Метеорологична станция с безжично предаване на данни: 8 стъпки

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

Тази инструкция е надграждането на предишния ми проект - метеорологична станция с регистриране на данни.

Предишен проект можете да видите тук - Метеорологична станция с регистриране на данни

Ако имате въпроси или проблеми, можете да се свържете с мен на моята поща: [email protected].

Компоненти, предоставени от DFRobot

Така че нека започнем

Стъпка 1: Какво е новото?

Направих някои подобрения и подобрения в предишния си проект - метеорологична станция с регистриране на данни.

Добавих безжични данни, предаващи от метеорологичната станция към приемника, който се намира на закрито.

Също така модулът на SD картата беше премахнат и заменен с интерфейсен щит Arduino Uno. Основната причина за тази подмяна е използването на пространството, интерфейсният щит е напълно съвместим с Arduino Uno, така че не е необходимо да използвате проводници за връзка.

Стойката на метеорологичната станция беше преработена. Предишната стойка на метеорологичната станция беше твърде ниска и много нестабилна, затова направих нова по -висока и по -стабилна стойка за метеорологична станция.

Добавих и нов държач за корпуса, който се монтира директно към стойката на метеорологичната станция.

За захранване е добавен допълнителен слънчев панел.

Стъпка 2: Материали

Почти всички необходими материали за този проект могат да бъдат закупени в онлайн магазина: DFRobot

За този проект ще ни трябва:

-Комплект за станция за времето

-Ардуино Уно

-Ардуино Нано

-RF 433 MHz модул за Arduino (приемник и предавател)

-Протоборд

-SD карта

-Слънчев мениджър на енергия

-5V 1A Слънчев панел 2x

-Интерфейсен щит Arduino Uno

-Някои найлонови кабелни връзки

-Монтажен комплект

-ЛСД дисплей

-Дървена дъска

-Литиево-йонни батерии (използвах батерии Sanyo 3.7V 2250mAh)

-Водоустойчива пластмасова разпределителна кутия

-Някои проводници

За стойката на метеорологичната станция ще ви трябва:

-около 3,4 м дълга стоманена тръба или можете да използвате и стоманен профил.

-жилно въже (около 4 м)

-скоба за кабелно въже 8x

-Кръчки от неръждаема стомана 2x

-fi10 стоманен прът (около 50 см)

-Стално повдигаща гайка за уши 4x

Ще ви трябват и някои инструменти:

-поялник

-отвертки

-пласти

-пробивна машина

-заваръчна машина

-ъглошлайф

-телена четка

Стъпка 3: Обобщение

Както казах, този Instructable е надстройката на предишния ми Instructable за метеорологичната станция.

Така че, ако искате да знаете как да сглобите комплект метеорологични станции, който е необходим за този проект, можете да разгледате тук:

Как да сглобите комплект за метеорологична станция

Също така разгледайте предишните ми инструкции за тази метеорологична станция.

Метеорологична станция с регистриране на данни

Стъпка 4: Решение за монтиране на метеорологична станция

С метеорологичната станция идва и въпросът как да се направи монтажната стойка, която да издържа на външни елементи.

Трябваше да направя малко резерви относно видовете и дизайна на стойката за метеорологични станции. След няколко резерви реших да направя стойка с 3м дълга тръба. Препоръчва се анемометърът да е на най-високата точка на около 10 м (33 фута), но тъй като имам комплект метеорологични станции, който е Всичко в едно, аз избирам препоръчителната височина-около 3 м (10 фута).

Основното нещо, което трябваше да взема предвид, е, че тази стойка трябва да бъде модулна и лесна за сглобяване и разглобяване, за да може да бъде пренесена на друго място.

Монтаж:

1. Започнах с фи18 3,4 м (11,15 фута) дълга стоманена тръба. Първо трябваше да премахна ръждата от тръбата, така че я покрих с киселина за отстраняване на ръжда.
2. След 2 до 3 часа, когато киселината свърши своята работа, започнах да заварявам всичко заедно. Първо заварих повдигаща се гайка на отвора от противоположните страни на стоманената тръба. Позиционирах го на височина 2 м от земята, може да се постави и по -високо, но не по -ниско, защото тогава горната част става нестабилна.
3. След това трябваше да направя две „котви“, по една за всяка страна. За това взех два стоманени пръта fi12 50 см (1,64 фута). В горната част на всяка пръчка заварих една повдигаща се гайка и малка стоманена плоча, така че да можете да я стъпите или да я забиете в земята. Това може да се види на снимката (napiš na kiri sliki)
4. Трябваше да свържа "котвите" с повдигащото ухо от двете страни на стойката, за това използвах телено въже. Първо използвах две дълги парчета телено въже с дължина около 1,7 м (5,57 фута), отстрани бяха директно прикрепени към повдигащата се гайка със скобата за въжето, а другата страна беше прикрепена към закопчалки от неръждаема стомана. Прегради от неръждаема стомана се използват за затягане на теленото въже.
5. За монтаж на пластмасова разпределителна кутия към стойката I 3D отпечатана дръжка. Повече за това можете да видите в стъпка 5
6. Накрая боядисах всяка стоманена част с основния цвят (два слоя). След това върху този цвят можете да поставите всеки цвят, който искате.

Стъпка 5: 3D отпечатани части

Тъй като исках монтажната стойка да бъде лесна за сглобяване и разглобяване, трябваше да направя някои 3D отпечатани части. Всяка част е отпечатана с PLA пластмаса и проектирана от мен.

Сега трябва да видя как тези части ще издържат на външни елементи (топлина, студ, дъжд …). Ако искате STL файлове от тази част, можете да ми пишете на моята поща: [email protected]

Ръкохватка за пластмасова разпределителна кутия

Ако погледнете предишните ми инструкции, можете да видите, че направих ръкохватка със стоманена плоча, която не беше наистина практична. Затова сега реших да го направя от 3D отпечатани части. Изработен е от пет 3D отпечатани части, което позволява бърза смяна на счупена част.

С този държач пластмасовата разпределителна кутия може да се монтира директно върху стоманената тръба. Височината на подаване може да бъде по избор.

Корпус на сензора за температура и влажност

Трябваше да проектирам корпус за сензор за температура и влажност. След известно резервиране в интернет стигнах до заключение за окончателната форма на този корпус. Проектирах екрана на Stevenson с държача, така че всичко да може да се монтира върху стоманената тръба.

Състои се от 10 части. Основната основа с две части и "капачката", която отива отгоре, така че всичко да е запечатано, така че водата да не може да влезе.

Всичко беше отпечатано с PLA нишка.

Стъпка 6: Приемник за вътрешни данни

Основният ъпгрейд на този проект е безжичното предаване на данни. Така че за това също трябваше да направя вътрешен приемник на данни.

За това използвах 430 MHz приемник за Arduino. Надстроих го със 17 см (6,7 инча) антена. След това трябваше да тествам обхвата на този модул. Първият тест беше направен на закрито, така че видях как стените влияят върху обхвата на сигнала и как това влияе върху прекъсванията на сигнала. Втори тест беше направен навън. Обхватът беше повече от 10 м (33 фута), което беше повече от достатъчно за моя вътрешен приемник.

Части от приемника:

• Arduino Nano
• Приемник модул Arduino 430 MHz
• RTC модул
• ЛСД дисплей
• и някои конектори

Както може да се види на снимката, този приемник може да показва външна температура и влажност, дата и час на деня.

Стъпка 7: Тестване

Преди да сглобя всичко заедно, трябваше да направя някои тестове.

Първоначално трябваше да тествам предавателния и приемния модул за Arduino. Трябваше да намеря подходящия код и след това трябваше да го променя, така че да отговаря на изискванията на проекта. Първо опитах с прост пример, изпращам една дума от предавателя до приемника. Когато това завърши успешно, продължих да изпращам повече данни.

След това трябваше да тествам обхвата на тези два модула. Първо опитах без антените, но нямаше толкова голям обхват, около 4 метра (13 фута). След това бяха добавени антените. След известно резервиране попаднах на някои данни, затова реших, че дължината на антената ще бъде 17 см (6,7 инча). След това направих два теста, един вътрешен и един външен, така че видях как различната среда влияе на сигнала.

На последния тест предавателят беше разположен на открито, а приемникът - на закрито. С това тествах дали наистина мога да направя вътрешен приемник. Първоначално имаше някои проблеми с прекъсванията в сигнала, тъй като получената стойност не беше същата като предадената. Това беше решено с нова антена, купих "оригинална" антена за 433 Mhz модул в ebay.

Този модул е добър, защото е много евтин и лесен за използване, но е полезен само за малки диапазони поради прекъсвания в сигнала.

Повече за тестването можете да прочетете в предишните ми инструкции - метеорологична станция с регистриране на данни

Стъпка 8: Заключение

Изграждането на такъв проект от идеята до крайния продукт може да бъде наистина забавно, но и предизвикателно. Трябва да отделите време и да помислите за опциите за нумерация само за нещо от този проект. Така че, ако вземем този проект като цяло, имате нужда от много време, за да го направите наистина както искате.

Но проекти като този са наистина добра възможност да надградите знанията си по проектиране и електроника.

Той включва и много други технически области като 3D моделиране, 3D печат, заваряване. Така че не просто получавате изглед към една техническа област, но можете да видите как техническите области се преплитат в такива проекти.

Този проект е проектиран по такъв начин, че всеки с основни умения в електрониката, заваряването, решетката, проектирането може да го направи. Но основната съставка на подобен проект е времето.