Модулна слънчева метеорологична станция: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Един от проектите, които исках да изградя за известно време, беше модулна метеорологична станция. Модулни в смисъл, че можем да добавим сензорите, които искаме, само като сменим софтуера.

Модулната метеорологична станция е разделена на три части. Основната платка има Wemos, батерията, връзката към слънчевия панел, зарядното устройство и ADC (аналогово-цифров преобразувател). Първата сателитна печатна платка управлява аналоговите връзки, а втората сателитна платка управлява цифровите. Те са свързани с кабел UTP cat5 и гнезда RJ45.

Данните се предават на MQTT сървър. Homeassistant чете от там, показва се на таблото и се съхранява за статистика.

Консумативи

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Кабелни кабели
• 18650 батерия - 1
• 18650 държач -1
• Женски заглавки
• Мъжки заглавки
• Гнездо RJ45 - 4
• IP68 PG7 Кабелен конектор - 2
• TP4056 - 1
• Слънчев панел 6W - 1
• Водоустойчиви калъфи - 2
• Печатни платки
• UTP Cat 5 кабел
• 16 -пинов IC гнездо - 1
• MCP3008 (бъдеща употреба) - 1

Стъпка 1: Монтаж

Първоначално проверих дали слънчевият панел осигурява достатъчно мощност. Тогава започнах да изграждам прототипа. Тази версия ще се захранва от батерия 18650, зареждана от слънчевия панел. Той ще следи влажността, температурата, налягането и напрежението на самата батерия. Всичко това ще се контролира от Wemos D1 Mini и данните ще се предават на MQTT сървър. След като качих програмата във Wemos, потвърдих мощността и тествах нейната работа.

Стъпка 2: Код и схема

Всички кодови и печатни платки са достъпни на моя GitHub.

Стъпка 3: ПХБ

След това нарисувах печатната платка в Autodesk Eagle. Това има безплатна версия, която ви позволява да проектирате печатни платки с два слоя и 80 см2 площ. След изчертаване на схемата, той генерира отпечатъците на компонентите. Просто направете връзките и ги поставете на желаното място.

И накрая, е необходимо да се генерират Gerber файлове за изпращане до PCBway.

Това видео е спонсорирано от PCBway. Те са привърженици на канала от известно време. Поръчването на печатни платки на PCBWay е изключително просто. Просто посочете размера, желаното количество и изпратете файловете Gerber. PCBway създава и доставя бързо печатни платки. При сглобяване компонентите се вписват безпроблемно, заваряването се извършва лесно и печатните платки имат отлично покритие. Направете поръчката си и получете бонус за добре дошли от $ 5.

Стъпка 4: Кутия

След заваряването на всички компоненти започнах да изграждам кутията. За това използвах водоустойчив калъф, който имах. Инсталирах водоустойчив кабелен конектор, за да премине връзката към сензорите и проектирах поддръжка за инсталирането на филтър в Autodesk Fusion 360. Този филтър позволява циркулацията на въздух, предотвратявайки кондензацията и предотвратявайки навлизането на чужди предмети. Също така проектирах опори за печатната платка и слънчевия панел. След инсталирането на слънчевия панел започнах да изграждам кутията, където ще се съхраняват сензорите, като процедурата е подобна на основната кутия.

След свързване на всички компоненти, монтирах фиксираща скоба в кутията.

След това инсталирах филтрите и в двете кутии. Те се състоят от парче плат, залепено между две отпечатани опори.

Стъпка 5: Инсталиране и тестване

Накрая инсталирах метеорологичната станция отвън и проверих данните. В момента работят само цифровите сензори. В бъдеще планирам да добавя още дигилални сензори (UV сензор, …) и аналогови сензори (анемометър, …).

Надявам се този проект да ви хареса. Имам и други видеоклипове за проекти, така че проверете ги и не забравяйте да се абонирате за канала ми и да ме последвате в социалните мрежи.