ESP8266 və ESP32 DIY istifadə edən peşəkar hava stansiyası: 9 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:42

LineaMeteoStazione, Sensirion -dan olan peşəkar sensorlar və bəzi Davis Aləti komponentləri (Yağış Ölçer, Anemometr) ilə əlaqələndirilə bilən tam bir hava stansiyasıdır.

Layihə DIY hava stansiyası olaraq hazırlanmışdır, ancaq montaj hissəsini tələb edir, çünki lövhələr artıq mənim tərəfimdən proqramlaşdırılmış PCB ilə veriləcəkdir. Kod, əvvəldən bunu etmək və ya dəyişdirmək istəyən insanlar üçün Opensource ilə paylaşılacaq!

WeatherCloud, Wunderground və LineaMeteo (İtalyan Hava Şəbəkəsi!) (Anemometr Qurulmamışdır) və burada SHT3x ilə SHT1x arasındakı müqayisə üçün THINGSPEAK -də bir versiyada İSTİFADƏ İSTASYONUNU tapa bilərsiniz. Hazırda hava şəraitinə davamlı qutunun içindəki istiliyi izləmək üçün SHT1x -dən istifadə edirəm, ancaq yerin temperaturu və rütubətini və ya digər məqsədləri izləmək üçün də istifadə edə bilərsiniz!

Xahiş edirik unutmayın (Yuxarıdakı bağlantılar Oflayn olacaq, çünki bir mənzildə yaşadığım üçün hava stansiyası 2021 -ci ilin fevral ayında silinəcək)

GITHUB -da BÜTÜN BİLGİLƏRİ BİLDİRƏ BİLƏRSİNİZ YENİLƏNİB

Addım 1: Komponentlərin siyahısı

ESP8266 və ESP32 inkişaf lövhələrinin birləşməsi ilə işləyir və əsasən 3 cihazdan ibarətdir:

1. CİHAZ 1: WEMOS D1 MINI PRO (Yeni Versiya) + dizayn edilmiş PCB (Xaricdə quraşdırılması lazımdır) VƏ GÜNƏŞ PANELİ Bu kənarda olacaq və bir inkişaf lövhəsi və PCB -dən ibarət olan hissədir. Google Firebase -ə göndəriləcək hava məlumatlarını toplamaq üçün istifadə olunur. Məlumat hər bir sensordan real vaxtda toplanır, ancaq yükləmə müddəti hava istasyonunun parametrlərində seçilir və bundan sonra təlimatda izah ediləcəkdir. Maksimum və minimum temperatur real vaxtda toplanacaq. Tam vahidin fotoşəkili aşağıda:

2. CİHAZ 2: WEMOS D1 MINI PRO (Köhnə Versiya) + BMP180 təzyiqiBu, bütün şəbəkə əlaqələrini idarə edən hissədir və eyni zamanda Google Firebase -dən məlumat toplayır. İdarə Heyətinin vəzifələri aşağıdakılardan ibarətdir:  Məlumatların toplanması  Bəzi məlumatların LineaMeteo hava şəbəkəsi ilə ünsiyyət qurmaq üçün hazır formatda bir IP ünvanına paylaşılması.  Hava məlumatlarını CloudCloud -a göndərin  Wunderground -a məlumat göndərin  Thingspeak -a məlumat göndərin

Çanta https://www.thingiverse.com/thing:4081064 ünvanından 3D çap edilib

3. CİHAZ 3: LOLIND32 ESP32 + PCB dizaynlı + MÜREKKEP Ekran + BME680Bu, yalnız ekrandakı məlumatların vizualizasiyasını idarə edən hissədir və eyni zamanda hava keyfiyyəti, təzyiq, temperatur və rütubət məlumatlarını toplayan bir sensora malikdir. İstifadə olunan ekran 4.2 düymlük mürəkkəb ekrandır, WaweShare və ya GoodDisplay markalarında istifadə edilə bilər.

Çanta 3D çapdan: ePaper üçün qutu + ESP32 Məlumat Ekranı sidoh10 tərəfindən - Thingiverse

Addım 2: CİHAZ 2: Wi-Fi və Firebase Google interfeysi

** Daha çox spesifik detallar üçün yuxarıdakı GITHUB LİNKİNDƏİ HAVA İSTASYONU KILAVUZUNA baxın **

Əvvəlcə bir Firebase hesabı yaratmalıyıq. Bunu etmək üçün bir hesabınız yoxdursa, yarada biləcəyiniz bir Google hesabına ehtiyacınız olacaq.

Firebase hesabını qurmaq üçün aşağıdakı adımları yerinə yetirməlisiniz:

1. FIREBASE -ə gedin və 'Başlayın' düyməsini basın

Google hesabınıza daxil olun

2. 'Layihə əlavə et' 'Aggiungi progetto' düyməsini basın.

3. Layihənizə bir ad verin! 'Davam et' 'Davam et' düyməsini basın. Addımları izləyin və layihəni yaradın. Firebase üçün standart hesabdan istifadə edin.

4. 'Proyektə ümumi baxış' bölməsinə keçin 'Panoramica del progetto' və 'layihə parametrləri' 'Impostazioni progetto' seçin

5. ‘Service Account’ ‘Account di Servizio’ və ‘Service Account Create’ ‘Crea account di servizio’ düymələrini vurun.

6. "Layihəyə Baxış" a qayıdın və "Crea verilənlər bazası" adlı Realtime Database yaradın və addımları izləyin və verilənlər bazası üçün ən yaxın yeri seçin.

7. HƏR ŞEY BAXILDI! İndi real vaxt verilənlər bazasında tapa biləcəyiniz layihə bağlantınızı və 'Verilənlər Bazası Sirri' 'Segreti Verilənlər Bazası' altında 'Xidmət Hesabı' 'Hesab xidmətlərində' tapa biləcəyiniz sirri qeyd edin.

Hava stansiyasını proqramlaşdırmaq üçün aşağıdakı şəkildəki yalnız birinə və verilənlər bazasının sirrinə ehtiyacınız olacaq! Sizə artıq proqramlaşdırılmış lövhəni göndərmək üçün bu məlumatlara ehtiyacım olacaq və siz də lövhəni proqramlaşdırmalısınız.

Addım 3: Wi-Fi qurma

Wi-Fi bağlantısını qurmaq üçün aşağıdakı adımları yerinə yetirin:

· DEVICE 2 -dən olan USB kabelini USB portuna qoşun (telefonunuz üçün normal bir şarj cihazından və ya mövcud olan hər hansı bir USB portundan istifadə edə bilərsiniz, məsələn routerinizdə (tövsiyə olunan seçim))

· DEVICE 2 AÇILDIĞI zaman onu smartfonunuzda və ya kompüterinizdə LineaMeteoStazioneR adı ilə mövcud olan Wi-Fi bağlantılarında tapa bilərsiniz.

· Bağlanmağa çalışın və bir parol istəyəcək. ŞİFRƏ: LaMeteo2005

· Wi-Fi konfiqurasiyasına vurun və Wi-Fi şəbəkənizi seçin və şifrənizi daxil edin və Saxla düyməsini basın. İndi DEVICE 2 qoşulmağa çalışacaq və uğursuz olarsa, əvvəllər yerinə yetirilən prosedurları yenidən başlamalı olacaqsınız.

· DEVICE 2 bağlandıqdan sonra, Realtime verilənlər bazanıza qayıdın və bir çox məlumatın ortaya çıxdığını görəcəksiniz.

Addım 4: DEVICE 1 qurun (Xaricdə)

Çöldəki hava stansiyasını qorumaq üçün lazım olan quraşdırma. Ətraf mühitin temperatur və rütubət sensoru üçün günəş şüası qalxanı tələb olunur. Batareyanın və PCB -nin düzgün saxlanması üçün hava şəraitinə davamlı bir qutu da tələb olunur.

1. Aşağıdakı nümunə olaraq lövhəni hava keçirməyən qutuya quraşdırın və batareyanı quraşdırın (DİQQƏTLƏ + VƏ - VƏ BATARYA İLK BAŞLAMADAN 100% ŞƏKİL OLMALIDIR):

2. İstifadə olunan sensorun növündən asılı olaraq RJ12 konnektorlarından və ya vida terminalından istifadə edərək lövhədə mövcud olan bütün sensoru qoşun. ("Uyğun sensor və spesifikasiyaların siyahısına baxın") SENSORLAR SHT3X və UV SENSORLARI ÜÇÜN XÜSUSİ TƏSVİR EDİLMİŞ ADAPTOR KARTI İLƏ BAĞLIDIR.

3. Batareya konnektorunu Wemos D1 Mini Pro-ya qoşun və Wi-Fi bağlantısını DEVICE 2 ilə eyni şəkildə qurun. Şəbəkənin adı 'LineaMeteoStazioneS' olacaq

Bundan sonra günəş paneli çeviricisindən USB də qoşun. (Şəkil yalnız bir prototipin nümayəndəsidir və USB çeviricisi artıq sizin üçün bağlanacaq, sadəcə günəş panelini bağlamalısınız)

Addım 5: Hava İstasyonu Ayarlarını Firebase ilə Konfiqurasiya edin

HƏR AYARLAR GÜCDƏN KESİLMƏSİNİ TƏLƏB EDİR

CİHAZ 2 VƏ GÜCÜNƏ QAYDASIN

Yuxarıdakı prosedurlara əməl etdikdən sonra, real vaxt məlumat bazanızın belə olacağını görəcəksiniz (UV indeksi sensoru qoşulduqda 655 göstərməyəcək):

Verilənlər bazası aşağıdakı kimi təsnif edilir:

· Zaman dəyişdirin

Bu seçim, vaxtınız olan TIMEZONE -nizi təyin etmək üçün (gündüz işığına qənaət edildikdə dəyişdirilməlidir) və SendDataTime -ı təyin etmək üçün istifadə olunur. DEVICE 1 -in batareya ömrünü qorumaq üçün məlumatları 90 saniyədən daha tez yükləməməyiniz məsləhətdir

CurrentDay və RESETDATA -ya toxunmaq lazım deyil. Verilənlər bazasındakı bütün məlumatları sıfırlamaq üçün RESETDATA -da 0 yazın.

· Bağlantı

Bağlantı, DEVICE 2 -nin mövcud IP ünvanını bilmək və DEVICE 1 -in Wi -Fi siqnal gücünü izləmək üçün istifadə olunur. DEVICE 1 -i ən az -75 və ya daha çox siqnal gücü ilə saxlamağa çalışın.

IPAddress, cihazlarınızı LineaMeteo hava şəbəkəsində qurmaq üçün IP -ni yönləndirmək üçün istifadə edilə bilər. (PortForwarding marşrutlaşdırıcıda edilə bilər, ancaq hər bir yönləndirici fərqlidir, buna görə də özünüzün məlumatınızı bilməlisiniz. Xarici port 4600, daxili port isə 80 olmalıdır, aşağıdakı nümunə)

· Təzyiq

Burada Təzyiqin dəyəri saxlanılır və dəniz səviyyəsindən asılı olaraq onu kalibr etmək mümkündür. Yaxınlıqdakı hava stansiyasına baxın və ya proqnozda mövcud atmosfer təzyiqinə baxın. Hər rəqəm 1Pa deməkdir

· Yağış

Burada 24 saat ərzində yağışın dəyəri və yağışla əlaqəli digər dəyərlər saxlanılır. Hər bir çömçə çömçə yağış ölçmə cihazından istifadə edə bilərsiniz, buna görə hər bir tökmə sayını nə qədər kalibr etməli olursunuz. Dönüş sayını mm olaraq dəyişdirmək üçün 'mmGoccia'yı dəyişdirin. Varsayılan 0,2 mm -dir

· SHT1x

Bura Sensirion SHT1x və ya SHT7x seriyası məlumatları daxildir.

· SHT3x

Bura Sensirion SHT3x seriyasının məlumatları daxildir.

· Xidmətlər

Bu hava stansiyasında istifadə edilə biləcək bütün xidmətləri ehtiva edir.

AÇIQ HAVA

DEVICE 3 -də mövcud vəziyyətin hava şəraiti üçün OpenWeather -də öz hesabınızı qura bilərsiniz (API Açarlarımı tapın və Xidmətlərdə API -də kopyalayın, OpenWeather.)

Düzgün astronomiya hissəsini ekranda göstərmək üçün şimal yarımkürəsində və ya cənub yarımkürəsində cənubda yaşayırsınızsa, yarımkürəni şimala yazın.

DEVICE 3 -də İngilis dilindən İtalyan dilinə keçmək üçün 'en' və ya 'it' dili.

DEVICE 3 -də düzgün hava şəraiti təsvirini göstərmək üçün enlem və uzunluq

Cənub yarımkürəsindən Latitude'da mənfi bir rəqəm olacaq.

TƏŞƏKKÜR EDİN

ThingSpeak -də bir hesab yaradın və 2 sensora qoşulduqda SHT1x və SHT3x seriyası arasındakı qrafik fərqini görmək və ya sadəcə SHT1x -i izləmək üçün WriteAPIkey -i tapın və myWriteAPIKey -də kopyalayın.

Hava Bulud

Bu seçimdən istifadə edərək hava stansiyasını Hava Bulud şəbəkəsinə bağlaya bilərsiniz. Cihazlarınızdakı Ayarlara gedin və 'Bağlantı' seçin, verilənlər bazasında kopyalaya biləcəyiniz şəxsiyyət vəsiqəsini verəcəkdir.

WunderGround

Bu seçimdən istifadə edərək hava stansiyasını WunderGround -a bağlaya bilərsiniz.

Cihazlarımdakı ID və Açarı tapın və verilənlər bazasına kopyalayın.

· Yuxu

Varsayılan olaraq 1 olaraq təyin olunur, ancaq yuxu rejimini aktiv etmək üçün 0 olaraq dəyişdirilə bilər. Yuxu rejimində yağış ölçən və anemometr işləməyəcək, buna görə də onları PCB -dən ayırmaq lazımdır

Batareyada istifadə edildikdə yuxu rejimi, batareyanı günəş paneli ilə doldurmadan orta hesabla 6 ay davam edəcək.

· UVIndex

Bu, mövcud UVindex dəyərini ehtiva edir.

· Külək

Bu, Külək istiqamətinin dərəcələri, həmçinin Külək Sürəti və Gust kimi Küləyin dəyərlərini ehtiva edir. Külək istiqamətinin düzgün istiqamətini göstərmək üçün buradakı Ofset tənzimlənə bilər. 0 dərəcə və ya 360 dərəcə şimal nöqtəsi olmalıdır.

Addım 6: CİHAZ 3 EKRANINI qurun (GITHUB -da DAHA FAZLA ŞƏKİLLƏR MÖVCUDDUR)

DEVICE 3, fotoşəkildə göstərildiyi kimi USB vasitəsilə şarj edilə bilən tək bir batareya 18650 ilə təchiz edilmişdir (Şəkil son layihəni əks etdirmir, ancaq içərisində uyğun bir PCB dizaynı olacaq.) BME680 sensorunu göstərir.

Ekran hər 20 dəqiqədən bir avtomatik olaraq və hər 1 saatda gecə yarısından sonra səhər 7 -yə qədər təzələnir. Ancaq qutunun sağ tərəfindəki düyməni basaraq əl ilə yenilənə bilər.

YENİDƏN YENİDİRİLMƏSİNDƏ AYARLARDA SEÇİLMİŞ DİLİ DƏYİŞƏCƏK

Batareya quraşdırıldıqdan sonra Wi-Fi-a qoşulmaq üçün DEVICE 2-nin eyni prosedurlarını yerinə yetirin.

Şəbəkənin adı 'LineaMeteoStazioneVisual' olacaq

İşə başlamazdan əvvəl batareya kifayət qədər doldurulmalıdır.

Addım 7: UYUMLU SENSORLAR (GITHUB Haqqında Ətraflı Məlumat)

Temperatur/rütubət ƏSAS: SHT3x seriyası Sensirion. Dəqiqlik hər birinin məlumat cədvəlinə istinad edir

sensor

 Temperatur/rütubət İKİNCİ (torpaq temperaturu və nəm üçün istifadə edilə bilər): SHT1x və SHT7x seriyası Sensirion. Dəqiqlik hər bir sensorun məlumat cədvəlinə istinad edir.

 Temperatur, Rütubət, Havanın keyfiyyəti Daxili: BME680

Təzyiq: BMP180

Yağış Göstəricisi: Hər bir çömçə çömçə yağış ölçən, tənzimlənən qətnamə. AYARLANMIŞ HƏLLİN CİHAZIN AYARLARINI DƏYİŞTİRMƏK ÜÇÜN 3 SAATDƏN GƏLƏCƏKDİR 1. Bunun səbəbi cihazın yağış yağmadığı təqdirdə enerjiyə qənaət etmək üçün hər 3 saatdan bir yuxuya getməsidir. Oyandıqda, parametrləri yenidən yoxlayacaq. Daha əvvəl fotoşəkildə göstərildiyi kimi sıfırlama düyməsini basaraq əl ilə sıfırlaya bilərsiniz.

 Anemometr: Davis Anemometri

UVIndex: SI1145

Addım 8: XÜSUSİYYƏTLƏRİ VƏ GÜNƏŞ PANELİ (KİTABDA GITHUB Haqqında Ətraflı Məlumat)

İstehlak: Yükləmə müddəti 90 saniyədirsə Cihaz 1 = 19mA.

Cihaz hər zaman avtomatik olaraq yenilənsə orta hesabla 2mA.

Batareya CİHAZI 1: 3.7V 21700 Batareya lityum (Tövsiyə olunan 5000mAh) (Günəşsiz muxtariyyət 8 gün*)

XƏBƏRDARLIQ: Yüksək temperaturlu (45C -dən yuxarı) lityum batareya ilə diqqətli olun, hava keçirməyən qutu kölgədə qoyulmalıdır. Bundan əlavə, mənfi temperatur -10C tez -tez baş verərsə və ya 0 -dan aşağı olan vəziyyət uzun və ya həddindən artıq mənfi temperaturda davam edərsə (məsələn -20C) soyuq temperatur üçün xüsusi bir batareya tələb olunacaq. Bu halda daha az tutumlu (2900mAh) soyuq havaya -40C -ə davamlı 18650 batareya üçün PCB -ni dəyişdirmək lazımdır. Günəşsiz muxtariyyət 5 gün olacaq. *Günəş olmadan tamamilə qaranlıq, yüngül bir buludlu gün ümumiyyətlə heç bir günəş enerjisi demək deyil, həm də günəşli bir gün hesab edilə bilməz.

Batareya DEVICE 3: 3.7V 18650 Batareya lityum (3000 mAh tövsiyə olunur) (6 həftə doldurulmadan muxtariyyət)

Günəş Paneli 6-20V (6V şiddətlə tövsiyə olunur)

Qlobal Günəş Atlasındakı yerdən asılı olaraq vatt. 1500 kWh/m2 -dən az olan hava stansiyası avtonom işləyə bilməz. Yuxu rejimi minimumdan aşağı olan daha kiçik bir günəş paneli üçün kifayət edər. (ŞƏKİLƏ Bax) SOLAR PANELİNİN ÖLÇÜSÜNÜN HESABLANMASI ÜÇÜN FORMULU TƏLƏB EDİRSİNİZ SORUN.

 SHT3x seriyası üçün kabel uzunluğu 3 m -dən çox olmamalıdır

 SHT1x və SHT7x seriyası üçün kabel uzunluğu 10 m -dən çox olmamalıdır

Addım 9: SORUN GİDƏRMƏ VƏ ƏLAQƏLƏR

DEVICES -dən biri gözlənildiyi kimi işləmirsə, RESET tələb olunur. Batareya konnektorunu çıxarın və ya batareyanı çıxarın və RESET işləmirsə cihazı yenidən başladın.

DEVICE 1 üçün DAHA əvvəl batareyanı, sonra günəş paneli konnektorunu qoyun.

 DEVICE 3 şarj edərkən 100% göstərirsə, bu an üçün normaldır, çünki lövhədə şarj vəziyyətinə görə xüsusi bir IC yoxdur, buna görə hüceyrənin daxili müqavimətindən təsirlənir.

 Problemlərlə bağlı digər suallarınız üçün mənimlə əlaqə saxlayın.

ƏLAQƏ Hava stansiyasını və ya materialın mənbəyini sifariş etməklə bağlı mənə Eugenio [email protected] elektron poçtunu göndərin.

LineaMeteo mövzu forumu: Güclü meteo:: Stazione Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)