Weerstasie met data -aanmelding: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

In hierdie instruksies sal ek jou wys hoe om die weerstasie self te maak. Al wat u nodig het, is basiese kennis in elektronika, programmering en 'n bietjie tyd.

Hierdie projek is nog in wording. Dit is slegs die eerste deel. Opgraderings sal binne die volgende een of twee maande opgelaai word.

As u enige vrae of probleme het, kan u my kontak via my e -pos: [email protected]. Komponente verskaf deur DFRobot

So laat ons begin

Stap 1: materiaal

Byna al die benodigde materiaal vir hierdie projek kan gekoop word in die aanlynwinkel: DFRobot

Vir hierdie projek benodig ons:

-Weerstasie kit

-Arduino SD kaart module

-SD kaart

-Solar kragbestuurder

-5V 1A sonpaneel

-Sommige nylon kabelbinders

-Monteringsstel

-LCD -skerm

-Broodbord

-Lioonbatterye (ek het Sanyo 3.7V 2250mAh batterye gebruik)

-Waterdigte plastiek aansluitkas

-Sommige drade

Weerstands (2x 10kOhm)

Stap 2: Modules

Vir hierdie projek het ek twee verskillende modules gebruik.

Sonkragbestuurder

Hierdie module kan aangedryf word met twee verskillende voorrade, 3.7V battery, 4.5V - 6V sonpaneel of USB -kabel.

Dit het twee verskillende uitsette. 5V USB -uitgang wat gebruik kan word vir die toevoer van Arduino of 'n ander kontroleerder en 5V -penne vir die voeding van verskillende modules en sensors.

Spesifikasies:

• Ingangsspanning van die son (SOLAR IN): 4.5V ~ 6V
• Batteryinvoer (BAT IN): 3.7V Li-polimeer/Li-ioon enkelselle
• Battery Laadstroom (USB/SOLAR IN): 900mA Max. Druppel laai, konstante stroom, konstante spanning laai in drie fases
• Laai afsny spanning (USB/SOLAR IN): 4.2V ± 1%
• Gereguleerde kragtoevoer: 5V 1A
• Gereguleerde kragvoorsieningsdoeltreffendheid (3.7V BAT IN): 86%by 50%las
• Doeltreffendheid van USB/sonkrag: 73%@3.7V 900mA BAT IN

SD module

Hierdie module is ten volle versoenbaar met Arduino. Hiermee kan u massastoor en data -aanmelding by u projek voeg.

Ek het dit gebruik vir die versameling van data van die weerstasie met 'n 16 GB SD -kaart.

Spesifikasies:

• Uitbreekbord vir standaard SD -kaart en Micro SD (TF) -kaart
• Bevat 'n skakelaar om die flitskaartgleuf te kies
• Sit direk op 'n Arduino
• Kan ook saam met ander mikrobeheerders gebruik word

Stap 3: Weerstasie -kit

Die hoofkomponent vir hierdie projek is die weerstasie -stel. Dit word aangedryf deur 5V van Arduino of u kan ook 'n eksterne 5V -toevoer gebruik.

Dit het 4 penne (5V, GND, TX, RX). TXD -datapoort gebruik 9600bps.

Weerstasie kit bestaan uit:

• Windmeter
• Windvaan
• Reën emmer
• Sensorbord
• Roesvrye staal stud (30CM) (11.81 ")
• Komponent pakket

Dit kan gebruik word om te meet:

• Wind spoed
• Wind rigting
• Hoeveelheid reënval

Dit het 'n ingeboude humiditeits- en temperatuursensor wat ook barometriese druk kan meet.

Windmeter kan windspoed tot 25 m/s meet. Windrigting word in grade vertoon.

Meer inligting oor hierdie kit en voorbeeldkode kan gevind word op: DFRobot wiki

Stap 4: Hoe om die weerstasie -kit saam te stel

Die samestelling van hierdie kit is redelik maklik, maar vir meer inligting oor die montering, kyk na 'n handleiding oor hoe om hierdie kit te monteer.

Tutoriaal: Hoe om 'n weerstasie -stel saam te stel

Stap 5: Voorsiening en behuising

Battery:

Vir hierdie projek het ek 3,7V li-ioonbatterye gebruik. Ek het 'n battery gemaak uit 5x van hierdie batterye. Elke battery het ongeveer 2250 mAh, so 'n pak van 5x gee ongeveer 11250 mAh as dit parallel gekoppel is.

Aansluiting: Soos ek genoem het, het ek batterye parallel aangeskakel, want parallel hou u die oorspronklike spanning, maar kry u 'n groter batterykapasiteit. Byvoorbeeld: as u twee 3.7V 2000 mAh -battery het en u dit parallel koppel, kry u 3.7V en 4000 mAh.

As u 'n groter spanning wil bereik, moet u dit in serie koppel. Byvoorbeeld: as u twee 3,7V 2000 mAh -batterye in serie aansluit, kry u 7, 4V en 2000 mAh.

Sonpaneel:

Ek het 5V 1A sonpaneel gebruik. Hierdie paneel het 'n maksimum uitgangsvermoë van 5W. Uitgangspanning styg tot 6V. Toe ek die paneel in troebel weer toets, was die uitsetspanning ongeveer 5,8-5,9V.

Maar as u hierdie weerstasie ten volle van sonkrag wil voorsien, moet u 1 of 2 sonpanele en loodsuurbattery byvoeg of iets anders om energie op te slaan en om die toevoerstasie te voorsien as daar geen son is nie.

BEHUISING:

Dit lyk nie, maar behuising is een van die belangrikste dele van hierdie stelsel, omdat dit belangrike komponente teen eksterne elemente beskerm.

Ek kies dus 'n waterdigte plastiek aansluitkas. Dit is net groot genoeg om al die komponente binne te pas. Dit is ongeveer 19x15 cm.

Stap 6: Bedrading en kode

Arduino:

Al die komponente is verbind met Arduino.

-SD module:

• 5V -> 5V
• GND -> GND
• MOSI -> digitale pen 9
• MISO -> digitale pen 11
• SCK -> digitale pen 12
• SS -> digitale pen 10

Weerstasiebord:

• 5V -> 5V
• GND -> GND
• TX -> RX op Arduino
• RX -> TX op Arduino

Die battery word direk aan die kragbestuurder gekoppel (3.7V battery -inset). Ek het ook 'n verbinding tussen die battery en die analoge pen A0 op Arduino gemaak om spanning te monitor.

Die sonpaneel is direk gekoppel aan hierdie module (soninvoer). Sonpaneel is ook gekoppel aan spanningsverdeler. Spanningsverdeler -uitset is gekoppel aan analoog pen A1 op Arduino.

Ek het ook 'n verbinding gemaak sodat u 'n LCD -skerm daarop kan koppel om die spanning te kontroleer. LCD is dus gekoppel aan 5V, GND en SDA vanaf LCD gaan na SDA op Arduino en dieselfde met SCK -pen.

Arduino is gekoppel aan die kragbestuurder -module met 'n USB -kabel.

KODE:

Kode vir hierdie weerstasie kan gevind word op DFRobot wiki. Ek het ook my kode aangeheg met al die opgraderings.

-As u die regte windrigting vir u posisie wil kry, moet u die waardes van die program handmatig verander.

Al die data word dus in die txt -lêer met die naam test gestoor. U kan hierdie lêer hernoem as u wil. Ek skryf al die moontlike waardes van die weerstasie af, en dit skryf ook in batteryspanning en sonkrag. Sodat u kan sien hoe die verbruik van batterye is.

Stap 7: Meet spanning en toets

Ek moes spanningmonitering op die battery en sonpaneel vir my projek uitvoer.

Ek het 'n analoog pen gebruik om die spanning op die battery te monitor. Ek het + van die battery na die analoog pin A0 gekoppel en - van die battery na die GND op Arduino. In die program gebruik ek die "analogRead" -funksie en "lcd.print ()" om die spanningswaarde op die LCD te vertoon. Derde prentjie toon spanning op die battery. Ek het dit gemeet met Arduino en ook met multimeter, sodat ek die waarde kon vergelyk. Die verskil tussen hierdie twee waardes was ongeveer 0,04V.

Omdat die uitgangsspanning van die sonpaneel groter as 5V is, moet ek 'n spanningsverdeler maak. Analoog ingang kan 'n maksimum van 5V insetspanning aanneem. Ek het dit gemaak met twee 10kOhm -weerstand. Gebruik van twee weerstande met gelyke waarde, verdeel spanning presies tot die helfte. As u dus 5V aansluit, sal die uitsetspanning ongeveer 2,5V wees. Hierdie spanningsverdeler is op die eerste prentjie. Die verskil tussen die spanningswaarde op die LCD en die multimeter was ongeveer 0,1-0,2V

Die vergelyking vir die spanningverdeleruitset is: Vout = (Vcc*R2)/R1+R2

Toets

Toe ek alles aanmekaar koppel en al die komponente in 'n behuising verpak wat ek nodig gehad het om buite te toets. Ek het dus die weerstasie buite geneem om te sien hoe dit in werklike omstandighede buite werk. Die hoofdoel van hierdie toets was om te sien hoe die batterye werk of hoeveel dit tydens hierdie toets sal aflaai. Terwyl die buitentemperatuur ongeveer 1 ° C buite en ongeveer 4 ° C binne die behuising was.

Batteryspanning het binne vyf uur van 3,58 tot ongeveer 3,47 gedaal.