'lumotlariga qarang yoki hozirgi atmosfera bosimiga qarang. Har bir raqam 1Pa degan ma'noni anglatadi

· Yomg'ir

Bu erda 24 soat ichida yomg'irning qiymati va yomg'ir bilan bog'liq boshqa qiymatlar saqlanadi. Siz yomg'ir o'lchagichning har bir o'lchagichidan foydalanishingiz mumkin, shuning uchun siz har bir burilish sonini hisoblashingiz kerak bo'ladi. Burilish sonini mm ga o'zgartirish uchun "mmGoccia" ni o'zgartiring. Standart - 0,2 mm

· SHT1x

Bu Sensirion SHT1x yoki SHT7x seriyasidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.

· SHT3x

Bu Sensirion SHT3x seriyasidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.

· Xizmatlar

Bu ob -havo stantsiyasida foydalanish mumkin bo'lgan barcha xizmatlarni o'z ichiga oladi.

OPENWEATHER

Siz OpenWeather -da o'z hisob qaydnomangizni DEVICE 3 -dagi ob -havo tavsifi uchun sozlashingiz mumkin (Mening API kalitlarimni toping va API -dan Xizmatlar, OpenWeather -da nusxa ko'chiring.)

Agar siz astronomiya bo'limini to'g'ri ko'rsatish uchun yarim sharning janubida yoki janubining janubida yashasangiz, yarim sharni shimolga yozing.

DEVICE 3 -da ingliz tilidan italyan tiliga o'tish uchun "en" yoki "it" tili.

Kenglik va uzunlik DEVICE 3 -da ob -havo ma'lumotlarini to'g'ri ko'rsatish uchun

Agar janubiy yarim sharda bu Latitude -da salbiy raqam bo'lsa.

GAPIRISH

ThingSpeak -da hisob qaydnomasini yarating va WriteAPIkey -ni toping va myWriteAPIKey -dan nusxa oling, agar ikkita sensor ulangan bo'lsa, SHT1x va SHT3x seriyalari o'rtasidagi farqni ko'rish yoki SHT1x -ni kuzatish.

Ob -havo buluti

Siz ushbu parametr yordamida ob -havo stantsiyasini Weather Cloud tarmog'iga ulashingiz mumkin. Qurilmalaringizdagi Sozlamalarga o'ting va "Havola" -ni tanlang, u sizga ma'lumotlar bazasida nusxa ko'chirishingiz mumkin bo'lgan identifikator va kalitni beradi.

WunderGround

Siz ushbu parametr yordamida ob -havo stantsiyasini WunderGround -ga ulashingiz mumkin.

Mening qurilmalarimdagi identifikator va kalitni toping va ma'lumotlar bazasiga nusxa ko'chiring.

· Uxlash

Odatiy bo'lib, u 1 ga o'rnatiladi, lekin uyqu rejimini yoqish uchun uni 0 ga o'zgartirish mumkin. Uyqu rejimida yomg'ir o'lchagich va anemometr ishlamaydi, shuning uchun ularni PCBdan uzib qo'yish kerak

Agar batareyada ishlatilsa, uyqu rejimi batareyani quyosh paneli bilan zaryad qilmasdan o'rtacha 6 oy davom etadi.

· UVIndex

Bu joriy UVindex qiymatini o'z ichiga oladi.

· Shamol

Bu shamolning qiymatlari, shamol yo'nalishi darajalari, shuningdek, shamol tezligi va shamol. Shamol yo'nalishini to'g'ri yo'naltirish uchun bu erda ofsetni sozlash mumkin. 0 daraja yoki 360 daraja shimoliy nuqta bo'lishi kerak.

6 -qadam: DEVICE 3 displeyini o'rnating (GITHUB -da ko'proq rasmlar mavjud)

DEVICE 3 bitta batareya bilan jihozlangan 18650, uni rasmda ko'rsatilgandek USB orqali qayta zaryadlash mumkin (Surat yakuniy loyihani aks ettirmaydi, lekin uning ichki qismi to'g'ri PCB dizayniga ega bo'ladi.) BME680 sensorini ko'rsatadi.

Displey har 20 daqiqada avtomatik ravishda va har 1 soatda yarim tundan keyin va ertalabki 7gacha yangilanadi. Ammo uni qutining o'ng tomonidagi tugmani bosish orqali qo'lda yangilash mumkin.

YANGI YANGILANISHI YANGILARNING Sozlamalarida TILLANGAN TILNI O'ZGARTIRADI

Batareya o'rnatilgandan so'ng, Wi-Fi tarmog'iga ulanish uchun DEVICE 2 protseduralariga amal qiling.

Tarmoq nomi "LineaMeteoStazioneVisual" bo'ladi

Ishga tushirishdan oldin batareya zaryadlangan bo'lishi kerak.

7 -qadam: mos keladigan sensorlar (GITHUB haqida ko'proq ma'lumot)

Harorat/namlik Asosiy: SHT3x seriyali Sensirion. Aniqlik har birining ma'lumotlar jadvaliga tegishli

Sensor.

Harorat/namlik SECOND (tuproq harorati va namligi uchun ishlatilishi mumkin): SHT1x va SHT7x seriyali Sensirion. Aniqlik har bir datchikning ma'lumotlar jadvaliga tegishli.

Harorat, namlik, havo sifati: BME680

Bosim: BMP180

 Yomg'ir o'lchagichi: Har bir chelak yomg'ir o'lchagichi, o'lchamlari sozlanishi. Qachon sozlangan rezolyutsiya QURILMADA Sozlamalarni o'zgartirish uchun 3 soatgacha vaqt ketishi mumkin 1. Buning sababi shundaki, agar yomg'ir aniqlanmasa, qurilma har 3 soatda energiyani tejaydi. Uyg'onganida, u yana sozlamalarni tekshiradi. Bundan tashqari, rasmda ko'rsatilgandek tiklash tugmachasini bosish orqali qo'lda tiklashingiz mumkin.

 Anemometr: Devis anemometri

UVIndex: SI1145

8 -qadam: Xususiyatlar va quyosh paneli (qo'llanmada GITHUB haqida ko'proq ma'lumot)

Iste'mol: 1 -qurilma = yuklash vaqti 90 sekund bo'lsa, o'rtacha 19mA.

Har doim avtomatik yangilanadigan bo'lsa, qurilma 3 = 2mA o'rtacha.

Batareya QURILMASI 1: 3.7V 21700 Lityum batareya (tavsiya etilgan 5000mAh) (quyoshsiz avtonomiya 8 kun*)

OGOHLANTIRISH: Yuqori haroratli (45C dan yuqori) lityum batareyadan ehtiyot bo'ling, ob -havoga chidamli quti soyada joylashtirilishi kerak. Agar salbiy harorat -10C tez -tez ro'y bersa yoki 0 dan past bo'lgan holat uzoq yoki haddan tashqari salbiy haroratda saqlansa (masalan -20C), sovuq harorat uchun maxsus batareya kerak bo'ladi. Bunday holda, past haroratli (2900mAh) sovuq havo -40C ga chidamli 18650 batareyasi uchun tenglikni o'zgartirish kerak bo'ladi. Quyoshsiz avtonomiya 5 kun bo'ladi. *Quyoshsiz to'liq zulmat, engil bulutli kun quyosh energiyasi yo'q degani emas, lekin uni quyoshli kun deb hisoblash mumkin emas.

Batareya QURILMA 3: 3.7V 18650 Batareya lityum (tavsiya etilgan 3000mAh) (6 hafta zaryadsiz avtonomiya)

Quyosh paneli 6-20V (6V tavsiya etiladi)

Global Quyosh Atlasidan joylashuvingizga qarab vatt. 1500 kVt/s dan kam bo'lgan ob -havo stantsiyasi avtonom ishlay olmaydi. Agar uyqu rejimidan foydalansak, minimal quyosh panelidan kichikroq panel etarli bo'ladi. (Rasmga qarang) Agar quyosh panelining hajmini hisoblash uchun formulani talab qilsangiz, so'rang.

 SHT3x seriyali kabel uzunligi 3 m dan oshmasligi kerak

 SHT1x va SHT7x seriyali kabel uzunligi 10 m dan oshmasligi kerak

9 -qadam: Nosozliklarni bartaraf etish va aloqa

Agar QURILMALARdan biri kutilganidek ishlamasa, RESET kerak bo'ladi. Batareya ulagichini chiqarib oling yoki batareyani chiqarib oling va RESET ishlamasa qurilmani qayta yoqing.

QURILMA 1 uchun, har doim birinchi navbatda batareyani, keyin esa quyosh paneli ulagichini qo'ying.

 Agar DEVICE 3 zaryad olayotganda 100% ko'rsatsa, bu hozircha normal holat, chunki taxtada zaryadlanish uchun maxsus IC yo'q, shuning uchun unga hujayraning ichki qarshiligi ta'sir qiladi.

 Muammolarga oid boshqa savollar bo'lsa, men bilan bog'laning.

Aloqa: ob -havo stantsiyasiga yoki material manbasiga buyurtma berish haqida gaplashish uchun menga Eugenio [email protected] elektron pochta manzilini yuboring.

LineaMeteo mavzusi forumi: Strategiya meteo:: Stazione Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)