ESP8266 - 12 метеостанция: 4 стъпки (със снимки)

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

Този проект е за изграждане и тестване на метеорологична станция, базирана на ESP8266 - 12. Концепцията се основава на ниско захранване с зареждане на батерията с помощта на слънчева клетка. Тази инструкция се основава на моите предишни 2 проекта за зареждане на система и esp регистратор.

Спецификация:

ПХБ прототипна платка

s.click.aliexpress.com/e/bgL8ra4o

s.click.aliexpress.com/e/cZld3Uu0

случай

s.click.aliexpress.com/e/bnH8vwuC

s.click.aliexpress.com/e/cgh1TZZA

6V слънчеви клетки:

s.click.aliexpress.com/e/boPIbdcU

s.click.aliexpress.com/e/P2CdlvQ

s.click.aliexpress.com/e/hpaB1es

ESP 8266 12

s.click.aliexpress.com/e/uPIsjqu

s.click.aliexpress.com/e/c2KA2QyC

Батерия. 18650 литиево -йонна батерия.

Поставка за батерия 18650

Сензор.

Можете да изберете всичко, харесвам I2C сензори, аз избирам сензор за светлина MAX44009 https://s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (MAX44009)

s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (BME280 - сензор за температура, влажност и налягане)

или.

DS18B20 1-жичен температурен сензор https://s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha безплатна доставка:

s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha

2 x керамичен кондензатор 100 nF

1x електролитен кондензатор47microF (може да използва 470microFarad)

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6 *

* кондензаторни комплекти

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6

s.click.aliexpress.com/e/bcwvHbiC

1x CP2102 USB към UART сериен модул

s.click.aliexpress.com/e/btKG0HlO

н

2x тактилен бутон

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

2x макети с дълги или 1xхлобни дъски + 1x къси макети или 1x печатни платки (което е по -добре, нисък капацитет) https://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (long)

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (кратко)

1x пакет кабели dupont (не толкова добър, по -добре купете по -дебел, за добра връзка)

Резистори: 3x 10kΩ 2x 4.7kΩ 1x 2.2kΩ 1x 300kΩ 1x 100kΩ

Опаковки:

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

s.click.aliexpress.com/e/bzLcEtPS

Стъпка 1: Изграждане

Описвам само основните части за esp weatherstation, повече подробности за предишните ми инструктируеми проекти.

Използвам микроконтролер ESP8266 - 12, можете да използвате ESP8266 - 7 с антена. За работещ чип esp се нуждаете от 3.3 V понижаващ модул, който преобразува напрежението от литиево -йонна батерия в 3.3 V. Използвам литиево -йонна батерия от старата батерия на лаптопа.

За зареждане на батерията използвам слънчева клетка, основно се нуждаете от слънчева клетка, която дава максимум 7 V (в зависимост от модула за зареждане TP4056) и около 200 mA максимален ток от слънчевата клетка. Максималният ток зависи от батерията, това е правило C/10, но за литиеви батерии можете да зареждате и с 500 mA (C е капацитетът на батерията).

За мярка използвам 3 термометра DS18b20, които са базирани на една жична концепция. Също така проверявам универсалния адрес на всеки отделен мотоциклет. Защо 3 метра? Проверете следващия слайд.

Също така ESP може да измерва с wifi антена! Измервам силата на SSID, който свързвам. Обикновено е в dB единици. Също така моят esp проверява броя на wifi мрежите около къщата ми. Понякога са 2, понякога са 3 или 4.

Стъпка 2: Измерване

За измерване използвам 3 термометра, един измервам температурата вътре в кутията, където е esp и целия хардуер. Втори термометър измерва температурата на въздуха навън. Просто прикачвам сензор зад дъската на балкона. Трети термометър, който използвам за измерване на температурата вътре в бутилката. Когато е слънчево, въздухът в бутилката е доста горещ. Така че е като детектор на слънчева радиация.

Също така измервам напрежението на батерията с аналогов цифров преобразувател (ADC). ESP използва ADC с максимум 1 V, така че трябва да разделя волтажа от литиевата батерия на по -малко от 1 V.

Също така ESP измерва силата на моя SSID и броя на wifi мрежите около къщата ми.

Стъпка 3: Тестване

За тестване използвам канала Thingspeak (https://thingspeak.com/channels/297517?fref=gc). Създавам 8 графики, външна температура, ADC (стойности от ADC, които измерват напрежението на батерията), Разлика (Температура навън - температура в бутилка), температура в кутия, Сила на wifi, Брой "wifies", Температура на слънце = в бутилка.

Моят esp изпраща данни на thingspeak на всеки 28 минути (включих 30 минути, но вътрешният часовник се колебае с малко шум, но по принцип интервалът от време е около 28 минути)

Работи доста добре, но миналата седмица установих, че веднъж на ден липсва една стойност. Интервалът от време е по -дълъг от 28 минути = 56 минути. Може би сървърът Thingspeak е малко проблематичен.

Също така можете да създадете графика от тези стойности и да добавите тази графика към друг канал на Thingspeak (използвайте инструменти MATLAB Analysis и MATLAB Visualization). Използвам го, но може би причинява малко липса в ценностите ми. (Липсващи стойности се случиха и след като изтрия новите си графики и нови канали)

Стъпка 4: Графики

Хубаво е да проверявам температурата навън и да анализирам температурата в бутилката си, която е като оранжерия. Температурата може да достигне над 30 ° C (86 F), когато навън е около 15 ° C (59 F). Също така външната ми температура не е точна, на уебсайта за прогнози на моя регион проверявам, че външната температура, която измервам, е все още по -висока. Може би имам нужда от по -добра изолация.

температура навън

температура при СЛЪНЦЕ