Arduino WiFi langaton sääasema Wunderground: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka rakentaa henkilökohtainen langaton sääasema Arduinolla

Sääasema on laite, joka kerää säähän ja ympäristöön liittyviä tietoja monien eri antureiden avulla. Voimme mitata monia asioita, kuten:

• Lämpötila
• Kosteus
• Tuuli
• Ilmanpaine
• UV-indeksi
• Sade

Inspiraationi tämän sääaseman luomiseen on Greg osoitteesta www.cactus.io Davis tuulimittari, tuulen nopeus ja sademittari Arduino -koodi tekijänoikeudet kuuluvat hänelle.

Käytän Arduino Unoa emolevynä.

ESP8266 WiFi -moduuli lähettää tietoja osoitteeseen www.wunderground.com

Weather Underground on kaupallinen sääpalvelu, joka tarjoaa reaaliaikaisia säätietoja Internetin kautta.

Käytän näitä antureita:

• Lämpötila - Dallas DS18B20
• Kosteus, paine - BME280
• UV, aurinko - ML8511
• Anenometri ja tuulen suunta - Davis 6410
• Sademittari - Ventus W174

Vaihe 1: Osat

Tämän projektin rakentamiseen tarvittavat osat ovat seuraavat:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 ESP-01 tai ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Davis 6410
6. Ventus W174

Vaihe 2: Kaavio ja kytkentäkaavio

Vaihe 3: PCB Arduino Uno Weather Station Shield

Suunnittele painettu piirilevy (PCB), käytin,, Sprint-Layout -ohjelmisto. Vienti Gerber-tiedostoihin.

Tämän Arduino Unon sääaseman kilven luomiseksi tarvitset:

1. ML8511 UVB UV -säteet -anturi Breakout UV -valoanturin analoginen lähtö Arduino Ebaylle
2. Vedenpitävä digitaalinen lämpösondi tai anturi DS18B20 Arduino -anturi Ebay
3. JST-XH-sarja 4-nastainen 2,54 mm: n liittimen kotelon piirilevyn johdon liittimet Ebay
4. Ilmanpaineanturin lämpötila Kosteusanturi Breakout BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 vastus
7. 1x 120R 0805 vastus
8. 8x 0R 1206 hyppyjohdin (vastus)
9. kuparilevy
10. 2x 4.7K vastus
11. 1x 10k vastus
12. 1x 3mm led
13. 1x RJ45 -pistorasia Ebay
14. 1x 47uF elektrolyyttikondensaattori
15. 1x 40 -nastaiset otsikkotapit Ebay
16. 1x jännitesäädin Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2,54 mm pikakytkin DIP 2 Ebay

Vaihe 4: Arduino -anturikirjastot, käsikirja ja muut tiedot

1) Arduinon sääasemaprojekti www.cactus.io

2) Davis 6410 tuulimittarin käyttöopas

3) Adafruit BME280 -ohjaimen (barometrisen paineanturin) kirjasto

4) ML8511 UV-anturikirjasto

5) Arduino -kirjasto Maxim Temperature Integrated Circuits -piireille DS18B20 DS18S20 - Huomaa, että tässä sarjassa näyttää olevan ongelma. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Kirjasto Dallasille/Maxim 1-Wire Chips

7) Wunderground (Personal Weather Station Upload Protocol)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-Lqn8

8) NodeMCU-sääasema

Vaihe 5: Piirilevyn juottaminen

Sääaseman kilpi, jonka olin mainostanut Raspberry Pi -koteloon. Minusta se näyttää paremmalta.

Vaihe 6: Personal Weather Stationin asentaminen

Sijainnin sääasema on tärkein osa asennusta. Jos sääasema sijaitsee puun tai ylityksen alla, aseman mittaamat sademäärätiedot eivät ole oikeita. Jos sijoitat sääaseman kujalle, saatat hyvin saada tuulitunnelivaikutuksen tuulimittariin, mikä johtaa virheellisiin tuulitietoihin. Sääaseman pitäisi olla hyvä "noutaa" tai etäisyys muista korkeista esineistä.

Tavallinen tuulemittaus on tehtävä 10 metrin korkeudella maanpinnasta. Katto toimii minulle parhaiten.

Sääasema saa virtansa aurinkopaneelista. Se on siis itsenäinen.

Yleisin sääaseman asentamiseen liittyvä virhe liittyy lämpömittarin anturin väärään sijoittamiseen. Meteorologit määrittelevät lämpötilan varjossa, jossa on runsaasti ilmanvaihtoa. Kun asetat sääasemaa, varmista:

• Lämpömittarin anturi ei koskaan saa suoraa auringonvaloa.
• Lämpömittari vastaanottaa runsaasti tuuletusta, eikä se ole tuulen tukossa.
• Jos lämpömittari asetetaan katolle, varmista, että se on vähintään 1,5 metriä katon yläpuolella.
• Jos lämpömittari asetetaan ruohon yläpuolelle, sen on oltava vähintään 1,5 metriä ruohon pinnan yläpuolella.
• Lämpömittari on vähintään 15 metrin päässä lähimmästä päällystetystä pinnasta.

Käytän siis sääsuojaa. Tein sen PVC -putkesta. Tällä tavalla sääasema voidaan sijoittaa suoraan auringonvaloon, ja lämpömittari sijaitsee suojan sisällä.

Lisätietoja sääaseman asentamisesta täältä

Vaihe 7: ESP8266 AT -komennot

Ensin sen on valmisteltava ESP8266 wifi -moduuli. Muuta CWMODE arvoksi 1 = Station mode (Client) ja yhdistä ESP8266 WiFi -reitittimeesi. Käytän usb -ttl -sarjasovitinta. Sen tarvitsee liittää vain 4 johdinta (+3.3V, GND TX, RX)

Tai voit käyttää Arduinoa lähettääksesi AT -komentoja ESP8266: een.

AT -komennot:

AT

+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "oma SSD", "salasana"

lisää AT -komentoja täällä

Vaihe 8: Arduino -koodi

1. Ennen kuin lataat koodin Arduino Unoon, rekisteröidy wunderground.com -sivustoon saadaksesi WU -aseman tunnuksen ja avaimen/salasanan

2. Muuta tämä tunnus ja avain/salasana sääaseman Arduino -koodiksi.

• char -tunnus = "xxxxxxxx"; // wunderground -sääaseman tunnus
• Jono PASSWORD = "xxxxxxxx"; // wunderground -sääaseman salasana

3. Muuta korkeusnäkymiä saadaksesi suhteelliset painemittarit (m)

4. #define DEBUG 1 // jos tarkistat vain anturien tiedot.

5. Käytän 30 sekunnin silmukka -aikaa tietojen lähettämiseen Wunderground.com -sivustoon. 25 sekuntia otan tuulen nopeuden mittaamiseen. Muu aika on anturitietojen lukemiseen.

Vaihe 9: Tulos

Se toimii ja lähettää anturitietoja Wunderground.comille. Olen erittäin onnellinen;)

Vaihe 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi Wireless Weather Station V2

Uusi sääaseman versio v2 napsauta