Weerstasie: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Voel u ooit ongemaklik tydens klein praatjies? Moet u lekker dinge hê om oor te praat (oke, spog)? Wel, ons het die ding vir u! Met hierdie handleiding kan u u eie weerstasie bou en gebruik. Nou kan u alle ongemaklike stilte met vertroue vul met opdaterings oor die temperatuur, druk, humiditeit, hoogte en windsnelheid. Nooit weer sal u na die vaal, 'weer was lekker' terugkeer as u hierdie netjiese projek voltooi het nie.

Ons weerstasie is volledig toegerus in 'n waterbestande boks met verskillende sensors wat verskillende natuurlike metings opneem en almal op dieselfde SD -kaart stoor. 'N Arduino Uno word gebruik om die weerstasie maklik te kodeer sodat dit op afstand kan werk. Daarbenewens kan 'n aantal sensors bygevoeg of geïntegreer word in die stelsel om 'n verskeidenheid funksies te bied. Ons het besluit om verskillende sensors van Adafruit te gebruik: ons het 'n DHT22 temperatuur- en humiditeitsensor, 'n BMP280 barometriese druk- en hoogtesensor en 'n windsnelheidsmeter van die windmeter gebruik. Ons moes verskeie kodebiblioteke aflaai, benewens die samestelling van verskillende kodes om al ons sensors saam te laat loop en data op die SD -kaart aan te meld. Die skakels na die biblioteke word in ons kode beskryf.

Stap 1: Versamel materiaal

• Arduino Uno
• Protobord
• 9V battery
• Adafruit windsnelheidsmeter met windmeter
• Waterdigte behuising
• Adafruit BMP280 Barometriese druk- en hoogtesensor
• Adafruit DHT22 Temperatuur- en humiditeitsensor
• Adafruit Assembleed Data Logging Shield
• Warm gom

Dit is in hierdie stap belangrik om net seker te maak dat u Arduino werk en vanaf u rekenaar geprogrammeer kan word. Ons het ook al ons komponente aan 'n protobord gesoldeer, maar 'n broodbord kan ook gebruik word om die sensor aan die Arduino te koppel. Ons protobord het al ons verbindings permanent gemaak en dit makliker gemaak om die komponente te huisves sonder om bekommerd te wees dat hulle uit hul plek kom.

Stap 2: Voeg 'n datalogger by

Hierdie stap is maklik peasy. Al wat u hoef te doen om hierdie stap uit te voer, is om die datalogger op sy plek te klik. Dit pas reg bo -op die Arduino Uno.

'N Kodering is nodig om die datalogger daadwerklik aan te meld. Die logger teken die data op na 'n SD -kaart wat in die skerm pas en verwyder kan word en op 'n rekenaar ingeprop kan word. Een kenmerk van die kode wat nuttig is, is die gebruik van die tydstempel. Die tydklok teken die dag, maand en jaar by, benewens die tweede, minuut en uur (solank dit aan die battery gekoppel is). Ons moes die tyd in die kode instel toe ons begin, maar die datalogger hou die tyd so lank as wat die battery op die bord gekoppel is. Dit beteken dat die klok nie herstel moet word nie!

Stap 3: Stel die temperatuur- en humiditeitsensor op

1. Koppel die eerste pen (rooi) op die sensor aan die 5V -pen op die Arduino
2. Koppel die tweede pen (blou) aan 'n digitale pen op die Arduino (ons sit ons in pen 6)
3. Draai die vierde pen (groen) na die grond van die Arduino

Die sensor van Adafruit wat ons gebruik het, benodig slegs een digitale pen op die Arduino om data te versamel. Hierdie sensor is 'n kapasitiewe humiditeitsensor. Wat dit beteken, is dat dit die relatiewe humiditeit meet met twee metaalelektrode wat deur 'n poreuse diëlektriese materiaal tussen hulle geskei is. Namate water die porieë binnedring, word die kapasitansie verander. Die temperatuurwaarnemingsgedeelte van die sensor is 'n eenvoudige weerstand: die weerstand verander namate die temperatuur verander ('n termistor genoem). Alhoewel die verandering nie-lineêr is, kan dit vertaal word in 'n temperatuurmeting wat deur ons dataloggerskild opgeteken word.

Stap 4: Stel die druk- en hoogtesensor op

1. Die Vin -pen (rooi) word verbind met die 5V -pen op die Arduino
2. Die tweede pen is aan niks gekoppel nie
3. Die GND -pen (swart) is op die grond op die Arduino gekoppel
4. Die SCK -pen (geel) loop na die SCL -pen op die Arduino
5. Die vyfde pen is nie gekoppel nie
6. Die SDI -pen (blou) is gekoppel aan die SDA -pen van die Arduino
7. Die sewende pen is nie verbind nie en word nie op die diagram afgebeeld nie

Die Vin -pen reguleer die spanning na die sensor self en neem dit van 5V -ingang na 3V af. Die SCK -pen, of die SPI -klokpen, is 'n invoerpen vir die sensor. Die SDI -pen is die seriële data in die pen en dra die inligting van die Arduino na die sensor. In die diagram van die Arduino- en broodbordopstelling was die druk- en hoogtesensor op die foto nie die presiese model wat ons gebruik het nie. Daar is egter 'n minder pen, maar die manier waarop dit bedraad is, is presies dieselfde as die manier waarop die werklike sensor bedraad is. Die manier waarop die penne verbind word, weerspieël die penne op die sensor en moet 'n voldoende model bied vir die opstelling van die sensor.

Stap 5: Stel die windmeter op

1. Die rooi kraglyn van die windmeter moet aan die Vin -pen op die Arduino gekoppel word
2. Die swart grondlyn moet met die grond op die Arduino verbind word
3. Die blou draad (in ons stroombaan) is aan die A2 -pen gekoppel

Een belangrike ding om in ag te neem, is dat die windmeter 7-24V krag benodig om te werk. Die 5V -pen op die Arduino gaan dit net nie sny nie. 'N 9V -battery moet dus in die Arduino gekoppel word. Dit maak direk aansluiting by die Vin -pen en laat die windmeter deur 'n groter kragbron trek. Die windmeter meet windsnelheid deur 'n elektriese stroom te skep. Hoe vinniger dit draai, hoe meer energie, en dus hoe meer stroom, die anemometerbronne. Die Arduino kan die elektriese sein wat dit ontvang na 'n windsnelheid vertaal. Die program wat ons gekodeer het, doen ook die nodige omskakeling om die windsnelheid in myl per uur te kry.

Stap 6: Gaan die kring na en voer 'n paar toetse uit

Hierbo is ons voltooide kringdiagram. Die temperatuursensor is die wit, vierpennige sensor in die middel van die bord. Die druksensor word voorgestel deur die rooi sensor aan die regterkant. Alhoewel dit nie presies ooreenstem met die sensor wat ons gebruik het nie, pas die penne/verbindings by mekaar as u dit van links na regs in lyn bring (daar is nog 'n pen op die sensor wat ons gebruik het as in die diagram). Die drade van die anemometer stem ooreen met die kleure wat ons in die diagram toeken. Boonop het ons die 9V -battery by die swart batterypoort in die onderste linkerhoek van die diagram op die Arduino gevoeg.

Om die weerstasie te toets, probeer om die temperatuur- en humiditeitsensor in te asem, draai die windmeter en neem data bo en onder op 'n hoë gebou/heuwel om te sien of die temperatuursensor, windmeter en druk-/hoogtesensor data versamel. Probeer om die SD -kaart uit te haal en aan te sluit op 'n toestel om seker te maak dat die metings behoorlik aangeteken is. Hopelik verloop alles vlot. Indien nie, kontroleer al u verbindings. As 'n rugsteunplan, probeer om die kode te kontroleer en kyk of daar foute is.

Stap 7: huisves al die komponente

Dit is nou die tyd om dit soos 'n regte weerstasie te laat lyk. Ons het 'n waterdigte boks vir buiteprodukte gebruik om ons stroombaan en die meeste komponente te huisves. Ons boks het reeds 'n gat in die sy met 'n penetreerder en 'n rubber pakking. Dit het ons in staat gestel om die temperatuursensor en die drade van die windmeter buite die boks te laat loop deur 'n gat wat in die penetrer geboor is en met epoksie verseël is. Om die probleem met die behuising van die druksensor in die boks op te los, het ons klein gaatjies in die onderkant van die boks geboor en 'n riser op elke hoek van die bodem gesit om dit bo die grondvlak te laat sit.

Om die drade wat die windmeter en temperatuursensor met die hoofkringbord verbind, waterdig te maak, het ons 'n krimpband gebruik om die verbindings te verseël. Ons het die temperatuursensor onder die boks gehardloop en dit vasgemaak (ons wou net nie dat die getinte plastiek hitte vang en ons valse temperatuurmetings gee nie).

Dit is nie die enigste behuisingsopsie nie, maar dit is beslis een wat die werk vir 'n prettige projek sal laat doen.

Stap 8: Geniet u persoonlike Weerstasie

Nou is die lekker deel! Neem u weerstasie saam, stel dit buite u venster op, of doen wat u wil. Wil u dit in 'n weerballon stuur? Kyk na ons volgende Instructable!