Modulaarinen aurinkosääasema: 5 vaihetta (kuvilla)

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

Yksi projekteista, jotka halusin rakentaa jonkin aikaa, oli modulaarinen sääasema. Modulaarinen siinä mielessä, että voimme lisätä haluamiamme antureita vain vaihtamalla ohjelmiston.

Modulaarinen sääasema on jaettu kolmeen osaan. Emolevyllä on Wemot, akku, liitäntä aurinkopaneeliin, laturi ja ADC (analoginen-digitaalinen muunnin). Ensimmäinen satelliittipiirilevy hallinnoi analogisia yhteyksiä ja toinen satelliittipiirilevy digitaalista. Ne on kytketty UTP cat5 -kaapelilla ja RJ45 -pistorasioilla.

Tiedot lähetetään MQTT -palvelimelle. Homeassistant luki sieltä, näytti kojelaudalla ja tallentaa tilastoja.

Tarvikkeet

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Käynnistyskaapelit
• 18650 akku - 1
• 18650 pidike -1
• Naarasotsikot
• Mies otsikot
• RJ45 -naarasliitin - 4
• IP68 PG7 -kaapeliliitin - 2
• TP4056 - 1
• 6W aurinkopaneeli - 1
• Vedenpitävät kotelot - 2
• PCB
• UTP Cat 5 -kaapeli
• 16 -nastainen IC -liitäntä - 1
• MCP3008 (tuleva käyttö) - 1

Vaihe 1: Kokoonpano

Tarkistin aluksi, että aurinkopaneeli antaa tarpeeksi virtaa. Sitten aloin rakentaa prototyyppiä. Tämä versio saa virtansa 18650 -akusta, joka ladataan aurinkopaneelilla. Se seuraa akun kosteutta, lämpötilaa, painetta ja jännitettä. Kaikkea tätä ohjaa Wemos D1 Mini ja tiedot lähetetään MQTT -palvelimelle. Kun olin ladannut ohjelman Wemosiin, vahvistin tehon ja testasin sen toimintaa.

Vaihe 2: Koodi ja kaavio

Kaikki koodi- ja piirilevykaaviot ovat saatavilla GitHubissa.

Vaihe 3: PCB

Sitten piirsin piirilevyn Autodesk Eaglessa. Tästä on ilmainen versio, jonka avulla voit suunnitella piirilevyjä, joissa on kaksi kerrosta ja pinta -ala 80 cm2. Kaavion piirtämisen jälkeen se luo komponenttien jalanjäljet. Tee vain liitännät ja aseta ne haluttuun paikkaan.

Lopuksi on tarpeen luoda Gerber -tiedostoja PCBwaylle lähetettäväksi.

Tämän videon sponsoroi PCBway. He ovat tukeneet kanavaa jo jonkin aikaa. Piirilevyjen tilaaminen PCBWaysta on erittäin yksinkertaista. Ilmoita vain koko, haluttu määrä ja lähetä Gerber -tiedostot. PCBway luo ja toimittaa piirilevyt nopeasti. Kokoonpanon aikana komponentit sopivat saumattomasti, hitsaus on helppoa ja piirilevyjen viimeistely on erinomainen. Tee tilauksesi ja saat 5 dollarin tervetuliaisbonuksen.

Vaihe 4: Laatikko

Kun kaikki komponentit oli hitsattu, aloitin laatikon rakentamisen. Tätä varten käytin vedenpitävää koteloa. Asensin vedenpitävän kaapeliliittimen välittämään yhteyden antureihin ja suunnittelin tuen suodattimen asentamiseen Autodesk Fusion 360: een. Tämä suodatin sallii ilman kiertämisen, estää kondensoitumisen ja estää vieraiden esineiden pääsyn sisään. Suunnittelin myös tuet piirilevylle ja aurinkopaneelille. Aurinkopaneelin asentamisen jälkeen aloin rakentaa laatikkoa, johon anturit säilytetään samalla tavalla kuin päälaatikko.

Kun kaikki komponentit on kytketty, asensin laatikkoon kiinnityskannattimen.

Asensin sitten suodattimet molempiin laatikoihin. Nämä koostuvat kangaskappaleesta, joka on juuttunut kahden painetun tuen väliin.

Vaihe 5: Asennus ja testaus

Lopuksi asensin sääaseman ulkopuolelle ja tarkistin tiedot. Tällä hetkellä toimivat vain digitaaliset anturit. Jatkossa aion lisätä lisää digilaali -antureita (UV -anturi,…) ja analogisia antureita (tuulimittari,…).

Toivottavasti pidät tästä projektista. Minulla on muita projektivideoita, joten katso ne ja älä unohda tilata kanavaani ja seurata minua sosiaalisissa verkostoissa.