Arduino WiFi bežična meteorološka stanica Wunderground: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

U ovom Instructableu pokazat ću vam kako izgraditi osobnu bežičnu meteorološku stanicu pomoću Arduina

Meteorološka stanica je uređaj koji prikuplja podatke o vremenu i okolišu pomoću različitih senzora. Možemo mjeriti mnoge stvari poput:

• Temperatura
• Vlažnost
• Vjetar
• Tlak zraka
• UV indeks
• Kiša

Moja inspiracija za stvaranje ove meteorološke postaje je Greg s www.cactus.io Davisov anemometar, brzina vjetra i mjerač kiše Arduino kod pripada autorskim pravima.

Koristim Arduino Uno kao glavnu ploču.

WiFi modul ESP8266 šalje podatke na www.wunderground.com

Weather Underground komercijalna je vremenska usluga koja pruža informacije o vremenu u stvarnom vremenu putem Interneta.

Koristit ću ove senzore:

• Temperatura - Dallas DS18B20
• Vlažnost, tlak - BME280
• UV, solarni - ML8511
• Anenometar i smjer vjetra - Davis 6410
• Mjerač kiše - Ventus W174

Korak 1: Dijelovi

Dijelovi potrebni za izgradnju ovog projekta su sljedeći:

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

Korak 2: Shema i shema ožičenja

Korak 3: PCB Arduino Uno štitnik vremenske postaje

Dizajn tiskane ploče (PCB), korišten sam, softver Sprint-Layout . Izvezeno u Gerber datoteke.

Za izradu ovog štita meteorološke stanice Arduino Uno trebat će vam:

1. ML8511 UVB senzor UV zraka, prodor senzora UV svjetla, analogni izlaz za Arduino Ebay
2. Vodootporna digitalna toplinska sonda ili senzor DS18B20 Arduino senzor Ebay
3. JST-XH Kit 4Pin 2,54 mm priključno kućište PCB zaglavlje žičane spojnice Ebay
4. Senzor temperature, osjetnik vlage Probijanje senzora temperature BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 otpornik
7. 1x otpornik 120R 0805
8. 8x kratkospojnik 0R 1206 (otpornik)
9. bakrena ploča
10. 2x 4,7K otpornik
11. 1x 10k otpornik
12. 1x LED dioda 3 mm
13. 1x utičnica RJ45 Ebay
14. 1x 47uF elektrolitički kondenzator
15. 1x igle zaglavlja sa 40 pinova Ebay
16. 1x regulator napona Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x prekidač visine 2,54 mm DIP 2 Ebay

Korak 4: Knjižnice Arduino senzora, priručnici i druge informacije

1) Projekt vremenske postaje Arduino www.cactus.io

2) Priručnik za anemometar Davis 6410

3) Biblioteka Adafruit BME280 upravljačkog programa (senzor barometrijskog tlaka)

4) Knjižnica senzora UV senzora ML8511

5) Arduino knjižnica za integrirane krugove s maksimalnom temperaturom DS18B20 DS18S20 - Imajte na umu da izgleda da postoji problem s ovom serijom. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Knjižnica za Dallas/Maxim 1-Wire čipove

7) Wunderground (protokol za prijenos osobnih meteoroloških stanica)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-LqxD8

8) Meteorološka stanica NodeMCU

Korak 5: Lemljenje PCB -a

Štit meteorološke postaje u kojem sam bio oglas u kućištu Raspberry Pi. Mislim da izgleda bolje.

Korak 6: Instaliranje osobne meteorološke stanice

Lokacijska meteorološka stanica najvažniji je dio instalacije. Ako se meteorološka stanica nalazi ispod stabla ili prevjesa, podaci o oborinama koje je postaja izmjerila neće biti točni. Ako postavite svoju meteorološku postaju u uličicu, vrlo vjerojatno biste mogli postići učinak aerotunela na anemometru, što bi rezultiralo pogrešnim podacima o vjetru. Meteorološka stanica trebala bi imati dobro "dohvaćanje" ili udaljenost od bilo kojeg drugog visokog objekta.

Standardno mjerenje vjetra treba izvesti na 10 metara iznad tla. Krovni krov mi najbolje odgovara.

Meteorološka stanica se napaja iz solarnih panela. Dakle, autonomna je.

Najčešća pogreška pri instaliranju meteorološke postaje povezana je s pogrešnim postavljanjem osjetnika termometra. Meteorolozi definiraju temperaturu kao temperaturu u sjeni s dosta ventilacije. Prilikom postavljanja meteorološke postaje vodite računa o:

• Senzor termometra nikada ne dobiva izravnu sunčevu svjetlost.
• Termometar ima dovoljno ventilacije i nije blokiran od vjetra.
• Ako je termometar postavljen na krov, pobrinite se da je najmanje 1,5 metara iznad krova.
• Ako se termometar postavlja iznad trave, opet bi trebao biti najmanje 1,5 metara iznad površine trave.
• Termometar je udaljen najmanje 15 metara od najbliže popločane površine.

Zato koristim sklonište za vremenske uvjete. Napravio sam ga od PVC cijevi. Na taj se način vremenska postaja može postaviti na izravnu sunčevu svjetlost, a termometar se nalazi unutar skloništa.

Više informacija o instaliranju meteorološke postaje ovdje

Korak 7: AT naredbe ESP8266 AT

Prvo je potrebno pripremiti ESP8266 WiFi modul. Promijenite CWMODE u 1 = Način postaje (klijent) i spojite ESP8266 na svoj WiFi usmjerivač. Koristim USB za ttl serijski adapter. Potrebno je samo spojiti 4 žice (+3,3 V, GND TX, RX)

Ili možete koristiti Arduino za slanje AT naredbi na ESP8266.

AT naredbe:

NA

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "vaš ssd", "lozinka"

više AT naredbi ovdje

Korak 8: Arduino kod

1. Prije učitavanja koda u svoj Arduino Uno registrirajte se na wunderground.com kako biste dobili ID WU postaje i ključ/lozinku

2. Promijenite ovaj ID i ključ/lozinku u Arduino kôd svoje vremenske postaje.

• char ID = "xxxxxxxx"; // ID meteorološke stanice wunderground
• NIZ PASSWORD = "xxxxxxxx"; // lozinka vremenske postaje wunderground

3. Promijenite visinu pws da biste dobili mjerače relativnog tlaka (m)

4. #define DEBUG 1 // ako provjeravate samo podatke senzora.

5. Koristim vrijeme od 30 sekundi za slanje podataka na Wunderground.com. 25 sekundi ću uzeti za mjerenje brzine vjetra. Ostalo vrijeme je za čitanje podataka senzora.

Korak 9: Rezultat

Radi i šalje podatke senzora na Wunderground.com. Ja sam vrlo sretan;)

Korak 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi bežična meteorološka stanica V2

Nova verzija vremenske postaje v2 kliknite