Arduino WiFi Wireless Weather Station Wunderground: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

В тази инструкция ще ви покажа как да изградите лична безжична метеорологична станция с помощта на Arduino

Метеорологичната станция е устройство, което събира данни, свързани с времето и околната среда, използвайки много различни сензори. Можем да измерим много неща като:

• Температура
• Влажност
• Вятър
• Барометрично налягане
• UV индекс
• Дъжд

Моето вдъхновение за създаването на тази метеорологична станция е Грег от www.cactus.io Анемометърът на Дейвис, скоростта на вятъра и измервателят на дъжд Ардуино код авторски права принадлежат на него.

Използвам Arduino Uno като основна платка.

WiFi модулът ESP8266 ще изпраща данни до www.wunderground.com

Weather Underground е търговска метеорологична услуга, която предоставя информация за времето в реално време чрез Интернет.

Ще използвам тези сензори:

• Температура - Dallas DS18B20
• Влажност, налягане - BME280
• UV, слънчева - ML8511
• Анометър и посока на вятъра - Davis 6410
• Манометър за дъжд - Ventus W174

Стъпка 1: Части

Частите, необходими за изграждането на този проект, са следните:

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

Стъпка 2: Схематична и електрическа схема

Стъпка 3: Щит от метеостанция PCB Arduino Uno

Проектиране на печатна платка (PCB), бях използван,, Sprint-Layout софтуер. Експортиран във файлове Gerber.

За да създадете този щит за метеорологична станция Arduino Uno, ще ви трябва:

1. ML8511 UVB UV Rays Sensor Breakout UV Sensor Sensor Аналогов изход за Arduino Ebay
2. Водоустойчива цифрова термична сонда или сензор DS18B20 Arduino сензор Ebay
3. Комплект JST-XH 4Pin 2,54 мм терминален корпус PCB заглавие Телови конектори Ebay
4. Сензор за атмосферно налягане Температура Влажност Сензор BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 резистор
7. 1x 120R 0805 резистор
8. 8x 0R 1206 джъмпер (резистор)
9. медна дъска
10. 2x 4.7K резистор
11. 1x 10k резистор
12. 1x 3 мм светодиод
13. 1x гнездо RJ45 Ebay
14. 1x 47uF електролитен кондензатор
15. 1x 40pins заглавни щифтове Ebay
16. 1x регулатор на напрежението Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2.54mm Pitch Switch DIP 2 Ebay

Стъпка 4: Библиотеки на сензорите на Arduino, ръчна и друга информация

1) Проект за метеорологична станция Arduino www.cactus.io

2) Ръководство за анемометър Davis 6410

3) Библиотека на драйвера Adapruit BME280 (сензор за барометрично налягане)

4) Библиотека с UV сензори ML8511

5) Библиотека Arduino за интегрални схеми с максимална температура DS18B20 DS18S20 - Моля, обърнете внимание, че изглежда има проблем с тази серия. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Библиотека за 1-Wire чипове на Dallas/Maxim

7) Wunderground (Протокол за качване на лична метеорологична станция)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-LqxDb8

8) Метеорологична станция NodeMCU

Стъпка 5: Запояване на печатни платки

Щит на метеорологичната станция, в който бях обявен в случая с Raspberry Pi. Мисля, че изглежда по -добре.

Стъпка 6: Инсталиране на лична метеорологична станция

Метеорологичната станция е най -важната част от инсталацията. Ако метеорологичната станция се намира под дърво или надвес, данните за валежите, измерени от станцията, няма да бъдат точни. Ако поставите метеорологичната си станция на алея, много добре бихте могли да получите ефект на аеродинамичен тунел върху анемометъра, което води до погрешни данни за вятъра. Метеорологичната станция трябва да има добро "извличане" или разстояние от всеки друг висок обект.

Стандартното измерване на вятъра трябва да се извърши на 10 метра над земята. Един покрив работи най-добре за мен.

Метеорологичната станция се захранва от слънчев панел. Така че тя е автономна.

Най -честата грешка при инсталирането на метеорологична станция е свързана с неправилно поставяне на сензора на термометъра. Метеоролозите определят температурата като температура на сянка с много вентилация. Когато поставяте метеорологична станция, уверете се:

• Сензорът на термометъра никога не получава пряка слънчева светлина.
• Термометърът получава много вентилация и не е блокиран от вятъра.
• Ако термометърът е поставен върху покрива, уверете се, че е поне 1,5 метра над покрива.
• Ако термометърът е поставен над тревата, той трябва да бъде поне 1,5 метра над повърхността на тревата.
• Термометърът е на поне 15 метра от най -близката павирана повърхност.

Затова използвам подслон за метеорологични условия. Направих го от PVC тръба. По този начин метеорологичната станция може да бъде поставена на пряка слънчева светлина, като термометърът се намира вътре в заслона.

Повече информация за инсталирането на метеорологична станция тук

Стъпка 7: AT команди на ESP8266

Първо трябва да подготвите ESP8266 wifi модул. Променете CWMODE в 1 = Режим на станция (клиент) и свържете ESP8266 към вашия WiFi рутер. Използвам USB към ttl сериен адаптер. Нуждае се само от 4 проводника (+3.3V, GND TX, RX)

Или можете да използвате Arduino, за да изпратите AT команди до ESP8266.

AT команди:

AT

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "вашият ssd", "парола"

още AT команди тук

Стъпка 8: Код на Arduino

1. Преди да качите код във вашия Arduino Uno регистър в wunderground.com, за да получите идентификационен номер на WU станция и ключ/парола

2. Променете този идентификатор и ключ/парола в кода на вашата метеорологична станция Arduino.

• char ID = "xxxxxxxx"; // идентификатор на метеорологичната станция на wunderground
• Низ PASSWORD = "xxxxxxxx"; // парола за метеорологичната станция на wunderground

3. Променете височината pws, за да получите измервателни уреди за относително налягане (m)

4. #define DEBUG 1 // ако проверявате само данните на сензорите.

5. Използвам 30 секундно време за изпращане на данни до Wunderground.com. 25 секунди ще взема, за да измеря скоростта на вятъра. Друго време е за четене на сензорни данни.

Стъпка 9: Резултат

Той работи и изпраща сензорни данни към Wunderground.com. Много съм щастлив;)

Стъпка 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi Безжична метеорологична станция V2

Нова версия на метеорологичната станция v2 щракнете върху