Kam quvvatli ob -havo stantsiyasi: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Endi bu uchinchi versiyada va ikki yildan ortiq sinovdan o'tgan, mening ob -havo stantsiyam past quvvatli ishlashi va ma'lumotlarni uzatish ishonchliligi uchun yangilanadi.

Quvvat iste'moli - dekabr va yanvardan boshqa oylarda muammo emas, lekin bu qorong'i oylarda quyosh paneli, 40 vatt quvvatiga ega bo'lsa -da, tizim talabiga javob bera olmadi … va talabning katta qismi 2G FONA GPRS moduli ma'lumotlarni to'g'ridan -to'g'ri tarmoqlararo tarmoqlarga uzatadi.

Keyingi muammo FONA GPRS modulining o'zi yoki ehtimol uyali telefon tarmog'ida edi. Qurilma bir necha hafta / oy davomida mukammal ishlaydi, lekin keyin hech qanday sababsiz to'satdan to'xtab qoladi. Ko'rinib turibdiki, tarmoq qandaydir "tizimni yangilash ma'lumotlarini" yuborishga harakat qilmoqda, bu qabul qilinmasa, qurilma tarmoqdan yuklanishiga olib keladi, shuning uchun GPRS ma'lumot uzatish uchun texnik xizmat ko'rsatadigan bepul echim emas. Bu sharmandalik, chunki u ishlaganida, u juda yaxshi ishladi.

Ushbu yangilanish ma'lumotni Raspberry Pi mahalliy serveriga yuborish uchun past quvvatli LoRa protokolidan foydalanadi, so'ngra uni tarmoqlararo tarmoqlarga yuboradi. Shunday qilib, ob -havo stantsiyasining o'zi quyosh panelida kam quvvat bo'lishi mumkin va jarayonning "og'ir ko'taruvchi" qismi, tarmoqning WIFI diapazonida amalga oshiriladi. Albatta, agar sizda LoRa ochiq shlyuzi bo'lsa, unda Raspberry Pi talab qilinmaydi.

PCB ob -havo stantsiyasini yaratish juda oson, chunki SMD komponentlari juda katta (1206) va tenglikdagi hamma narsa 100%ishlaydi. Ba'zi komponentlar, xususan, shamol asboblari ancha qimmat, lekin ularni ba'zan Ebayda ikkinchi qo'lda topish mumkin.

1 -qadam: komponentlar

Arduino MKR1300 LORAWAN …………………………………………………………. 1 dan

Raspberry Pi (ixtiyoriy mahalliy LoRa shlyuzining mavjudligiga bog'liq) ………… 1

Bosim, namlik, harorat va balandlik uchun BME280 ………………………….

RJ 25 ulagichi 477-387 …………………………………………………………………

L7S505 ………………………………………………………………………………………………. 1 dan

Ovozli signal 754-2053 …………………………

Shottki diodi (1206) …………………………………

R1K restorlari ……………………………… 3

R4.7K qarshilik ………………………………

C100nF kondansatör ……………………………………

R100K …………………………………………

R10K ………………………………………….. 4

C1uF ………………………………………………

C0.33uF ………………………………………

R100 …………………………………………… 1

R0 …………………………………………….. 1

Dallas DS18B20 harorat probi …………

PCB …………………………………………………… 1

Yomg'ir o'lchagich …………………………………………. 1 dan

Tuproq probi …………………………………… 1 (DIY probi uchun 6 -qadamga qarang)

A100LK anemometri ………………………

W200P shamol qanoti …………………………

2 -qadam: Bu qanday ishlaydi

Sensorlarni harorat, namlik va bosim kabi ishlarga jalb qilish juda oson, biroq boshqalari juda murakkab, garchi barcha kodlar bu blogda.

1. Yomg'ir o'lchagichi "uzilish" holatida va o'zgarish aniqlanganda ishlaydi. Yomg'ir asbobga kiradi va arra rokchasiga tushadi, u bir uchi to'lganida tepadi va magnit sensorni ikki marta ishga tushiradi. Yomg'ir sensori hamma narsadan ustun turadi va ma'lumotlar uzatilsa ham ishlaydi.

2. Anemometr past quvvatli impuls yuborish orqali ishlaydi, uning chastotasi uning tezligiga bog'liq. Kodlash juda oddiy va juda kam kuch sarflaydi, garchi u eng kuchli shamollarni ushlab turish uchun har soniyada bir marta yozib olishi kerak bo'lsa ham. Kod yozish seansi davomida shamolning o'rtacha tezligi va maksimal tezligi to'g'risida yozma yozuvni saqlaydi.

3. Garchi birinchi navbatda shamol qanotini kodlash oson bo'lsa -da, murakkabliklar o'rganilgach, bu ancha murakkablashadi. Aslida, bu juda past torkli potansiyometr, lekin undan o'qish muammosi uning shimoliy yo'nalish atrofida qisqa "o'lik zonasi" borligi bilan murakkablashadi. G'arbiy o'qishni oldini olish uchun rezistorlar va kondansatkichlarni tortib olish kerak, bu esa o'qishda chiziqli bo'lmaganlikni keltirib chiqaradi. O'qishlar qutbli bo'lgani uchun o'rtacha o'rtacha hisoblar mumkin emas, shuning uchun 360 sonli massiv massiv yaratishni o'z ichiga oladigan murakkab rejimni hisoblash kerak! …. Va bu hali hammasi emas … Sensor qaysi kvadrantni ko'rsatayotganiga alohida e'tibor qaratish kerak, go'yo u shimoldagi har ikki tomonda bo'lsa, rejimga boshqacha munosabatda bo'lish kerak.

4. Tuproq namligi - oddiy o'tkazuvchanlik o'lchagichi, lekin energiyani tejash va korroziyani oldini olish uchun Arduino zaxira raqamli pimlaridan biri bilan juda tez impulslanadi.

5. Tizim Arduino -dan ma'lumotlarni Raspberry Pi -ga (yoki LoRa shlyuziga) yuboradi, lekin har xil hisoblagichlar va o'rtacha ko'rsatkichlarni qayta o'rnatishdan oldin ma'lumotlarni to'g'ri qabul qilganligini tasdiqlash uchun qabul qiluvchidan "qayta qo'ng'iroq" kerak. yangi o'qishlar to'plami. Yozuv seansi har biri taxminan 5 minut bo'lishi mumkin, shundan so'ng Arduino ma'lumotlarni yuborishga harakat qiladi. Agar ma'lumotlar buzilgan bo'lsa yoki Internetga ulanmagan bo'lsa, yozib olish seansi qayta qo'ng'iroq muvaffaqiyatli bo'lganini ko'rsatguncha uzaytiriladi. Shunday qilib, shamol va yomg'irning maksimal o'lchami o'tkazib yuborilmaydi.

6. Garchi bu blog doirasidan tashqarida bo'lsa -da, bir marta Internet -serverda (bu Buyuk Britaniyaning Ipsvich shahrida joylashgan katta kompyuter) ma'lumotlar keyinchalik MySQL ma'lumotlar bazasiga yig'iladi, unga oddiy PHP skriptlari yordamida kirish mumkin. Oxirgi foydalanuvchi, shuningdek, Amcharts -ning xususiy Java dasturiy ta'minoti yordamida chiroyli qo'ng'iroqlar va grafiklarda ko'rsatilgan ma'lumotlarni ko'rishi mumkin. Keyin "yakuniy natijani" bu erda ko'rish mumkin:

www.goatindustries.co.uk/weather2/

3 -qadam: fayllar

Barcha Arduino, Raspberry Pi kodli fayllari va "Design Spark" dasturida PCB yaratish uchun fayl Github omborida joylashgan:

github.com/paddygoat/Weather-Station

4 -qadam: tenglikni to'ldirish

SMD komponentlarini lehimlash uchun hech qanday stencil kerak emas - PCB prokladkalariga ozgina lehim tiqib oling va qismlarni cımbızla joylashtiring. Komponentlar hamma narsani ko'z bilan bajarish uchun etarlicha katta va lehimning tartibsiz ko'rinishi yoki uning qismlari markazdan biroz uzoqda bo'lishi muhim emas.

PCBni tost pechiga joylashtiring va haroratni kuzatish uchun K tipidagi termometr yordamida 240 gradusgacha qizdiring. 240 daraja haroratda 30 soniya kutib turing, so'ng pechni o'chiring va eshikni oching.

Endi qolgan komponentlar qo'lda lehimlanishi mumkin.

Agar siz PCB sotib olmoqchi bo'lsangiz, gerber fayllarini bu erdan yuklab oling:

github.com/paddygoat/Weather-Station/blob/master/PCB/Gerbers_Weather%20station%203_Tx_01.zip

va ularni JLC -ga bu erga yuklang:

100 x 100 mm o'lchamdagi taxta o'lchamini tanlang va barcha standart parametrlardan foydalaning. Narxi - $ 2 + 10 ta taxta uchun pochta.

5 -qadam: joylashtirish

Ob -havo stantsiyasi shamol asboblari bilan jihozlangan dala o'rtasida, kabel simlari bo'lgan baland ustunga o'rnatiladi. Joylashtirish tafsilotlari bu erda keltirilgan:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

6 -qadam: oldingi ish

Bu ko'rsatmali oldingi etti loyihada rivojlanish tarixiga ega bo'lgan davom etayotgan loyihaning so'nggi bosqichi:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Setting-Up-an-A10…

www.instructables.com/id/Analogue-Sensors-…

www.instructables.com/id/Analogue-Wind-Van…

www.instructables.com/id/Arduino-Soil-Prob…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…