Meteoroloģiskā stacija ar bezvadu datu pārraidi: 8 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šī pamācība ir mana iepriekšējā projekta - laika stacija ar datu reģistrēšanu - jaunināšana.

Iepriekšējo projektu var redzēt šeit - Meteoroloģiskā stacija ar datu reģistrēšanu

Ja jums ir kādi jautājumi vai problēmas, varat sazināties ar mani pa manu e -pastu: [email protected].

Komponenti, ko nodrošina DFRobot

Tātad sāksim

1. darbība. Kas jauns?

Esmu veicis dažus uzlabojumus un uzlabojumus savā iepriekšējā projektā - Meteoroloģiskā stacija ar datu reģistrēšanu.

Es pievienoju bezvadu datu pārraidi no meteoroloģiskās stacijas uztvērējam, kas atrodas iekštelpās.

Arī SD kartes modulis tika noņemts un aizstāts ar Arduino Uno saskarnes vairogu. Galvenais šīs nomaiņas iemesls bija telpas izmantošana, saskarnes vairogs ir pilnībā saderīgs ar Arduino Uno, tāpēc savienojumam nav jāizmanto vadi.

Laika staciju stends tika pārveidots. Iepriekšējais laika stacijas statīvs bija pārāk zems un ļoti nestabils, tāpēc es izveidoju jaunu garāku un stabilāku laika stacijas statīvu.

Es arī pievienoju jaunu turētāju korpusam, kas ir uzstādīts tieši uz laika stacijas statīva.

Piegādei tika pievienots papildu saules panelis.

2. solis: materiāli

Gandrīz visus šim projektam nepieciešamos materiālus var iegādāties interneta veikalā: DFRobot

Šim projektam mums būs nepieciešams:

-Laika staciju komplekts

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-RF 433 MHz modulis Arduino (uztvērējs un raidītājs)

-Protoboard

-SD karte

-Saules enerģijas pārvaldnieks

-5V 1A Saules panelis 2x

-Arduino Uno saskarnes vairogs

-dažas neilona kabeļu saites

-Montāžas komplekts

-LCD displejs

-Maizes dēlis

-Liija jonu baterijas (es izmantoju Sanyo 3.7V 2250mAh baterijas)

-Ūdensnecaurlaidīga plastmasas sadales kārba

-Daži vadi

Laika staciju statīvam jums būs nepieciešams:

-apmēram 3,4 m gara tērauda caurule vai arī varat izmantot tērauda profilu.

-vadu virve (apmēram 4 m)

-troses skava 8x

-Nerūsējošā tērauda sprādzes 2x

-fi10 tērauda stienis (apmēram 50 cm)

-Tērauda pacelšanas acs uzgrieznis 4x

Jums būs nepieciešami arī daži rīki:

-lodāmurs

-skrūvgrieži

-knaibles

-urbis

-metināšanas mašīna

-leņķa slīpmašīnas

-vadu suka

3. darbība. Kopsavilkums

Kā jau teicu, šis Instructable ir jauninājums par manu iepriekšējo Instructable par laika staciju.

Tātad, ja vēlaties uzzināt, kā salikt laika apstākļu staciju komplektu, kas nepieciešams šim projektam, varat apskatīt šeit:

Kā samontēt meteoroloģisko staciju komplektu

Apskatiet arī manu iepriekšējo pamācību par šo laika staciju.

Meteoroloģiskā stacija ar datu reģistrēšanu

4. solis: Laika staciju montāžas risinājums

Ar laika apstākļu staciju rodas arī jautājums, kā izveidot montāžas statīvu, kas izturēs ārējos elementus.

Man bija jāizsaka ziņas par laika staciju stendu veidiem un dizainu. Pēc dažām rezervācijām es nolēmu izveidot stendu ar 3 m garu cauruli. Ieteicams, lai anemometrs būtu augstākajā punktā apmēram 10 m (33 pēdu) augstumā, bet, tā kā man ir daudzfunkciju meteoroloģisko staciju komplekts, es izvēlos ieteicamo augstumu-aptuveni 3 m (10 pēdas).

Galvenais, kas man bija jāapsver, ir tas, ka šim statīvam jābūt modulāram un viegli saliekamam un izjaucamam, lai to varētu pārnest uz citu vietu.

Montāža:

1. Es sāku ar fi18 3,4 m (11,15 pēdu) garu tērauda cauruli. Vispirms man vajadzēja noņemt rūsu no caurules, tāpēc es to pārklāju ar rūsas noņemšanas skābi.
2. Pēc 2 līdz 3 stundām, kad skābe darīja savu, es sāku visu metināt kopā. Vispirms es metināju pacelšanas cilindra uzgriezni tērauda caurules pretējās pusēs. Es to novietoju 2 m augstumā no zemes, to var arī novietot augstāk, bet ne zemāk, jo tad augšējā daļa kļūst nestabila.
3. Tad man vajadzēja izgatavot divus "enkurus", vienu katrai pusei. Šim nolūkam es paņēmu divus fi12 50 cm (1,64 pēdu) tērauda stieņus. Katra stieņa augšpusē es sametināju vienu pacelšanas cilpas uzgriezni un nelielu tērauda plāksni, lai jūs varētu uzkāpt uz tā vai āmurēt to zemē. To var apskatīt attēlā (napiš na kiri sliki)
4. Man vajadzēja savienot "enkurus" ar pacelšanas cilpu abās statīva pusēs, tam es izmantoju stiepļu trosi. Vispirms es izmantoju divus aptuveni 1,7 m (5,57 pēdas) garus stiepļu troses gabalus, no sāniem ar stiepļu troses skavu bija tieši piestiprināts pie cilpas uzgriežņa, bet otra puse tika piestiprināta pie nerūsējošā tērauda virvēm. Stiepļu troses pievilkšanai tiek izmantotas nerūsējošā tērauda virves.
5. Plastmasas sadales kārbas uzstādīšanai pie statīva I 3D drukātā rokturis. Vairāk par to var skatīt 5. darbībā
6. Beigās es nokrāsoju katru tērauda daļu ar primāro krāsu (divi slāņi). Pēc tam šai krāsai varat uzklāt visas vēlamās krāsas.

5. solis: 3D drukātās detaļas

Tā kā es gribēju, lai montāžas statīvu būtu viegli salikt un izjaukt, man bija jāizgatavo dažas 3D drukātas detaļas. Katra daļa tika iespiesta ar PLA plastmasu un to izstrādāja es.

Tagad man jāredz, kā šīs detaļas izturēs ārējos elementus (karstumu, aukstumu, lietu …). Ja vēlaties šīs daļas STL failus, varat rakstīt man uz manu pastu: [email protected]

Plastmasas sadales kārbas turētājs

Ja paskatās uz manu iepriekšējo pamācību, jūs varat redzēt, ka es turēju rokturi ar tērauda plāksni, kas nebija īsti praktiska. Tāpēc tagad es nolēmu to izgatavot no 3D drukātajām detaļām. Tas ir izgatavots no piecām 3D drukātām daļām, kas ļauj ātri nomainīt salauzto daļu.

Izmantojot šo turētāju, plastmasas sadales kārbu var uzstādīt tieši uz tērauda caurules. Muteing augstums var būt pēc izvēles.

Temperatūras un mitruma sensora korpuss

Man bija jāizstrādā temperatūras un mitruma sensora korpuss. Pēc nelielas informācijas internetā es nonācu pie secinājuma par šī korpusa galīgo formu. Es izveidoju Stīvensona sietu ar turētāju, lai visu varētu uzstādīt uz tērauda caurules.

Tas ir izgatavots no 10 daļām. Galvenā pamatne ar divām daļām un "vāciņu", kas iet uz augšu, lai viss būtu noslēgts, lai ūdens nevarētu iekļūt.

Viss tika iespiests ar PLA kvēldiegu.

6. darbība: iekštelpu datu uztvērējs

Šī projekta galvenais jauninājums ir bezvadu datu pārraide. Tāpēc man arī vajadzēja izveidot iekštelpu datu uztvērēju.

Šim nolūkam es izmantoju 430 MHz uztvērēju Arduino. Es to modernizēju ar 17 cm (6,7 collu) antenu. Pēc tam man vajadzēja pārbaudīt šī moduļa diapazonu. Pirmais tests tika veikts iekštelpās, lai es redzētu, kā sienas ietekmē signāla diapazonu un kā tas ietekmē signāla traucējumus. Otrais tests tika veikts ārpus telpām. Diapazons bija vairāk nekā 10 m (33 pēdas), kas bija vairāk nekā pietiekami manam iekštelpu uztvērējam.

Uztvērēja daļas:

• Arduino Nano
• Arduino 430 MHz uztvērēja modulis
• RTC modulis
• LCD displejs
• un daži savienotāji

Kā redzams attēlā, šis uztvērējs var parādīt āra temperatūru un mitrumu, datumu un diennakts laiku.

7. darbība: pārbaude

Pirms visu saliku kopā, man bija jāveic daži testi.

Sākumā man bija jāpārbauda Arduino raidīšanas un uztvērēja modulis. Man bija jāatrod pareizais kods, un tad man tas bija jātīra, lai tas atbilstu projekta prasībām. Vispirms es mēģināju ar vienkāršu piemēru, es nosūtu vienu vārdu no raidītāja uz uztvērēju. Kad tas bija veiksmīgi pabeigts, es turpināju sūtīt vairāk datu.

Tad man bija jāpārbauda šo divu moduļu klāsts. Vispirms es mēģināju bez antenām, bet tam nebija tik liela diapazona - apmēram 4 metri (13 pēdas). Tad tika pievienotas antenas. Pēc nelielas meklēšanas es saskāros ar kādu informāciju, tāpēc es nolēmu, ka antenas garums būs 17 cm (6,7 collas). Tad es veicu divus testus, vienu iekštelpās un vienu ārpusē, lai redzētu, kā atšķirīgā apkārtne ietekmē signālu.

Pēdējā testa raidītājs atradās ārpus telpām, bet uztvērējs - iekštelpās. Ar to es pārbaudīju, vai tiešām varu izgatavot iekštelpu uztvērēju. Sākumā bija dažas problēmas ar signāla pārtraukumiem, jo saņemtā vērtība nebija tāda pati kā pārraidītā. Tas tika atrisināts ar jaunu antenu, es nopirku "oriģinālo" antenu 433 Mhz modulim ebay.

Šis modulis ir labs, jo tas ir ļoti lēts un viegli lietojams, taču signāla pārtraukumu dēļ tas ir noderīgs tikai nelielos diapazonos.

Vairāk par testēšanu var izlasīt manā iepriekšējā pamācībā - Weather Station With Data Logging

8. solis: Secinājums

Šāda projekta veidošana no idejas līdz gala produktam var būt patiešām jautra, bet arī aizraujoša. Jums ir nepieciešams laiks un jāapsver skaitliskās iespējas tikai šim projektam. Tātad, ja mēs uztveram šo projektu kopumā, jums ir nepieciešams daudz laika, lai tas patiešām izdotos tā, kā vēlaties.

Bet šādi projekti ir patiešām laba iespēja uzlabot savas zināšanas par projektēšanu un elektroniku.

Tas ietver arī daudzas citas tehniskās jomas, piemēram, 3D modelēšanu, 3D drukāšanu, metināšanu. Lai jūs ne tikai iegūtu skatu uz vienu tehnisko zonu, bet arī redzētu, kā tehniskie apgabali savijas šādos projektos.

Šis projekts ir veidots tā, lai to varētu sasniegt ikviens, kam ir pamatprasmes elektronikā, metināšanā, režģī, dizainā. Bet šāda projekta galvenā sastāvdaļa ir laiks.