Profesionāla laika stacija, izmantojot ESP8266 un ESP32 DIY: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

LineaMeteoStazione ir pilnīga laika stacija, ko var savienot ar profesionāliem Sensirion sensoriem, kā arī ar kādu Davis instrumenta sastāvdaļu (lietus mērītājs, anemometrs)

Projekts ir paredzēts kā DIY laika stacija, bet tikai nepieciešama montāžas daļa, jo dēļi jau būs ieprogrammēti kā es, kā arī visa PCB. Kods tiks koplietots ar Opensource cilvēkiem, kuri vēlas to mēģināt izdarīt no sākuma vai mainīt!

Jūs varat atrast laika staciju WeatherCloud, Wunderground un LineaMeteo (Itālijas laika tīkls!) (Anemometrs nav instalēts) un šeit arī versija THINGSPEAK, lai salīdzinātu SHT3x un SHT1x. Šobrīd es izmantoju SHT1x, lai uzraudzītu temperatūru laika apstākļu izturīgās kastes iekšpusē, bet jūs to varat izmantot arī, lai uzraudzītu zemes temperatūru un mitrumu vai citiem mērķiem!

Lūdzu, ņemiet vērā (iepriekš minētās saites tiks pārvietotas bezsaistē, jo laika apstākļu stacija tiks noņemta 2021. gada februārī, jo pārvietojos dzīvoklī)

VISU INFORMĀCIJU UN KODA ATJAUNINĀJUMU VAR ATSTATĪT ŠEIT GITHUB

1. darbība: komponentu saraksts

Tas darbojas ar ESP8266 un ESP32 izstrādes plates kombināciju un sastāv galvenokārt no 3 ierīcēm:

1. IERĪCE: WEMOS D1 MINI PRO (jauna versija) + izstrādāta PCB (jāinstalē ārpusē) UN SAULES PANELIS Šī ir daļa, kas būs ārpusē, un tā sastāv no vienas izstrādes plates un PCB. To izmanto, lai apkopotu laika apstākļu datus, kas tiks nosūtīti Google Firebase. Dati tiek apkopoti reālā laikā no katra sensora, bet augšupielādes laiku var izvēlēties laika stacijas iestatījumos, kas tiks izskaidroti rokasgrāmatā. Maksimālā un minimālā temperatūra tiks savākta reālā laikā. Zem visas vienības fotoattēla:

2. IERĪCE: WEMOS D1 MINI PRO (vecā versija) + BMP180 spiediens. Šī ir daļa, kas apstrādā visus tīkla sakarus, kā arī apkopo datus no Google Firebase. Valdes pienākumos ietilpst:  datu vākšana  dažu datu kopīgošana ar IP adresi tādā formātā, kas ir gatavs lietošanai saziņai ar LineaMeteo laika apstākļu tīklu.  Sūtīt datus uz weathercloud  Sūtīt datus uz wunderground  Nosūtīt datus uz Thingspeak

Korpuss ir izdrukāts 3D formātā no vietnes

3. IERĪCE: LOLIND32 ESP32 + izstrādāts PCB + INK displejs + BME680Šī ir daļa, kas tikai nodrošina displejā redzamo datu vizualizāciju, un tai ir arī sensors, kas apkopo gaisa kvalitātes, spiediena, temperatūras un mitruma datus. Displejs ir 4,2 collu tintes displejs, var izmantot WaweShare vai GoodDisplay zīmolus.

Korpuss ir 3D drukāts no: ePaper + ESP32 informācijas displeja kastes sidoh10 - Thingiverse

2. darbība: IERĪCE 2: saskarne ar Wi-Fi un Firebase Google

** SKAITĪGĀKU SĪKĀKU informāciju skatiet laikapstākļu rokasgrāmatā GITHUB SAITĒ iepriekš

Vispirms mums ir jāizveido Firebase konts. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešams Google konts, kuru varat izveidot, ja jums tāda vēl nav.

Lai iestatītu Firebase kontu, veiciet tālāk norādītās darbības.

1. Dodieties uz FIREBASE un noklikšķiniet uz Sākt darbu.

Pierakstieties savā Google kontā

2. Noklikšķiniet uz “Pievienot projektu” “Aggiungi progetto”

3. Piešķiriet savam projektam nosaukumu! Noklikšķiniet uz “Turpināt” „Turpināt”. Izpildiet norādītās darbības un izveidojiet projektu. Izmantojiet Firebase noklusējuma kontu.

4. "Dodieties uz" projektu pārskatu "" Panoramica del progetto "augšpusē un atlasiet" projekta iestatījumi "" Impostazioni progetto"

5. Noklikšķiniet uz “Pakalpojuma konts” “Account di Servizio” un “Izveidot pakalpojuma kontu” “Crea account di servizio”.

6. Atgriezieties sadaļā “Projekta pārskats” un izveidojiet reāllaika datu bāzi “Crea datu bāze” un izpildiet norādītās darbības un atlasiet datubāzei tuvāko atrašanās vietu.

7. VISS GATAVS! Tagad saglabājiet projekta saiti, kuru varat atrast reālā laika datu bāzē, kā arī noslēpumu, ka sadaļā “Datu bāzes noslēpums” “Segreti datu bāze” varat atrast “Pakalpojuma kontu”, “Konta di servizio”.

Lai ieprogrammētu meteoroloģisko staciju, jums būs nepieciešams tikai tas, kas iezīmēts attēlā, un datu bāzes noslēpums! Lai nosūtītu jums jau ieprogrammētu dēli, man būs nepieciešami šie akreditācijas dati, kā arī, lai jūs varētu ieprogrammēt dēli.

3. darbība: WI-FI IESTATĪŠANA (ATTĒLUS SKATĪT GITHUB ROKASGRĀMATĀ)

Lai iestatītu Wi-Fi savienojumu, rīkojieties šādi:

· Pievienojiet USB kabeli no DEVICE 2 USB portam (tālrunim varat izmantot parasto lādētāju vai jebkuru citu pieejamo USB portu, piemēram, maršrutētājā (ieteicamā opcija))

· Kad DEVICE 2 ir ieslēgta, to atradīsit viedtālrunī vai datorā pieejamajos Wi-Fi savienojumos ar nosaukumu LineaMeteoStazioneR.

· Mēģiniet izveidot savienojumu, un tas prasīs paroli. PAROLE: LaMeteo2005

· Noklikšķiniet uz Wi-Fi konfigurēšana un izvēlieties savu Wi-Fi tīklu, ievadiet savu paroli un noklikšķiniet uz Saglabāt. Tagad IERĪCE 2 mēģinās izveidot savienojumu, un, ja neizdosies, jums būs jāsāk no jauna iepriekš veiktās procedūras.

· Kad ierīce DEVICE 2 ir pievienota, atgriezieties savā reāllaika datu bāzē un redzēsit, ka ir parādījusies daudz informācijas.

4. darbība. IERĪCES 1 iestatīšana (ārpusē)

Šī ir iekārta, kas nepieciešama, lai aizsargātu laika staciju ārpusē. Apkārtējās vides temperatūras un mitruma sensoram ir nepieciešams saules starojuma vairogs. Nepieciešama arī laika apstākļu izturīga kaste, lai pareizi uzglabātu akumulatoru un PCB.

1. Uzstādiet dēli laika apstākļu necaurlaidīgā kastē, kā parādīts zemāk, un ievietojiet akumulatoru (UZMANĪGI + UN - UN AKUMULATORIEM JĀIZLĀDĒ 100% PIRMS PIRMĀS SĀKŠANAS):

2. Atkarībā no izmantotā sensora veida pievienojiet visus pieejamos sensora paneļus, izmantojot RJ12 savienotājus vai skrūves spaili. (Skatiet “Saderīgo sensoru un specifikāciju sarakstu”) (SENSORI IR SAVIENOTI AR ADAPTERU PLĀTI, KAS PAREDZĒTS ĪPAŠI SHT3X UN UV SENSORS UN ARĪ SHT35 ON TINDIE) SKATĪT FOTOGRĀFIJAS

3. Pievienojiet akumulatora savienotāju Wemos D1 Mini Pro un izveidojiet Wi-Fi savienojumu tāpat kā DEVICE 2. Tīkla nosaukums būs “LineaMeteoStazioneS”

Pēc tam pievienojiet arī USB no saules paneļa pārveidotāja. (Fotoattēls ir tikai prototipa paraugs, un USB pārveidotājs jums jau būs pievienots, jums vienkārši jāpievieno saules panelis)

5. darbība. Konfigurējiet Weather Station iestatījumus, izmantojot Firebase

KATRAM IZVEIDOTAMAM IESTATĪJUMAM IR VAJADZĪGS ATTIECINĀTIES NO JAUDAS

IERĪCE 2 UN SAVIENOJIETIES AR JAUDU

Pēc iepriekš aprakstīto procedūru veikšanas jūs redzēsit, ka jūsu reālā laika datu bāze izskatīsies šādi (ja ir pievienots UV indeksa sensors, tas neparādīs 655):

Datu bāze ir iedalīta šādās kategorijās:

· ChangeTime

Šī opcija tiek izmantota, lai iestatītu TIMEZONE, kas būs jūsu laiks (jāmaina, kad tiek piemērots dienasgaismas režīms), un lai iestatītu SendDataTime. Ieteicams datus neaugšupielādēt ātrāk par 90 sekundēm, lai ietaupītu DEVICE 1 akumulatora darbības laiku

CurrentDay un RESETDATA nav jāpieskaras. Lai atiestatītu visus datu bāzes datus, ievadiet 0 RESETDATA.

· Savienojums

Savienojums tiek izmantots, lai uzzinātu jūsu pašreizējo DEVICE 2 IP adresi un uzraudzītu ierīces DEVICE 1 Wi -Fi signāla stiprumu. Mēģiniet saglabāt DEVICE 1 signālu vismaz ar -75 vai vairāk.

IPAddress var izmantot IP pārsūtīšanai, lai iestatītu ierīces LineaMeteo laika tīklā. (PortForwarding var veikt maršrutētājā, bet katrs maršrutētājs ir atšķirīgs, tāpēc jums jāzina savējais. Ārējam portam jābūt 4600 un iekšējam portam 80, piemērs zemāk)

· Spiediens

Šeit tiek saglabāta spiediena vērtība, un to var arī kalibrēt, pamatojoties uz jūras līmeni. Atsaucieties uz dažām laika apstākļu stacijām vai meklējiet pašreizējo atmosfēras spiedienu uz prognozi. Katrs skaitlis nozīmē 1Pa

· Lietus

Šeit tiek saglabāta lietus vērtība 24 stundās un arī citas ar lietu saistītas vērtības. Jūs varat izmantot katru lietus mērītāju, kas nozīmē, ka jums būs jākalibrē katra dzeramnauda. Mainiet “mmGoccia”, lai mainītu izgāšanas skaitu mm. Noklusējums ir 0,2 mm

· SHT1x

Tie satur Sensirion SHT1x vai SHT7x sērijas datus.

· SHT3x

Tie satur Sensirion SHT3x sērijas datus.

· Pakalpojumi

Tas ietver visus pakalpojumus, kas pieejami ar šo laika staciju.

OPENWEATHER

Jūs varat iestatīt savu kontu vietnē OpenWeather atbilstoši pašreizējo laika apstākļu aprakstam ierīcē 3 (atrodiet Manas API atslēgas un nokopējiet to pakalpojumā OpenWeather.)

Puslodes tipa ziemeļi, ja jūs dzīvojat ziemeļu puslodē vai dienvidos dienvidu puslodē, lai parādītu pareizo astronomijas sadaļu.

Valoda “en” vai “it”, lai ierīcē DEVICE 3 mainītos no angļu valodas uz itāļu valodu.

Platums un garums, lai ierīcē DEVICE 3 parādītu pareizu laika apstākļu aprakstu

Ja no dienvidu puslodes tas būs negatīvs skaitlis Latitude.

RUNA

Izveidojiet kontu vietnē ThingSpeak un atrodiet WriteAPIkey un kopējiet to vietnē myWriteAPIKey, lai redzētu atšķirību ar grafiku starp SHT1x un SHT3x sērijām, ja ir pievienoti 2 sensori, vai lai vienkārši uzraudzītu SHT1x

WeatherCloud

Izmantojot šo opciju, jūs varat saistīt meteoroloģisko staciju ar Weather Cloud tīklu. Ierīcēs dodieties uz Iestatījumi un atlasiet “Saite”, tas sniegs jums ID un atslēgu, ko varat kopēt datu bāzē.

WunderGround

Izmantojot šo opciju, jūs varat saistīt meteoroloģisko staciju ar WunderGround.

Atrodiet ID un atslēgu sadaļā Manas ierīces un nokopējiet to datu bāzē.

· Gulēt

Pēc noklusējuma ir iestatīts uz 1, bet to var mainīt uz 0, lai iespējotu miega režīmu. Miega režīmā lietus mērītājs un anemometrs nedarbosies, tāpēc tie ir jāatvieno no PCB

Miega režīms, ja to izmanto ar akumulatoru, ilgs vidēji 6 mēnešus, neuzlādējot akumulatoru ar saules paneli.

· UVIndekss

Tie satur pašreizējā UVindex vērtību.

· Vējš

Tie satur vēja vērtības, piemēram, vēja virziena pakāpes, kā arī vēja ātrumu un brāzmas. Šeit to var noregulēt, lai norādītu vēja virziena pareizo virzienu. 0 grādiem vai 360 grādiem jābūt punktam uz ziemeļiem.

6. darbība: iestatiet 3. IERĪCES DISPLEJU (GITHUB PIEEJAMI CITI FOTOATTĒLI)

IERĪCE 3 tiek darbināta ar vienu 18650 akumulatoru, kuru var uzlādēt caur USB, kā parādīts fotoattēlā (fotoattēls neatspoguļo galīgo projektu, bet tikai prototipu, tā iekšpusē būs atbilstošs PCB dizains.) parāda BME680 sensoru.

Displejs tiek automātiski atsvaidzināts ik pēc 20 minūtēm un ik pēc 1 stundas pēc pusnakts un līdz pulksten 7:00. Bet to var atsvaidzināt manuāli, noklikšķinot uz pogas lodziņa labajā pusē.

TIKAI ATJAUNINOTS ARĪ IZMAINĪS VALODU, KAS IZVĒLĒTA IESTATĪJUMOS FIREBASE

Kad akumulators ir ievietots, veiciet tās pašas ierīces DEVICE 2 procedūras, lai izveidotu savienojumu ar Wi-Fi.

Tīkla nosaukums būs “LineaMeteoStazioneVisual”

Pirms iedarbināšanas akumulatoram jābūt pietiekami uzlādētam.

7. darbība. SADERĪGI SENSORI (SĪKĀKA INFORMĀCIJA GITHUB)

Temperatūra/mitrums GALVENĀ: SHT3x sērija Sensirion. Precizitāte attiecas uz katra datu lapu

sensors.

 Temperatūra/mitrums SECOND (var izmantot augsnes temperatūrai un mitrumam): SHT1x un SHT7x sērijas Sensirion. Precizitāte attiecas uz katra sensora datu lapu.

 Temperatūra, mitrums, gaisa kvalitāte iekštelpās: BME680

 Spiediens: BMP180

 Lietus mērītājs: ikviens lietus mērītājs, regulējama izšķirtspēja. KAD Pielāgota izšķirtspēja var aizņemt līdz 3 stundām, lai mainītu IERĪCES IESTATĪJUMUS 1. Tas notiek tāpēc, ka ierīce iet gulēt ik pēc 3 stundām, lai taupītu enerģiju, ja netiek konstatēts lietus. Kad tas pamostas, tas vēlreiz pārbaudīs iestatījumus. Varat arī manuāli atiestatīt, noklikšķinot uz atiestatīšanas pogas, kā parādīts fotoattēlā iepriekš.

 Anemometrs: Deivisa anemometrs

 UVIndekss: SI1145

8. darbība. SPECIFIKĀCIJAS UN SAULES PANELIS

Patēriņš: ierīce 1 = vidēji 19 mA, ja augšupielādes laiks ir 90 sekundes.

Ierīce 3 = vidēji 2 mA, ja tā vienmēr tiek automātiski atjaunināta.

1. akumulatora IERĪCE: 3.7V 21700 Litija akumulators (ieteicams 5000 mAh) (autonomija bez saules 8 dienas*)

BRĪDINĀJUMS: Esiet piesardzīgs, lietojot litija akumulatoru ar augstu temperatūru (vairāk nekā 45 ° C), pret laika apstākļiem izturīgu kasti jānovieto ēnā. Turklāt, ja negatīva temperatūra -10 ° C notiek bieži vai stāvoklis zem 0 saglabājas ilgstoši vai ārkārtīgi negatīvā temperatūrā (piemēram, -20 ° C), būs nepieciešams īpašs akumulators aukstai temperatūrai. Šajā gadījumā PCB būs jāpārveido, lai 18650 akumulators izturīgs pret aukstu laiku -40 ° C ar mazāku jaudu (2900 mAh). Autonomija bez saules būs 5 dienas. *Bez saules nozīmē pilnīgu tumsu, gaiša mākoņaina diena nenozīmē saules enerģijas trūkumu, bet to nevar arī uzskatīt par saulainu.

 akumulatora IERĪCE 3: 3.7V 18650 litija akumulators (ieteicams 3000 mAh) (autonomija bez uzlādēšanas 6 nedēļas)

 Saules panelis 6-20V (stingri ieteicams 6V)

Vati atkarībā no jūsu atrašanās vietas no Global Solar Atlas. Ar mazāk nekā 1500 kWh/m2 meteoroloģiskā stacija nevar strādāt autonomi. Ja tiek izmantots miega režīms, pietiek ar mazāku saules paneli, kas ir mazāks par minimālo. (SKATĪT FOTOATTĒLU) Jautājiet, vai jums ir nepieciešama SAULES PANEĻA IZMĒRA APRĒĶINA FORMA.

 SHT3x sērijas kabeļa garums nedrīkst pārsniegt 3 m

 SHT1x un SHT7x sērijas kabeļa garums nedrīkst pārsniegt 10 m

9. solis: PROBLĒMU RISINĀŠANA UN KONTAKTI

Ja kāda no IERĪCĒM nedarbojas, kā paredzēts, būs nepieciešama atiestatīšana. Noņemiet akumulatora savienotāju vai izņemiet akumulatoru un restartējiet ierīci, ja RESET nedarbojas.

IERĪCEI VIENMĒR vispirms ievietojiet akumulatoru un pēc tam saules paneļa savienotāju.

 Ja 3. IERĪCE uzlādes laikā parāda 100%, tas pašlaik ir normāli, jo plāksnei nav īpaša uzlādes stāvokļa IC, tāpēc to ietekmē šūnas iekšējā pretestība.

 Citus jautājumus par problēmām, lūdzu, sazinieties ar mani.

KONTAKTI Lai apspriestu laika apstākļu stacijas vai materiāla avota pasūtīšanu, lūdzu, rakstiet man uz e -pastu Eugenio [email protected]

LineaMeteo tēmu forums: Strumenti meteo:: Stacija Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)