Tee henkilökohtainen sääasema: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Istuessasi huoneessasi alat hikoilla tai tunnet kylmää; mietitkö paljonko huoneesi lämpötila olisi? vai mikä olisi kosteus? Tämä tapahtui minulle jonkin aikaa sitten.

Tämä johti Personal Weather Stationin käyttöönottoon, joka valvoo huoneesi lämpötilaa, kosteutta, painetta ja valon voimakkuutta ja lataa sen yksityiselle kanavalle thingspeak.com -sivustolla.

Aloitetaan.

Vaihe 1: Nopea video

Tässä on pieni video, joka tiivistää kaiken 5 minuutissa.

Klikkaa tästä katsoaksesi youtubesta

Vaihe 2: Henkilökohtaiseen sääasemaan tarvittavat elektroniikkakomponentit

Kuvaus: Käytämme DHT11: tä kosteuden tunnistamiseen, BMP180: tä lämpötilan ja paineen tunnistamiseen ja valosta riippuvaa vastusta (LDR) saadaksemme karkean käsityksen valon voimakkuudesta. Arduino nano kerää tietoja näistä antureista ja lähettää ESP8266 -laitteeseen lataamaan ne yksityiselle kanavallesi osoitteessa thingspeak.com. Käytämme Arduino-nanoamme virtaa 12V-2A-seinäadapterista, anturit ja ESP8266 saavat alasmuunnetun jännitteen LM2596-pohjaisesta buck-muuntimesta.

Luettelo komponenteista:

1. BMP180 paine- ja lämpötila -anturi,
2. DHT11 kosteusanturi,
3. Valosta riippuvainen vastus (LDR),
4. ESP8266 wifi -moduuli (laiteohjelmisto valmis),
5. Arduino nano,
6. 2 vastusta- 51 KOhm ja 4,7 KOhm,
7. LM2596 buck -muunnin,
8. DC -liitin,
9. Vaihda ja
10. 12V-2A seinäadapteri.

Vaihe 3: Henkilökohtaiseen sääasemaan tarvittavat työkalut ja lisävarusteet

Kuvaus: Käytämme langanpoistinta langan irrottamiseen, viilaa kotelon leikkausten/reikien tasoittamiseen, liimapistoolia komponenttien sijoittamiseen kotelon sisään, ruuvimeisseliä kotelon kannen sulkemiseen ja juotosraudaa juotoslangalla kokoamaan piirin yleiskäyttöiselle piirilevylle (GCB). 4x4x2 tuuman muovilaatikko toimii kotelona. Tarvitsemme myös uros- ja naaraspuolisia berg -nauhoja sekä naarasliittimiä, jotta ne voidaan asentaa oikein GCB: hen.

Luettelo työkaluista:

1. Langanpoistaja,
2. Tiedosto,
3. Liimapistooli,
4. Ruuvimeisseli ja
5. Juotosrauta ja juotoslanka.

Luettelo lisätuotteista:

1. 4x4x2 tuuman muovilaatikko (käytin tätä mittaa, kaikkien läheisten mittojen pitäisi olla kunnossa),
2. Yleiskäyttöinen piirilevy,
3. uros ja naaras berg nauhat ja
4. naarasliittimet.

Vaihe 4: Ohjelmistovaatimukset

Kuvaus: Jotta voimme nähdä anturitietojen arvon, tarvitsemme yksityisen kanavan thingspeak.com -sivustolla. Tarvitsemme Arduino IDE: n kirjoittaaksemme arduino -koodin arduino nanolle. (Oletan, että teillä on tietokone/kannettava tietokone ja wifi -reitti, jolla on Internet -yhteys)

Luettelo ohjelmistovaatimuksista:

1. Yksityinen kanava osoitteessa Thingspeak.com ja
2. Arduino IDE (mieluiten uusin versio).

Voit ladata Arduino IDE: n uusimman version osoitteesta arduino.cc.

Luo nyt yksityinen kanava thingspeak.com -sivustolla.

Vaihe 5: Yksityisen kanavan luominen Thingspeak.com -sivustolla

Voit luoda yksityisen kanavan osoitteessa thingspeak.com seuraavasti:

1. Avaa verkkoselaimesi ja siirry osoitteeseen thingspeak.com ja napsauta "Rekisteröidy" -välilehteä oikeassa yläkulmassa, (Kuva nro 1)
2. Täytä tiedot ja napsauta Luo tili, (Kuva nro 2)
3. Napsauta nyt Uusi kanava -välilehteä, (Kuva nro 3)
4. Täytä jälleen kanavan tiedot ja ota käyttöön 4 kenttää (koska lähetämme 4 anturiarvoa), vieritä alas ja napsauta Tallenna kanava -välilehteä (Kuva nro 4/5)
5. Napsauta tällä sivulla API -avaimet -välilehteä ja merkitse muistiin Kirjoita API -avaimesi.

Siinä kaikki, ihmiset, nyt sinulla on yksityinen puhekanavasi.

Laitetaan nyt kaikki elektroniikkakomponentit yhteen.

Vaihe 6: Henkilökohtaisen sääaseman kaavio

Tässä liitän kuvan Personal Weather Stationin kaaviosta. Liitän tähän myös fritzing -tiedoston. Liitännät ovat melko yksinkertaisia.

1. BMP180 muodostaa yhteyden arduino nanon I2C -porttiin.
2. LDR on kytketty jännitteenjakajamuodolla 51 KOhm: n vastuksella ja liitos on liitetty arduino nanon A1 -nastaan.
3. DHT11: n datatappi vedetään korkealle 4,7 KOhm: n vastuksella ja kytketään A0 -nastaiseen arduino nanoon.
4. ESP8266: n TX ja RX muodostavat yhteyden arduino nanon D10: een ja D11: een. ESP8266: n CH_PD liitetään 3,3 V: n kiskoon.
5. Säädä LM2596 -moduulin lähtöarvoksi 3,3 V kääntämällä tämän moduulin potentiometriä. Liitä tämän moduulin lähtö BMP180: n Vcc- ja Gnd -arvoihin, DHT11-, LDR- ja ESP8266 -laitteiden Vcc- ja Gnd -järjestelmiin.
6. LM2596-moduulin tulo tulee 12V-2A-seinäsovittimesta, joka yhdistää myös Arduino nanon Vin- ja Gnd-liittimiin.

Meidän on koottava tämä piiri yleiskäyttöiselle piirilevylle. Tehdään niin.

Vaihe 7: Piirin kokoaminen yleiskäyttöiseen piirilevyyn (GCB)

Laitteistotyökalut ja lisäkohteet vaiheesta 3 ovat nyt toiminnassa.

1. Käytä naaraspuolista berg -nauhaa Arduino nanolle ja ESP8288: n sijoittamiselle GCB: hen,
2. Liitä ne sähköisesti levyyn juotosraudalla ja juotoslangalla,
3. Käytä naarasliittimiä kaikkien antureiden ja LM2596 -moduulin ulottuvuuden laajentamiseen, koska ne tarttuvat kotelon kanteen ja seinään,
4. Käytä urospuolista berg -nauhaa liitoskohtien tekemiseen naarasliittimiin, jotka on valmistettu 3,
5. Toteuta piirikaavio GCB: llä käyttämällä johtoja (kuori ne langanpoistimella) tai sulatetun juotoslangan kiskoa ja lopuksi,
6. Tarkista lajikkeet ennen kuin käytät virtapiiriä yleismittarilla.

Nyt kun kaikki laitteistot on sijoitettu GCB: hen, katsotaan koodia.

Vaihe 8: Koodi

Personal Weather Station -koodi on melko yksinkertainen. Olen kommentoinut koodia oikein siirrettävyyden helpottamiseksi. Ennen kuin poltat koodin, huolehdi seuraavista asioista.

1. Varmista, että kaikki kirjastot on asennettu,
2. Korvaa yhdysviivat tukiaseman (wifi -reitittimen) SSID: llä koodin rivillä 14,
3. Korvaa väliviivat wifi -verkon salasanalla koodin rivillä 15,
4. Korvaa väliviivat thingspeakin yksityisellä kanavalla, kirjoita API -avain riville 17 ja
5. Kun ohjelmoit Arduino nanoa, varmista, että 12 V: n tasavirtalähde on POIS PÄÄLTÄ.

Tässä on linkki githubiin (Personal Weather Station) käyttämäni koodin ja kirjastojen lataamiseen.

Nyt kun meillä on laitteisto ja ohjelmisto paikallaan, jäljellä on vain pakkaus.

Vaihe 9: Kotelon valmistelu

Nyt meidän on tehtävä 4x4x2 tuuman laatikkoon erimuotoisia ja -kokoisia reikiä. Meidän on tehtävä reiät DC -liittimelle ja kytkettävä päälle mikä tahansa haluttu kotelon seinä. Meidän on myös tehtävä reikiä kotelon kanteen antureille.

Olen liittänyt kuvan, joka näyttää koteloon tarvittavien reikien mitat.

Käytä kuumaa terää muovin leikkaamiseen.

Käytä viiloja reikien tasoittamiseen.

Nyt kotelosi on valmis vastaanottamaan piirisi.

Vaihe 10: Kannen sulkeminen

Laita koottu GCB kotelon sisään.

Aseta kytkin ja tasavirtaliitin seinän reikiin; anturit kannen reikissä. Viimeistele asento ja korjaa ne liimapistoolilla. Sulje kansi lopuksi ruuvimeisselillä.

Siinä on henkilökohtainen sääasemasi. Kytke virtalähde päälle ja katso huoneesi lämpötila, kosteus, paine ja valon voimakkuus mistä päin maailmaa tahansa älypuhelimesi/PC: si/kannettavan tietokoneen/tablet -laitteesi kautta yksityisviestilläsi.

Siinä kaikki tähän opettavaiseen. Kommentoi epäselvissä tilanteissa.

Jos pidit tästä ohjeesta, on suuri mahdollisuus, että rakastat youtube -kanavaani. Kiitos lukemisesta.