Aşağı Güclü Hava İstasyonu: 6 Adım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

İndi üçüncü versiyada və iki ildən çox sınaqdan keçirildikdə, hava stansiyam daha aşağı güc performansı və məlumat ötürülməsi etibarlılığı üçün təkmilləşdirilir.

Güc istehlakı - dekabr və yanvar aylarından başqa aylarda problem deyil, amma bu çox qaranlıq aylarda günəş paneli, 40 Vatt olaraq qiymətləndirilsə də, sistemin tələbatını ödəyə bilmədi … və tələbatın çox hissəsi məlumatları birbaşa şəbəkələrarası şəbəkəyə ötürən 2G FONA GPRS modulu.

Növbəti problem FONA GPRS modulunun özü və ya daha çox ehtimal ki, cib telefonu şəbəkəsi idi. Cihaz həftələr / aylar ərzində mükəmməl işləyəcəkdi, amma sonra heç bir səbəb olmadan birdən -birə dayandı. Göründüyü kimi, şəbəkə bir növ 'sistem yeniləmə məlumatı' göndərməyə çalışır, bu da qəbul edilmədikdə cihazın şəbəkədən yüklənməsinə səbəb olur, buna görə GPRS məlumat ötürülməsi üçün heç bir texniki xidmət tələb etməyən bir həll deyil. Ayıbdır, çünki işləyəndə çox gözəl işləyirdi.

Bu təkmilləşdirmə, məlumatları bir Raspberry Pi yerli serverinə göndərmək üçün aşağı güclü LoRa protokolundan istifadə edir və daha sonra onu şəbəkələrarası şəbəkələrə göndərir. Bu şəkildə, hava stansiyasının özü bir günəş panelində aşağı gücə sahib ola bilər və şəbəkənin WIFI aralığında bir yerdə edilən prosesin "ağır qaldırıcı" hissəsi ola bilər. Əlbəttə ki, əhatə dairəsində ümumi bir LoRa ağ geçidiniz varsa, Raspberry Pi tələb olunmayacaq.

Hava istasyonu PCB qurmaq asandır, çünki SMD komponentləri olduqca böyükdür (1206) və PCB üzərindəki hər şey 100%işləyir. Külək alətləri olan bəzi komponentlər olduqca bahalıdır, lakin bəzən Ebay -da ikinci əl tapıla bilər.

Addım 1: Komponentlər

Arduino MKR1300 LORAWAN ……………………………………………………………. 1 -dən

Raspberry Pi (yerli LoRa ağ geçidinin mövcudluğundan asılı olaraq) ………… 1 of

Təzyiq, rütubət, temperatur və yüksəklik üçün BME280 …………………………..

RJ 25 konnektoru 477-387 ……………………………………………………………………

L7S505 ………………………………………………………………………………………. 1 -dən

Səs siqnalı 754-2053 ……………………………

Shottky diod (1206) …………………………………

R1K restorlar ………………………………

R4.7K rezistoru ………………………………

C100nF kondansatör ………………………….. 3

R100K ……………………………………………

R10K ………………………………………….. 4 -dən

C1uF ……………………………………………… 1

C0.33uF …………………………………………

R100 ……………………………………………… 1

R0 ………………………………………………… 1

Dallas DS18B20 temperatur probu ………… 1

PCB ……………………………………………………… 1

Yağış ölçən …………………………………………… 1 -dən

Torpaq sondası …………………………………… 1 (DIY zondu üçün 6 -cı addıma baxın)

A100LK anemometr ……………………….. 1

W200P külək qanadı …………………………

Addım 2: Necə Çalışır

Sensorların temperatur, rütubət və təzyiq kimi şeylər üçün işləməsi kifayət qədər asandır, lakin bütün kodlar bu bloqda olsa da, digərləri olduqca çətindir.

1. Yağış ölçmə cihazı "fasilə" üzərindədir və dəyişiklik aşkar edildikdə işləyir. Yağış alətin içinə girir və bir ucu dolduqdan sonra yellənən mişar maşınının üstünə damlayır və o keçdikdə iki dəfə maqnit sensoru işə salır. Yağış sensoru hər şeydən üstündür və məlumat ötürülsə belə işləyir.

2. Anemometr, tezliyi onun sürətindən asılı olan aşağı güc nəbzi göndərərək işləyir. Kodlaşdırmaq çox sadədir və ən şiddətli küləkləri tutmaq üçün saniyədə bir dəfə qeyd etməsi lazım olsa da çox az güc istifadə edir. Kod, qeyd sessiyası zamanı ortalama küləyin sürəti və maksimum sürəti haqqında çalışan bir qeyd saxlayır.

3. Külək qanadının ilk düşüncələrdə kodlaşdırılması asan olsa da, incəliklər araşdırıldıqdan sonra bu, çox daha mürəkkəbdir. Əslində, bu, çox aşağı fırlanma anı potansiyometridir, lakin ondan oxunuş əldə etmək problemi, şimal istiqamətində qısa bir "ölü zonaya" malik olması ilə çətinləşir. Şimal yaxınlığında qəribə oxunmaların qarşısını almaq üçün rezistorları və kondansatörləri aşağı çəkmək lazımdır ki, bu da oxunuşlarda xətasızlığa səbəb olur. Həm də oxunuşlar qütblü olduğundan normal orta hesablamalar mümkün deyildir və buna görə təxminən 360 ədəddən ibarət kütləvi bir sıra yaratmaqla daha mürəkkəb rejimi hesablamaq lazımdır! …. Və bununla da iş bitmir …. Sensorun şimalın hər iki tərəfində olduğu kimi hansı kvadrantın işarə etdiyinə xüsusi diqqət yetirilməlidir, rejim fərqli şəkildə işlənməlidir.

4. Torpağın nəmliyi sadə bir keçiricilik zondudur, lakin enerjiyə qənaət etmək və korroziyanı qarşısını almaq üçün Arduinonun ehtiyat rəqəmsal pinlərindən biri ilə çox tez vurulur.

5. Sistem, Arduinodan Raspberry Pi -yə (və ya LoRa şlüzünə) məlumat göndərir, eyni zamanda bütün müxtəlif sayğacları və ortalamaları sıfırlamadan və təzə oxunuşlar dəsti. Qeyd sessiyası hər biri təxminən 5 dəqiqə ola bilər, bundan sonra Arduino məlumatları göndərməyə çalışır. Məlumat pozulubsa və ya internet bağlantısı yoxdursa, geri çağırış uğur qazanana qədər qeyd sessiyası uzadılır. Bu şəkildə nə küləyin nə də küləyin, nə də yağışın ölçülməsi qaçırılmayacaq.

6. Bu blokun əhatə dairəsindən kənarda olsa da, bir dəfə internet serverində (İngiltərənin Ipswich şəhərində yerləşən böyük bir kompüterdir), məlumatlar daha sonra sadə PHP skriptlərindən istifadə etməklə əldə edilə bilən bir MySQL verilənlər bazasına yığılır. Son istifadəçi, Amcharts -ın xüsusi Java proqramı sayəsində zövqlü zənglərdə və qrafiklərdə göstərilən məlumatları da görə bilər. Sonra 'son nəticə' burada görünə bilər:

www.goatindustries.co.uk/weather2/

Addım 3: Fayllar

Bütün Arduino, Raspberry Pi kod sənədləri və 'Design Spark' proqramında PCB yaratmaq üçün fayl burada Github deposunda toplanır:

github.com/paddygoat/Weather-Station

Addım 4: PCB -nin doldurulması

SMD komponentlərinin lehimlənməsi üçün heç bir şablon tələb olunmur - PCB yastıqlarına bir az lehim vurun və komponentləri cımbızla yerləşdirin. Komponentlər hər şeyi gözlə görəcək qədər böyükdür və lehimin səliqəsiz görünməsinin və ya komponentlərin mərkəzdən bir qədər kənarda olmasının əhəmiyyəti yoxdur.

PCB -ni bir tost sobasına qoyun və temperaturu izləmək üçün K tipli bir termometr probu istifadə edərək 240 dərəcəyə qədər qızdırın. 240 dərəcə 30 saniyə gözləyin, sonra sobanı söndürün və istiliyi buraxmaq üçün qapını açın.

İndi qalan komponentlər əllə lehimlənə bilər.

Bir PCB almaq istəyirsinizsə, sıxılmış gerber fayllarını buradan yükləyin:

github.com/paddygoat/Weather-Station/blob/master/PCB/Gerbers_Weather%20station%203_Tx_01.zip

və onları JLC -yə buraya yükləyin:

100 x 100 mm lövhə ölçüsünü seçin və bütün standartları istifadə edin. Qiymət 2 lövhə + 10 lövhə üçün poçt.

Addım 5: Yerləşdirmə

Hava stansiyası külək alətləri olan bir adamın kabelləri olan hündür bir dirəyə quraşdırılmış bir sahənin ortasında yerləşdirilmişdir. Yerləşdirmə təfərrüatları burada verilmişdir:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

Addım 6: Əvvəlki iş

Bu təlimat, əvvəlki yeddi digər layihədə inkişaf tarixinə malik olan davam edən layihənin son mərhələsidir:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Setting-Up-an-A10…

www.instructables.com/id/Analogue-Sensors-…

www.instructables.com/id/Analogue-Wind-Van…

www.instructables.com/id/Arduino-Soil-Prob…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…