Ammattimainen sääasema käyttäen ESP8266- ja ESP32 -DIY: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

LineaMeteoStazione on täydellinen sääasema, johon voidaan liittää Sensirionin ammattimaisia antureita sekä joitain Davis -instrumenttikomponentteja (sademittari, anemometri)

Projekti on tarkoitettu DIY -sääasemaksi, mutta vaatii vain kokoonpano -osan, koska levyt annan jo ohjelmoimalla minä sekä koko PCB. Koodi jaetaan Opensource -ohjelmalla ihmisille, jotka haluavat yrittää tehdä sen alusta alkaen tai muokata sitä!

Voit löytää sääaseman WeatherCloudista, Wundergroundista ja LineaMeteosta (Italian sääverkko!) (Tuulimittaria ei ole asennettu) ja täältä myös THINGSPEAK -versio SHT3x: n ja SHT1x: n vertailuun. Käytän tällä hetkellä SHT1x: tä sääolosuhteiden kestävän laatikon sisälämpötilan seuraamiseen, mutta voit käyttää sitä myös maan lämpötilan ja kosteuden tai muihin tarkoituksiin!

Huomaa (yllä olevat linkit siirtyvät offline -tilaan, koska sääasema poistetaan helmikuussa 2021, koska muutan asuntoon)

KAIKKI TIEDOT JA KOODIPÄIVITYS TÄSTÄ löydät GITHUBista

Vaihe 1: Komponenttiluettelo

Se toimii ESP8266- ja ESP32 -kehityskorttien yhdistelmän kanssa ja koostuu pääasiassa kolmesta laitteesta:

1. LAITE 1: WEMOS D1 MINI PRO (uusi versio) + suunniteltu piirilevy (on asennettava ulkopuolelle) JA AURINKOPANEELI Tämä on osa, joka on ulkona ja joka koostuu yhdestä kehityskortista ja piirilevystä. Sitä käytetään säätietojen keräämiseen, jotka lähetetään Googlen Firebaseen. Tiedot kerätään reaaliajassa jokaisesta anturista, mutta latausaika on valittavissa sääaseman asetuksissa, jotka selitetään käyttöoppaassa myöhemmin. Maksimi- ja minimilämpötila kerätään reaaliajassa. Alla kuva koko yksiköstä:

2. LAITE 2: WEMOS D1 MINI PRO (vanha versio) + BMP180 -paine Tämä osa käsittelee kaikkea verkkoviestintää ja kerää myös tietoja Googlen Firebasesta. Hallituksen tehtäviin kuuluu:  tietojen kerääminen  joidenkin tietojen jakaminen IP -osoitteeseen muodossa, joka on valmis käytettäväksi viestintään LineaMeteo -sääverkon kanssa.  Lähetä tiedot Weathercloudiin  Lähetä tiedot wundergroundiin  Lähetä tiedot Thingspeakiin

Kotelo on 3D -tulostettu osoitteesta

3. LAITE 3: LOLIND32 ESP32 + piirilevy + INK -näyttö + BME680Tämä osa käsittelee vain näytön tietojen visualisointia, ja siinä on myös anturi, joka kerää tietoja ilmanlaadusta, paineesta, lämpötilasta ja kosteudesta. Käytetty näyttö on 4,2 tuuman mustenäyttö, jota voidaan käyttää WaweShare- tai GoodDisplay -tuotemerkeillä.

Kotelo on 3D -tulostettu: ePaper + ESP32 -tietonäytön laatikko sidoh10: ltä - Thingiverse

Vaihe 2: LAITE 2: Liitäntä Wi-Fi-verkkoon ja Firebase Googleen

** KATSO SÄÄASEMAN KÄYTTÖOHJE YLLÄ GITHUBIN LINKISTÄ LISÄTIETOJA TIETOJA **

Ensinnäkin meidän on luotava Firebase -tili. Tätä varten tarvitset Google -tilin, jonka voit luoda, jos sinulla ei vielä ole sitä.

Määritä Firebase -tili noudattamalla seuraavia ohjeita:

1. Siirry FIREBASEen ja napsauta Aloita

Kirjaudu sisään Google -tiliisi

2. Napsauta "Lisää projekti" "Aggiungi progetto"

3. Anna projektillesi nimi! Napsauta "Jatka" "Jatka". Noudata ohjeita ja luo projekti. Käytä Firebasen oletustiliä.

4. "Siirry" projektin yleiskatsaukseen "" Panoramica del progetto "päälle ja valitse" projektiasetukset "" Impostazioni progetto"

5. Napsauta "Palvelutili" "Tili di Servizio" ja "Luo palvelutili" "Crea tili di servizio"

6. Palaa "Projektin yleiskatsaus" -kohtaan ja luo reaaliaikainen tietokanta "Crea -tietokanta" ja seuraa ohjeita ja valitse lähin tietokannan sijainti.

7. KAIKKI VALMIS! Tallenna nyt projektilinkkisi, jonka löydät reaaliaikaisesta tietokannasta, sekä salaisuus, jonka löydät "Palvelutili" "Account di servizio" kohdasta "Tietokannan salaisuus" "Segreti -tietokanta"

Tarvitset vain sen, joka on korostettu alla olevassa kuvassa, ja tietokannan salaisuuden sääaseman ohjelmoimiseksi! Jotta voin lähettää sinulle jo ohjelmoidun taulun, tarvitsen nämä valtuudet ja myös sinun ohjelmoidaksesi taulun.

Vaihe 3: WI-FI-ASETUKSET (KATSO KUVAT GITHUBIN KÄYTTÖOPASTA)

Määritä Wi-Fi-yhteys seuraavasti:

· Liitä DEVICE 2: n USB -kaapeli USB -porttiin (voit käyttää tavallista laturia puhelimeesi tai mitä tahansa USB -porttia, esimerkiksi reitittimessäsi (suositeltu vaihtoehto))

· Kun DEVICE 2 on päällä, löydät sen älypuhelimesi tai tietokoneesi käytettävissä olevista Wi-Fi-yhteyksistä LineaMeteoStazioneR-nimellä.

· Yritä muodostaa yhteys ja se kysyy salasanaa. SALASANA: LaMeteo2005

· Napsauta Määritä Wi-Fi ja valitse Wi-Fi-verkko, kirjoita salasanasi ja napsauta Tallenna. LAITE 2 yrittää nyt muodostaa yhteyden, ja jos se epäonnistuu, sinun on aloitettava uudelleen edellä kuvatut toimenpiteet.

· Kun DEVICE 2 on kytketty, palaa reaaliaikaiseen tietokantaasi ja näet, että monia tietoja on ilmestynyt.

Vaihe 4: Aseta LAITE 1 (ulkopuolelle)

Tämä on asennus, joka edellyttää sääaseman turvaamista ulkona. Ympäristön lämpötila- ja kosteusanturille tarvitaan aurinkosuoja. Tarvitaan myös säänkestävä laatikko akun ja piirilevyn oikeaan säilytykseen.

1. Asenna levy säänkestävään laatikkoon alla olevan esimerkin mukaisesti ja asenna akku (OLE VAROVAINEN JA JA - JA AKKU TÄYTYY 100% LADATA ENNEN ENSIMMÄISTÄ KÄYNNISTYSTÄ):

2. Kytke kaikki käytettävissä olevat anturit RJ12 -liittimillä tai ruuviliittimellä käytetyn anturin tyypin mukaan. (Katso luettelo "Yhteensopivat anturit ja tekniset tiedot") (ANTURIT ON KYTKETTY ERITTÄIN SHT3X- JA UV -ANTUREILLE SUUNNITTELEVALLA SOVITUSKORTILLA JA SAMANKALTAINEN SHT35 ON TINDIE)

3. Liitä akun liitin Wemos D1 Mini Pro -laitteeseen ja määritä Wi-Fi-yhteys samalla tavalla kuin DEVICE 2. Verkon nimi on "LineaMeteoStazioneS"

Liitä sen jälkeen myös aurinkopaneelimuuntimen USB. (Kuva edustaa vain prototyyppiä ja USB -muunnin on jo kytketty puolestasi, sinun tarvitsee vain liittää aurinkopaneeli)

Vaihe 5: Määritä Weather Station -asetukset Firebasella

KAIKKI ASETUKSET, JOTKA VAATIVAT IRROTTAA VIRRAN

LAITE 2 JA KYTKE VIRTA

Kun olet noudattanut yllä olevia ohjeita, huomaat, että reaaliaikainen tietokantasi näyttää tältä (jos UV -indeksianturi on kytketty, se ei näytä 655):

Tietokanta on luokiteltu seuraavasti:

· ChangeTime

Tätä vaihtoehtoa käytetään asettamaan aikasi TIMEZONE, joka on sinun aikasi (täytyy muuttaa, kun kesäaika on käytössä) ja asettaa SendDataTime. On suositeltavaa ladata tietoja nopeammin kuin 90 sekuntia, jotta säästät DEVICE 1: n akun käyttöikää

CurrentDay- ja RESETDATA -tietoja ei tarvitse koskea. Jos haluat nollata kaikki tietokannan tiedot, kirjoita 0 kohtaan RESETDATA.

· Yhteys

Yhteyttä käytetään laitteen DEVICE 2 nykyisen IP -osoitteen tuntemiseen ja LAITTEEN 1 Wi -Fi -signaalin voimakkuuden seuraamiseen. Yritä pitää LAITE 1 vähintään -75 signaalin voimakkuudella.

IPAddressiä voidaan käyttää IP -osoitteen edelleenlähettämiseen laitteiden asettamiseksi LineaMeteo -sääverkkoon. (Portinsiirto voidaan tehdä reitittimessä, mutta jokainen reititin on erilainen, joten sinun on tiedettävä omasi. Ulkoisen portin tulee olla 4600 ja sisäisen portin 80, esimerkki alla)

· Paine

Tähän tallennetaan paineen arvo ja se on myös mahdollista kalibroida merenpinnan perusteella. Katso läheltä sääasemaa tai katso nykyistä ilmanpainetta ennusteesta. Jokainen numero tarkoittaa 1Pa

· Sade

Tähän tallennetaan sateen arvo 24 tunnissa ja muut sateeseen liittyvät arvot. Voit käyttää jokaista kaatopaikka -sademittaria, joten sinun on kalibroitava, kuinka paljon kukin kaatopaikka lasketaan. Muuta 'mmGoccia' muuttaaksesi kaatolukua millimetreinä. Oletusarvo on 0,2 mm

· SHT1x

Tämä sisältää Sensirion SHT1x- tai SHT7x -sarjan tiedot.

· SHT3x

Tämä sisältää Sensirion SHT3x -sarjan tiedot.

· Palvelut

Tämä sisältää kaikki tämän sääaseman käytettävissä olevat palvelut.

OPENWEATHER

Voit määrittää oman tilisi OpenWeatherille sääolosuhteiden kuvaamiseksi DEVICE 3: ssa (etsi My API Keys ja kopioi Palvelujen OpenWeatherin sovellusliittymästä.)

Puolipallo kirjoita pohjoiseen, jos asut pohjoisella pallonpuoliskolla tai eteläisellä pallonpuoliskolla näyttääksesi oikean tähtitieteen osan näytöllä.

Kieli "en" tai "it" muuttuu englannista italiaksi LAITTEESSA 3.

Leveys- ja pituusaste oikeiden sääolosuhteiden kuvauksen näyttämiseksi laitteessa 3

Jos eteläisestä pallonpuoliskosta tulee leveysasteella negatiivinen luku.

ASIANPUHE

Luo tili ThingSpeakissa ja etsi WriteAPIkey ja kopioi myWriteAPIKeysta, niin näet SHT1x- ja SHT3x -sarjan grafiikan välisen eron, jos liität kaksi anturia, tai vain seurataksesi SHT1x: tä

SääPilvi

Voit yhdistää sääaseman Weather Cloud -verkkoon käyttämällä tätä vaihtoehtoa. Siirry laitteidesi Asetuksiin ja valitse "Linkki", se antaa sinulle tunnuksen ja avaimen, jotka voit kopioida tietokantaan.

WunderGround

Voit yhdistää sääaseman WunderGroundiin käyttämällä tätä vaihtoehtoa.

Etsi tunnus ja avain Omat laitteet -kohdasta ja kopioi ne tietokantaan.

· Nuku

Oletusasetus on 1, mutta sen voi muuttaa arvoon 0, jotta lepotila otetaan käyttöön. Lepotilassa sademittari ja tuulimittari eivät toimi, joten ne on irrotettava piirilevystä

Lepotila, jos sitä käytetään paristolla, kestää keskimäärin 6 kuukautta ilman akun lataamista aurinkopaneelilla.

· UV-indeksi

Tämä sisältää nykyisen UVindex -arvon.

· Tuuli

Tämä sisältää tuulen arvot, kuten tuulen suunnan asteet sekä tuulen nopeuden ja tuulen. Sitä voidaan säätää tässä kohdassa, jotta tuulen suunta voidaan osoittaa oikeaan suuntaan. 0 asteen tai 360 asteen tulisi olla pohjoinen.

Vaihe 6: LAITTEEN 3 NÄYTÖN ASENNUS (LISÄÄ VALOKUVIA GITHUBISSA)

LAITE 3 saa virtaa yhdellä akulla 18650, joka voidaan ladata USB: n kautta kuvan osoittamalla tavalla (Valokuva ei edusta lopullista projektia, vaan vain prototyyppi, sen sisällä on oikea piirilevy.) Pieni ympyrä näyttää BME680 -anturin.

Näyttö päivittyy automaattisesti 20 minuutin välein ja tunnin välein keskiyön jälkeen ja klo 7.00 asti. Mutta se voidaan päivittää manuaalisesti napsauttamalla laatikon oikealla puolella olevaa painiketta.

KERRAN PÄIVITETTY MUUTTAA myös KIELEN, joka on valittu FIREBASE -ASETUKSISTA

Kun olet asentanut akun, yhdistä Wi-Fi-verkkoon samoin kuin LAITE 2.

Verkon nimi on "LineaMeteoStazioneVisual"

Akun pitäisi olla riittävästi ladattu ennen käynnistystä.

Vaihe 7: YHTEENSOPIVAT ANTURIT (LISÄTIETOJA GITHUBISSA)

Lämpötila/kosteus PÄÄ: SHT3x -sarja Sensirion. Tarkkuus viittaa kunkin tietolomakkeeseen

sensori.

 Lämpötila/kosteus TOINEN (voidaan käyttää maaperän lämpötilaan ja kosteuteen): SHT1x- ja SHT7x -sarjan Sensirion. Tarkkuus viittaa kunkin anturin tietolomakkeeseen.

 Lämpötila, kosteus, ilmanlaatu sisätiloissa: BME680

 Paine: BMP180

 Sademittari: jokainen kaatopaikka, sademittari, säädettävä tarkkuus. KUN MUUTETTU RATKAISUEHDOTUS LAITTEEN ASETUSTEN MUUTTAMINEN VOI KÄYTTÄÄ 3 TUNNIA 1. Tämä johtuu siitä, että laite menee nukkumaan kolmen tunnin välein säästääkseen energiaa, jos sadetta ei havaita. Kun se herää, se tarkistaa asetukset uudelleen. Voit myös nollata manuaalisesti napsauttamalla nollauspainiketta, kuten kuvassa aiemmin.

 Tuulimittari: Davis -tuulimittari

UV -indeksi: SI1145

Vaihe 8: TEKNISET TIEDOT JA AURINKOPANEELI (LISÄTIETOJA GITHUBISTA KÄSIKIRJASSA)

Kulutus: Laite 1 = keskimäärin 19 mA, jos latausaika on 90 sekuntia.

Laite 3 = keskimäärin 2 mA, jos se päivitetään aina automaattisesti.

Akku LAITE 1: 3,7 V 21700 Litium -akku (suositus 5000 mAh) (itsenäinen ilman aurinkoa 8 päivää*)

VAROITUS: Ole varovainen korkean lämpötilan (yli 45 ° C) litiumakun kanssa, säänkestävä laatikko on asetettava varjoon. Lisäksi jos negatiivista lämpötilaa -10 ° C esiintyy usein tai alle 0 -olosuhteet jatkuvat pitkään tai äärimmäisen negatiivisen lämpötilan ilmetessä (esimerkki -20 ° C), tarvitaan erityinen kylmän lämpötilan akku. Tässä tapauksessa piirilevyä on muutettava, jotta 18650 akku kestää kylmää säätä -40 ° C ja pienempi kapasiteetti (2900mAh). Itsenäisyys ilman aurinkoa kestää 5 päivää. *Ilman aurinkoa tarkoittaa täysin pimeyttä, vaalea pilvinen päivä ei tarkoita lainkaan aurinkoenergiaa, mutta sitä ei myöskään voida laskea aurinkoiseksi päiväksi.

 Akku LAITE 3: 3,7 V 18650 Litium -akku (suositus 3000 mAh) (Itsenäinen ilman latausta 6 viikkoa)

Aurinkopaneeli 6-20V (6V erittäin suositeltava)

Wattia sijainnistasi riippuen Global Solar Atlasista. Alle 1500 kWh/m2 sääasema ei voi toimia itsenäisesti. Jos lepotilaa käytetään, pienempi aurinkopaneeli on pienempi kuin minimi. (KATSO VALOKUVA) KYSY, JOS TARVITSET KAAVION, JOKA LASKETAAN KÄYTTÖPANEELIN KOKO.

 SHT3x -sarjan kaapelin pituus ei saa ylittää 3 m

 Kaapelin pituus SHT1x- ja SHT7x -sarjoissa saa olla enintään 10 m

Vaihe 9: VIANETSINTÄ JA YHTEYSTIEDOT

Jos jokin LAITTEISTA ei toimi odotetulla tavalla, RESET vaaditaan. Irrota akkuliitin tai poista akku ja käynnistä laite uudelleen, jos RESET ei toimi.

Laitteessa 1 aseta AINA ensin akku ja sitten aurinkopaneelin liitin.

 Jos LAITE 3 näyttää 100% latauksen aikana, se on tällä hetkellä normaalia, koska kortilla ei ole erityistä IC -varaustilaa, joten siihen vaikuttaa kennon sisäinen vastus.

 Muita ongelmia koskevia kysymyksiä ota minuun yhteyttä.

YHTEYSTIEDOT Jos haluat keskustella sääaseman tai materiaalilähteen tilaamisesta, lähetä minulle sähköpostia Eugenio [email protected]

LineaMeteo -aihefoorumi: Strumenti meteo:: Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)