Слънчева метеорологична станция ESP32: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

За първия си IoT проект исках да изградя метеорологична станция и да изпратя данните на data.sparkfun.com.

Малка корекция, когато реших да си отворя акаунта в Sparkfun, те не приемаха повече връзки, затова избирам друг колекционер на данни на IoT thingspeak.com.

Продължава…

Системата ще бъде поставена на моя балкон и ще извлича температура, влажност и въздушно налягане. Микроконтролерът, избран за този проект, е микроконтролерът FireBeetle ESP32 IOT, доставен от DFRobot.

Моля, проверете wiki страницата на DFRobot за повече информация относно този микроконтролер и как да качите кода с помощта на Arduino IDE.

Всички физични параметри са дадени от сензора BME280. Проверете и уики страницата за още информация.

За да превърнете системата в „безжична връзка“, необходимата мощност се осигурява от два 6V слънчеви панела, които могат да доставят 2W енергия. Клетките ще бъдат свързани паралелно. След това енергията се съхранява в 3.7V полимерна литиево-йонна батерия с капацитет +/- 1000mAh.

Модулът Solar Lipo Charger от DFRobot ще отговаря за управлението на енергията.

Стъпка 1: Компоненти

За този проект ще ви трябва:

• 1x - DFRobot FireBeetle ESP32 IOT
• 1x - DFRobot Gravity - I2C BME280
• 1x - DFRobot 3.7V полимерен литиево -йон
• 1x - DFRobot Solar Lipo зарядно устройство
• 2x - 6V 1W слънчев панел
• 1x - Perfboard
• 1x - Женска заглавка
• 1x - Корпус/кутия
• Проводници
• Винтове

Също така ще ви трябват следните инструменти:

• Пистолет за горещо лепило
• Поялник
• Пробивна машина

Стъпка 2: Монтаж

Микроконтролерът FireBeetle ESP32 IOT се захранва от 3.7V батерия, която е свързана към зарядното устройство Solar Lipo във входа за батерията. Слънчевите клетки са свързани в портовете PWR In. Vcc и GND портовете на микроконтролера FireBeetle ESP32 IOT са свързани към Vout портовете на зарядното устройство Solar Lipo.

Захранването BME280 се захранва от 3.3V порта в микроконтролера FireBeetle ESP32 IOT. Комуникацията се осъществява чрез I2C линии (SDA / SCL).

За да фиксирам всички компоненти в кутията използвах перфборд, някои заглавки и проводници.

За слънчевите клетки просто използвах горещо лепило, за да ги фиксирам в горния капак на кутията. Тъй като кутията вече има дупки, няма нужда да правите повече:)

Забележка: Диодите трябва да се поставят в слънчевите панели, за да се избегне повреждането им и разреждането на батерията.

Можете да прочетете повече за това в:

www.instructables.com/community/Use-of-diodes-when-connecting-solar-panels-in-para/

Стъпка 3: Код

За да използвате моя код, са необходими някои промени.

Първият е дефинирането на името и паролата на вашата wifi мрежа. Второто е получаване на API ключ от Thingspeak.com. Ще го обясня по -долу. Също така можете да определите нов интервал на сън, ако желаете.

Thingspeak.com Ако нямате акаунт в Thingspeak, ще трябва да отидете на www.thingspeak.com и да се регистрирате.

След като имейлът ви бъде потвърден, можете да отидете в Канали и да създадете нов канал. Добавете променливите, които искате да качите. За този проект Температура, Влажност и Налягане.

Превъртете надолу и натиснете „Запазване на канал“. След това можете да щракнете в API Keys. И извлечете ключа за запис на API. След това го добавете във вашия код файл.

Ако всичко е правилно, вашата метеорологична станция може да започне да изпраща данни към вашия канал.

Стъпка 4: Заключение

Както винаги в моите проекти ще дам място за бъдещи подобрения, това не е различно.

По време на разработката започвам да се притеснявам за консумацията на енергия в системата. Вече поставям ESP32 и BME280 за сън и дори така имам консумация от около 2mA !!! Тъй като BME280 е големият отговорник за това, вероятно ще се нуждая от превключвател, за да изключа напълно модула по време на спящ режим.

Друга интересна функция би била извличането на напрежението на батерията. След известно проучване и тестване на някои вътрешни функции на ESP32 нищо не проработи. Така че вероятно ще добавя делител на напрежение и ще го свържа към аналогов вход и ще прочета директно напрежението. Моля, уведомете ме, ако излезете с по -добро решение.

Моля, пишете ми, ако сте открили някаква грешка или имате някакво предложение/подобрение или въпроси. "Не се отегчавайте, направете нещо"