Arduino Weathercloud ob -havo stantsiyasi: 16 qadam (rasmlar bilan)

2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-23 15:14

Men Internetga ulangan ob -havo stantsiyasini qurdim. U harorat, namlik, bosim, yomg'ir, shamol tezligi, UV indeksini o'lchaydi va yana bir qancha muhim meteorologik qiymatlarni hisoblab chiqadi. Keyin u ma'lumotlarni grafikalar va UX -ga ega weathercloud.net -ga yuboradi. Bundan tashqari, ob -havo veb -kamerasi mavjud. Bu menga taxminan 140 evroga tushdi. Men bu stantsiyani maktab loyihasi sifatida qildim. Stantsiya mening maktabim Bratislavada (Slovakiya) o'rnatilgan. Mana hozirgi ma'lumotlar.

Fotosurat: Mimo magazini. Ruxsat bilan ishlatiladi.

Eslatma: Men bu loyihada ikki yildan ortiq ishlayapman. Bu ko'rsatma bassicaly, men bir yil oldin nashr qilgan ko'rsatmalarni qayta yuklash, lekin juda ko'p o'zgarishlar bo'lgani uchun men yangi ko'rsatma berishga qaror qildim. Bundan tashqari, hech kim hech qachon bir yoshli o'qituvchilarga qaramaydi

14.12.2018 YANGILASh: Salom! Men o'z stansiyamga annemometr (shamol o'lchagich) qo'shdim. Yangi matn va fotosuratlar bor, shuning uchun ularni tekshirib ko'ring

1 -qadam: Weathercloud

Birinchidan, Weatherclud nima? Weathercloud - bu ob -havo stantsiyalarining katta tarmog'i bo'lib, ular butun dunyodan real vaqtda ma'lumot beradi. Bu bepul va unga ulangan 10 000 dan ortiq ob -havo stantsiyalari mavjud. Birinchidan, menda o'z HTML -veb -saytim bor edi, u erda barcha ma'lumotlar yuborilgan, lekin o'z veb -saytingiz va grafikalaringizni yaratish juda qiyin va hamma ma'lumotlarni chiroyli grafikalar va barqaror serverlarga ega bo'lgan katta bulutli platformaga yuborish osonroq. Men ma'lumotni weathercloud -ga qanday yuborish kerakligini qidirib topdim va buni oddiy GET qo'ng'irog'i orqali amalga oshirish mumkinligini topdim. Weathercloud -ning yagona muammosi shundaki, bepul hisob qaydnomasi har o'n daqiqada ma'lumotlarni yuborish imkonini beradi, lekin ko'p hollarda bu muammo bo'lmasligi kerak. Ishlash uchun siz Weathercloud hisobini yaratishingiz kerak. Keyin veb -saytida stansiya profilini yaratishingiz kerak bo'ladi. Weathercloud -da ob -havo stantsiyasi profilini yaratganingizda, sizga Weathercloud ID va Weathercloud KEY beriladi. Bularni saqlang, chunki Arduino ma'lumotni qayerga yuborishni bilishi kerak bo'ladi.

2 -qadam: qismlar ro'yxati

Google jadvallari BOM

TAHMIN qilingan narx: 140 €/150 $

3 -qadam: asboblar

Bu vositalar foydali bo'lishi mumkin:

simni ajratuvchi

batareyali matkap

lehim temir

penseler

tornavidalar

yopishtiruvchi qurol

multimetr

ko'rdim

daraxt matkap

fayl

4 -qadam: DS18B20 Quyosh nurlanish qalqoni

Quyosh nurlari qalqoni - bu to'g'ridan -to'g'ri quyosh nurlanishini blokirovka qilish va shu sababli o'lchangan haroratdagi xatolarni kamaytirish uchun meteorologik stansiyalarda ishlatiladigan juda keng tarqalgan narsa. Bundan tashqari, u harorat sensori uchun ushlagich vazifasini bajaradi. Radiatsion qalqonlar juda foydali, lekin odatda po'latdan yasalgan va ular qimmat, shuning uchun men o'z qalqonimni qurishga qaror qildim. Men shunday nurlanish qalqoni yasashni ko'rsatadigan ko'rsatma tayyorladim. Mana, ko'rsatma.

Men ham xuddi shu jarayonlarni ko'rsatadigan videoni topdim, shunda siz undan foydalanishingiz mumkin:

5 -qadam: terminal qutisi

Terminal qutisi stantsiyaning markazidir. Asosiy 14 yadroli kabel uni server qutisiga ulaydi. DS18B20 simi unga kiradi. UV qutisidan simi unga kiradi. Shuningdek, u namlik va bosim sensori bilan jihozlangan. Agar siz terminal qutisini tanlayotganda, siz 10x5x5 sm (4 "x2" x2 ") dan ortiq bo'lgan har qanday IP65 plastik ulanish qutisini ishlatishingiz mumkin.

6 -qadam: UV sensori qutisi

UV sensori qutisi UVM-30A UV sensoriga ega va u asosiy terminal qutisi bilan yomg'ir va shamol o'lchagichlari orasidagi o'rtadir. UV sensori qutisi to'liq shaffof qopqoqli har qanday plastik IP65 quti bo'lishi mumkin.

7 -qadam: ob -havo kamerasi

Ob -havo veb -kameralari (yoki men aytmoqchi bo'lgan ob -havo kameralari) ob -havoning haqiqiy holatini tasvirga olish yoki yozib olish uchun ishlatiladi. Rasmdan siz yorug'lik intensivligi va bulutliligini aniqlashingiz mumkin. Men eng arzon Wi -Fi kamerasini oldim, lekin siz xohlagan Wi -Fi kamerasidan foydalanishingiz mumkin. Bu arzon kamera juda yaxshi ishlaydi, lekin u bilan bitta muammo bor. Siz doimo oqim dasturiy ta'minoti bilan ishlaydigan kompyuterga ega bo'lishingiz kerak. Bu men uchun muammo emas edi, chunki tarmoqda allaqachon ishlaydigan veb -sayt mavjud, shuning uchun u ham translyatsiyani boshqarishi mumkin. Ammo agar sizning uy tarmog'ingizda bunday kompyuter bo'lmasa, men Raspberry pi va Raspberry pi kamerasini sotib olishni maslahat beraman. Bu qimmatroq (25 $ va 70 $), lekin agar siz veb -kamerani xohlasangiz, boshqa variant yo'q. Ikkala holatda ham kamerani ob -havoga chidamli qutiga qo'yish kerak. Siz UV sensori bilan bir xil qutidan foydalanishingiz mumkin. Men o'z qutimni oddiy plastik quti va pleksiglasdan yasadim, lekin bu kerak emas. Kamera uchun batareyani doimiy zaryadlash kerak bo'ladi. Buni USB kabelini uzib, + va - simlarini sensorlar uchun 5V quvvat manbaiga ulash orqali amalga oshirish mumkin. Qachonki siz kamerangizni ob -havoga chidamli bo'lsangiz, uni zipties bilan yaxshi ko'rish mumkin bo'lgan joyga o'rnatishingiz mumkin.

Endi dasturiy ta'minotni ko'rib chiqaylik. Bu qism ba'zi ilg'or kodlash ko'nikmalarini talab qiladi. Bularning barchasini amalga oshirish uchun sizning uy tarmog'ingizda 24/7 ishlaydigan kompyuter (Raspberry pi bo'lishi mumkin) bo'lishi kerak. Shunday qilib, siz qilishingiz kerak bo'lgan birinchi narsa-bu IP-kamerangizni uy Wi-Fi tarmog'iga ulash. Keyin foydalanuvchi interfeysidagi foydalanuvchi nomi va parolingizga muvofiq skriptda foydalanuvchi nomi va parolni o'zgartirishingiz kerak. Shuningdek, skriptda kameraning IP manzilini o'zgartirish kerak. Keyin har 5 daqiqada serverda/kompyuterda skriptni ishga tushirish uchun vazifa rejalashtiruvchisini o'rnatishingiz kerak. Endi skript har 5 daqiqada kamera tasvirining skrinshotini olishi va uni oldindan o'rnatilgan papkaga saqlashi kerak. Jild ochiq bo'lishi kerak, shuning uchun uni qidiruv tizimida qidirishingiz mumkin: example.com/username/webcam.jpg. Weathercloud bu rasmni umumiy papkadan olib, o'z veb -sahifasiga qo'yishi mumkin. Bu erda "jonli" (har 5 daqiqada yangilanadi) tasmasini ko'rishingiz mumkin.

8 -qadam: Yuqori sensorlar ushlagichi

Yuqori sensorlar ushlagichi po'latdan yasalgan komponent bo'lib, u tomning yuqori sensorlarini (UV, yomg'ir va shamol tezligi) ushlab turadi. Bu rasmlarda siz ko'rgan qism faqat bizning binoga to'g'ri keladi. Siz bu sensorlarni xohlagan joyingizga o'rnatishingiz mumkin. Bu shunchaki misol. Bizda tomga po'lat quvur o'rnatilgan edi, shuning uchun ushlagichni o'rnatish oson edi.

9 -qadam: Qalqon mosligi muammosi

Ethernet qalqoni va protoshield o'rtasida oddiy moslik muammosi mavjud. Ethernet qalqoni ustiga protoshield qo'yib bo'lmaydi, chunki chekilgan ulagichi sizga ruxsat bermaydi. Siz chekilgan qalqonni protosholaning yuqori qismiga qo'yolmaysiz, chunki chekilgan qalqon ICSP ulagichi orqali arduino bilan to'g'ridan -to'g'ri ulanishi kerak, lekin protosholda yo'q. Xo'sh, oddiy muammo, oddiy yechim. Ethernet ulagichi joylashishi uchun men protoshonadagi to'rtburchaklar teshikni kesib tashladim.

10 -qadam: Yomg'irni o'lchash

Men buyurtma qilgan yomg'ir o'lchagichi yaxshi ishlaydi, lekin u bilan bitta katta muammo bor. I2C yoki RX/TX kabi aloqa interfeysi yo'q. Har doim 0,28 mm/m2 dan ortiq yomg'ir yog'ganda 60 mikrosaniyagacha yoqadigan oddiy kalit bor. Yog'ingarchilikni o'lchashdan boshqa hech narsa qilmaganida, arduino buni osonlikcha aniqlay oladi. Ammo boshqa vazifalar (masalan, haroratni o'lchash va bulutga yuborish) bo'lsa, yomg'ir o'lchagichni yoqish vaqtida arduino protsessori band bo'lishi ehtimoli katta. Bu yomg'irning noto'g'ri o'qilishini keltirib chiqaradi. Shuning uchun men ikkinchi arduino qo'shdim - arduino nano. Nanoning yagona vazifasi - yog'ingarchilikni o'lchash va uni I2C orqali master arduino -ga yuborish. Shunday qilib, yog'ingarchilik ko'rsatkichlari har doim aniq bo'ladi. Men arduino nanosini ham, RTC modulini ham ushlab turadigan tenglikni yaratdim, lekin siz uni protoshildga lehimlashingiz mumkin. Bilaman, bu eng oddiy va eng arzon echim emas, lekin menga yoqadi va u juda toza va tartibli.

11 -qadam: Shamol tezligini o'lchash

Bu qadam avvalgisiga juda o'xshaydi. Men shamol tezligini o'lchaydigan taxtani yasadim, keyin uni I2C orqali yuboraman. Oldingi qadamni RTC holda takrorlang. Men ikkala taxtani ham bitta taxtaga qo'yishga harakat qildim, lekin natijasi bo'lmadi.

12 -qadam: Server qutisi

Barcha elektronikani kichik, tartibli qutiga yashirish har doim yaxshi fikr. Va men server qutisi bilan aynan shunday qildim. Server qutisida Arduino UNO, chekilgan ekran, protoshield, 5V regulyatori, asosiy ma'lumot kabeli terminali va yog'ingarchilik o'lchov paneli joylashgan. Arduino haqida bitta eslatma: stansiya kodida Arduino UNO xotirasining qariyb 90 foizi ishlatiladi va bu ba'zi muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. Sizga Arduino Mega -dan foydalanish kerak yoki kerak bo'lmasligi mumkin.

13 -qadam: ulanishlar

Hamma narsani sxemaga muvofiq ulang.

14 -qadam: KOD

Bu yakuniy qism, biz kutgan qism - test, agar u ishlayotgan bo'lsa. IP manzilini, Weathercloud identifikatorini va Weathercloud KEY -ni uy tarmog'ingiz va Weathercloud hisob qaydnomangizga muvofiq o'zgartirishingiz kerak. Siz uni arduino -ga yuklashga tayyormiz. Bundan tashqari, I2C yomg'irni yuborish kodini yomg'irli taxtadagi Arduino nanosiga va I2C shamol yuboruvchisini shamol tezligi panelidagi Arduino nanosiga yuklashingiz kerak, shuningdek index.php skripti ham bor, bu haqda 7 -bosqichda..

15 -qadam: o'rnatish

Ob-havo stantsiyangizni ustaxonangizda ishlash-bu boshqa, lekin uni og'ir sharoitlarda ishlash-bu boshqa narsa. O'rnatish jarayoni ko'p jihatdan sizning stantsiyangizni o'rnatayotgan binoga bog'liq. Ammo, agar sizda quyosh nurlari qalqoni va yuqori datchiklar ushlagichi bo'lsa, bu unchalik qiyin bo'lmasligi kerak. Harorat va namlik sensori binoning istalgan joyiga o'rnatilishi mumkin, lekin UV sensori va yomg'ir o'lchagichi binoning tepasida bo'lishi kerak. UV sensori soyada bo'lolmaydi va yomg'ir o'lchagich devor yonida bo'lolmaydi, aks holda kuchli shamol bo'lganda yomg'ir tomchilari o'lchagichga tushmaydi va ko'rsatkichlar noto'g'ri bo'ladi. Bu erda stantsiyani odatdagi uyga qanday o'rnatishni ko'rsatadigan rasm. Tomga stantsiya o'rnatishda juda ehtiyot bo'lish kerak va sizda betonni burg'ilay oladigan kuchli matkap bo'lishi kerak.

16 -qadam: Bajarildi

Tabriklayman. Agar siz barcha qadamlarni to'g'ri bajargan bo'lsangiz, sizda to'liq ishlaydigan bulutli ob -havo stantsiyasi mavjud. Bu erda mening stantsiyam ma'lumotlarini ko'rishingiz mumkin. Agar sizda savollar yoki takliflar bo'lsa, ularni sharhlar bo'limida eshitishdan xursand bo'lardim.

Men shunga o'xshash stantsiyani ESP32 Wi-Fi kartasi va ba'zi qo'shimcha sensorlar (shamol tezligi/yo'nalishi, quyosh nurlari, tuproq namligi) yordamida qurishni rejalashtiryapman, lekin bu haqda keyinroq. Xursand bo'ling!