Направете лична метеорологична станция: 10 стъпки (със снимки)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Седейки в стаята си, започвате да се изпотявате или изпитвате студ; чудите ли се колко би била температурата в стаята ви? или каква ще е влажността? Това се случи с мен преди време.

Това доведе до създаването на Personal Weather Station, която следи температурата, влажността, налягането и интензитета на светлината в стаята ви и я качва в частен канал на thingspeak.com.

Да започваме.

Стъпка 1: Бързо видео

Ето едно малко видео, което обобщава всяко нещо за 5 минути.

Щракнете тук, за да гледате в youtube

Стъпка 2: Електронни компоненти, необходими за личната метеорологична станция

Описание: Ще използваме DHT11 за определяне на влажността, BMP180 за усещане на температура и налягане и резистор, зависим от светлината (LDR), за да добием груба представа за интензитета на светлината. Arduino nano ще събира данни от тези сензори и ще ги изпраща до ESP8266, за да ги качи в личния ви канал на thingspeak.com. Ще захранваме нашия Arduino nano от адаптер за стена 12V-2A, сензорите и ESP8266 ще получат понижено преобразувано напрежение от конвертор на база LM2596.

Списък на компонентите:

1. BMP180 сензор за налягане и температура,
2. DHT11 сензор за влажност,
3. Светлозависим резистор (LDR),
4. ESP8266 wifi модул (готов фърмуер),
5. Arduino nano,
6. 2 резистора- 51 KOhm и 4.7KOhm,
7. LM2596 долар конвертор,
8. DC жак,
9. Превключете и
10. 12V-2A адаптер за стена.

Стъпка 3: Инструменти и допълнителни елементи, необходими за личната метеорологична станция

Описание: Ще използваме машина за отстраняване на тел за отстраняване на тел, пила за изглаждане на разфасовки/отвори на корпуса, пистолет за лепило за поставяне на компоненти вътре в кутията, отвертка за затваряне на капака на корпуса и поялник с поялник за сглобяване на верига върху платка с общо предназначение (GCB). 4x4x2 инчова пластмасова кутия действа като заграждение. Ще се нуждаем също от мъжка и женска берг лента заедно с женски конектори за правилното сглобяване на GCB.

Списък с инструменти:

1. Машина за сваляне на тел,
2. Файл,
3. Пистолет за лепило,
4. Отвертка и
5. Поялник и спойка.

Списък на допълнителните елементи:

1. 4x4x2 инчова пластмасова кутия (използвах това измерение, всички размери наблизо трябва да са добре),
2. Платка с общо предназначение,
3. мъжка и женска бергова ивица и
4. женски съединители.

Стъпка 4: Изисквания към софтуера

Описание: За да видим стойността на сензорните данни, ще ни е необходим частен канал на thingspeak.com. Ще се нуждаем от Arduino IDE, за да напишем arduino код за arduino nano. (Предполагам, че вие притежавате компютър/лаптоп и wifi маршрут с достъп до интернет)

Списък на софтуерните изисквания:

1. Частен канал на Thingspeak.com и
2. Arduino IDE (за предпочитане най -новата версия).

Можете да изтеглите последната версия на Arduino IDE от arduino.cc.

Сега нека създадем частен канал на thingspeak.com.

Стъпка 5: Създаване на частен канал на Thingspeak.com

За да направите частен канал на thingspeak.com, изпълнете следните стъпки:

1. Отворете уеб браузъра си и отидете на thingspeak.com и кликнете върху раздела „Регистрация“в горния десен ъгъл, (Изображение № 1)
2. Попълнете подробностите и кликнете върху „Създаване на акаунт“, (Изображение № 2)
3. Сега кликнете върху раздела „Нов канал“, (Изображение № 3)
4. Отново попълнете подробности за канала и активирайте 4 полета (тъй като ще изпращаме 4 стойности на сензора), превъртете надолу и кликнете върху раздела „Запазване на канала“(Изображение № 4/5)
5. На тази страница кликнете върху раздела „API Keys“и запишете своя „API API Key“.

Това са всички хора, сега имате свой личен канал за говори на неща.

Сега нека съберем всички компоненти на електрониката.

Стъпка 6: Схема за лична метеорологична станция

Тук прилагам изображение на схемата за лична метеорологична станция. Прилагам и fritzing файл за същото. Връзките са доста прости.

1. BMP180 се свързва към I2C порт на arduino nano.
2. LDR е свързан по разделител на напрежение с 51 KOhm резистор и кръстовището е свързано към A1 щифт на arduino nano.
3. Щифтът за данни на DHT11 се изтегля високо с резистор 4.7 KOhm и се свързва с A0 щифт на arduino nano.
4. TX и RX на ESP8266 се свързват съответно с D10 и D11 на arduino nano. CH_PD на ESP8266 се свързва към 3.3V релса.
5. Настройте изхода на модула LM2596 на 3.3V, като завъртите потенциометъра на този модул. Свържете изхода на този модул към Vcc и Gnd на BMC180, DHT11, LDR и ESP8266 съответно Vcc и Gnd.
6. Входът на модула LM2596 идва от 12V-2A адаптер за стена, който също се свързва към Vin и Gnd на Arduino nano.

Трябва да съберем тази схема на платка за общо предназначение. Нека го направим.

Стъпка 7: Сглобяване на верига на платка за общо предназначение (GCB)

Хардуерните инструменти и допълнителните елементи от стъпка 3 вече са в бизнес.

1. Използвайте женска берг лента за поставяне на Arduino nano и ESP8288 в GCB,
2. Използвайте поялник и спойка, за да ги свържете електрически към платката,
3. Използвайте женски съединители, за да разширите обхвата на всички сензори и модул LM2596, тъй като те ще бъдат залепени за капака и стената на корпуса,
4. Използвайте мъжка ивица berg, за да направите свързващи точки за женски удължения, направени в 3,
5. Реализирайте схемата на веригата на GCB с помощта на проводници (отстранете ги с помощта на лента за отстраняване на тел) или релса от разтопен спояващ проводник и накрая,
6. Проверете за сортове, преди да включите веригата с помощта на мултицет.

Сега, когато целият хардуер е поставен на GCB, нека разгледаме кода.

Стъпка 8: Код

Кодът за лична метеорологична станция е сравнително прост. Коментирах кода правилно за по -лесно пренасяне. Преди да запишете кода, погрижете се за следните неща.

1. Уверете се, че всички библиотеки са инсталирани,
2. Заменете тиретата със SSID на вашата точка за достъп (wifi рутер) в ред 14 на кода,
3. Заменете тиретата с PASSWORD на вашата wifi мрежа в ред 15 на кода,
4. Заменете тиретата с частния канал за запис на вашия Thingspeak в API 17 в ред 17 и
5. Докато програмирате Arduino nano, уверете се, че вашето 12V DC захранване е ИЗКЛЮЧЕНО.

Ето връзката към github (Лична метеорологична станция) за изтегляне на код и библиотеки, които използвах.

Сега, когато разполагаме с хардуера и софтуера, остава само опаковката.

Стъпка 9: Подготовка на корпуса

Сега трябва да направим отвори с различна форма и размер върху кутията с размери 4x4x2 инча. Трябва да направим дупки за DC жак и да включим всяка предпочитана стена на корпуса. Също така трябва да направим дупки за сензори на капака на корпуса.

Прикачих изображение, показващо размерите на отворите, които трябва да направим на заграждението.

Използвайте горещо острие, за да прорежете пластмасата.

Използвайте пила за изглаждане на дупките.

Сега вашият корпус е готов за приемане на вашата верига.

Стъпка 10: Затваряне на капака

Поставете сглобения GCB в кутията.

Поставете ключа и DC жака в отворите на стената; сензори на отворите на капака. Завършете позицията им и използвайте пистолет за лепило, за да ги фиксирате. Накрая използвайте отвертка, за да затворите капака.

Ето го, вашата лична метеорологична станция. Включете захранването и вижте температурата, влажността, налягането и интензивността на светлината в стаята си от всяка точка на света чрез вашия смартфон/компютър/лаптоп/таблет на вашия личен канал на говорител.

Това е всичко за тази инструкция. Коментирайте в случай на съмнение.

Ако сте харесали тези инструкции, има голям шанс да харесате канала ми в YouTube. Благодаря за четенето.