Stacioni i motit Arduino Weathercloud: 16 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Bëra një stacion moti të lidhur me internetin. Ajo mat temperaturën, lagështinë, presionin, reshjet, shpejtësinë e erës, indeksin UV dhe llogarit disa vlera më të rëndësishme meteorologjike. Pastaj i dërgon këto të dhëna në weathercloud.net, e cila ka grafikë të bukur dhe UX. Ajo gjithashtu ka një kamera në internet për motin. Më kushtoi rreth 140 €. Unë e bëra këtë stacion si projektin tim të shkollës. Stacioni është i vendosur në shkollën time në Bratislavë, Sllovaki. Këtu janë të dhënat aktuale.

Fotografi: Revista Mimo. Përdoret me leje.

Shënim: Unë kam punuar në këtë projekt për më shumë se dy vjet tani. Ky udhëzues është thelbësor vetëm një rimbushje e një udhëzuesi që kam botuar një vit më parë, por ka pasur aq shumë ndryshime sa kam vendosur të bëj një udhëzues të ri. Gjithashtu, askush nuk shikon kurrë udhëzimet njëvjeçare

P URDITSIM 14.12.2018: Hej atje! Shtova një apemometër (matës të erës) në stacionin tim. Ka disa tekste dhe fotografi të reja, prandaj sigurohuni që ta kontrolloni

Hapi 1: Re moti

Para së gjithash, çfarë është Weatherclud? Weathercloud është një rrjet i madh i stacioneve të motit që raportojnë të dhëna në kohë reale nga e gjithë bota. Freeshtë falas dhe ka më shumë se 10 000 stacione moti të lidhura me të. Së pari, unë kisha uebfaqen time HTML ku u dërguan të gjitha të dhënat, por bërja e faqes tuaj në internet dhe grafika është e vështirë dhe është shumë më e lehtë të dërgosh të gjitha të dhënat në një platformë të madhe cloud e cila ka grafikë të bukur dhe serverë të qëndrueshëm. Kam kërkuar se si të dërgoj të dhëna në weathercloud dhe kam gjetur se ju mund ta arrini këtë me lehtësi me një thirrje të thjeshtë GET. Problemi i vetëm me Weathercloud është se me një llogari falas ju lejon të dërgoni të dhëna vetëm çdo dhjetë minuta, por kjo nuk duhet të jetë problem për shumicën e përdorimeve. Ju do të duhet të bëni një llogari Weathercloud në mënyrë që të funksionojë. Atëherë do t'ju duhet të krijoni një profil stacioni në faqen e tyre të internetit. Kur krijoni profilin tuaj të stacionit të motit në Weathercloud, ju jepet një ID Weathercloud dhe një Çelës Weathercloud. Mbani këto sepse Arduino do të ketë nevojë që ata të dinë se ku të dërgojnë të dhëna.

Hapi 2: Lista e Pjesëve

Fletët e Google BOM

ÇMIMI I VLERSUAR: 140 €/150 $

Hapi 3: Mjetet

Këto mjete mund të jenë të dobishme:

zhveshës teli

stërvitje baterie

Makine per ngjitjen e metalit

pincë

kaçavida

armë zam

multimetër

pa

stërvitje druri

dosje

Hapi 4: Mburoja e Rrezatimit Diellor DS18B20

Mburoja e rrezatimit diellor është një gjë shumë e zakonshme që përdoret në stacionet meteorologjike për të bllokuar rrezatimin e drejtpërdrejtë diellor dhe për këtë arsye për të zvogëluar gabimet në temperaturën e matur. Ajo gjithashtu vepron si një mbajtëse për sensorin e temperaturës. Mburojat e rrezatimit janë shumë të dobishme, por zakonisht janë bërë prej çeliku dhe janë të shtrenjta, kështu që vendosa të ndërtoj një mburojë timin. Bëra një udhëzues që tregon se si të bëni një mburojë rrezatimi si kjo. Këtu është e udhëzueshme.

Unë gjithashtu gjeta një video që tregon të njëjtat procedura, kështu që ju mund ta përdorni atë:

Hapi 5: Kutia e Terminalit

Kutia e terminalit është qendra e stacionit. Kablloja kryesore 14 bërthamore e lidh atë me kutinë e serverit. Kablloja nga DS18B20 futet në të. Kablloja nga kutia UV futet në të. Ai gjithashtu strehon sensorin e lagështisë dhe presionit. Kur zgjidhni një kuti terminale, mund të përdorni çdo kuti bashkimi plastike IP65 që ka mbi 10x5x5cm (4 "x2" x2 ").

Hapi 6: Kutia e sensorit UV

Kutia e sensorit UV mban sensor UVM-30A UV dhe është gjithashtu një pikë e mesme midis kutisë kryesore të terminalit dhe matësve të shiut dhe erës. Kutia e sensorit UV mund të jetë çdo kuti plastike IP65 me një mbulesë plotësisht transparente.

Hapi 7: Kamera e motit

Kamerat e motit (ose kamerat e motit siç më pëlqen t'i quaj) përdoren për të regjistruar ose transmetuar imazhe të kushteve aktuale të motit. Nga imazhi mund të përcaktoni intensitetin e dritës dhe vrenjtjen. Unë shkova për kamerën më të lirë wifi në dispozicion, por ju mund të përdorni çdo aparat wifi sipas dëshirës tuaj. Kjo aparat i lirë funksionon mirë, por ka një problem me të. Ju duhet të keni një kompjuter që drejton vazhdimisht një softuer transmetimi. Ky nuk ishte një problem për mua sepse tashmë ekziston një server që drejton një faqe në internet në rrjet, kështu që mund të kujdeset edhe për transmetimin. Por nëse nuk keni një kompjuter të tillë në rrjetin tuaj shtëpiak, atëherë unë rekomandoj të blini një aparat Raspberry pi dhe një aparat Raspberry pi. Moreshtë më e shtrenjtë (25 $ kundrejt 70 $) por nuk ke vërtet një opsion tjetër nëse dëshiron një kamerë në internet. Në të dy rastet ju duhet ta vendosni kamerën në një kuti të papërshkueshme nga moti. Ju mund të përdorni të njëjtën kuti si për sensorin UV. Kam bërë kutinë time nga një kuti plastike e rregullt dhe pleksiglas, por kjo është e panevojshme. Bateria për kamerën do të ketë nevojë për rimbushje të vazhdueshme. Ju mund ta bëni këtë duke hequr një kabllo USB dhe duke lidhur telat + dhe - në daljen e energjisë 5V për sensorët. Kur e keni aparatin tuaj të papërshkueshëm nga moti, thjesht mund ta montoni kudo ku ka pamje të mirë me zipitë.

Tani le t'i hedhim një sy softuerit. Kjo pjesë kërkon disa aftësi të avancuara të kodimit. Ju duhet të keni një kompjuter 24/7 që funksionon (mund të jetë një Raspberry pi) në rrjetin tuaj në shtëpi në mënyrë që të bëni të gjitha këto. Pra, gjëja e parë që duhet të bëni është të lidhni kamerën tuaj IP me rrjetin tuaj Wi-Fi në shtëpi Pastaj ju duhet të ndryshoni emrin e përdoruesit dhe fjalëkalimin në skript sipas emrit të përdoruesit dhe fjalëkalimit tuaj në ndërfaqen e kamerës. Ju gjithashtu duhet të ndryshoni adresën IP të kamerës në skenar. Atëherë ju duhet të konfiguroni një programues të detyrave për të ekzekutuar skriptin e përfshirë çdo 5 minuta ose më shumë në serverin/kompjuterin tuaj. Skenari tani duhet të marrë një pamje të imazhit të kamerës çdo 5 minuta dhe ta ruajë atë në dosjen e paracaktuar. Dosja duhet të jetë publike kështu që mund ta kërkoni në një motor kërkimi si ky: example.com/username/webcam.jpg. Weathercloud pastaj mund ta marrë këtë imazh nga dosja publike dhe ta vendosë në faqen e tij në internet. Këtu mund të shihni burimin "drejtpërdrejt" (përditësime çdo 5 minuta).

Hapi 8: Mbajtësi i sensorëve kryesorë

Mbajtësi i sensorëve të lartë është një komponent çeliku që mban sensorët e lartë (UV, reshjet dhe shpejtësia e erës) në çati. Pjesa që shihni në këto fotografi i përshtatet vetëm ndërtesës sonë. Ju mund t'i montoni këta sensorë në çdo mënyrë që dëshironi. Ky është vetëm një shembull. Ne tashmë kishim një tub çeliku të montuar në çati, kështu që ishte e lehtë të montoni mbajtësen.

Hapi 9: Problemi i pajtueshmërisë së Mburojës

Ekziston një problem i thjeshtë pajtueshmërie midis mburojës ethernet dhe protoshield. Ju nuk mund të vendosni protoshield në krye të mburojës ethernet sepse lidhësi ethernet thjesht nuk do t'ju lejojë. Dhe nuk mund ta vendosni mburojën ethernet në krye të protoshield sepse mburoja e ethernet duhet të ketë një lidhje të drejtpërdrejtë me arduino përmes lidhësit ICSP, por protoshield nuk ka një të tillë. Epo, një problem i thjeshtë, një zgjidhje e thjeshtë. Sapo kam prerë një vrimë drejtkëndëshe në protoshield në mënyrë që lidhësi ethernet të përshtatet.

Hapi 10: Matja e reshjeve të shiut

Matësi i shiut që kam porositur funksionon mirë, por ka një problem të madh me të. Nuk ka asnjë ndërfaqe komunikimi si I2C ose RX/TX. Ekziston vetëm një ndërprerës i thjeshtë që ndizet për 60 mikrosekonda sa herë që bie shi më shumë se 0.28 mm/m2. Arduino lehtë mund ta kapë atë kur nuk po bën asgjë tjetër përveç matjes së reshjeve. Por kur ka detyra të tjera për të bërë (si matja e temperaturës dhe dërgimi i saj në re) ekziston një probabilitet i lartë që procesori i arduino të jetë i zënë në kohën e ndezjes së matësit të shiut. Kjo do të shkaktojë një lexim të pasaktë të reshjeve. Kjo është arsyeja pse shtova një arduino të dytë - një arduino nano. Detyra e vetme e nanos është që të masë reshjet e shiut dhe t'ia dërgojë atë master arduino përmes I2C. Në atë mënyrë leximet e reshjeve do të jenë gjithnjë të sakta. Kam bërë një PCB e cila mban si arduino nano ashtu edhe modulin RTC por mund ta lidhni edhe me protoshield. E di që kjo nuk është zgjidhja më e thjeshtë dhe më e lirë, por më pëlqen dhe është shumë e rregullt dhe e organizuar.

Hapi 11: Matja e shpejtësisë së erës

Ky hap është shumë i ngjashëm me atë të mëparshëm. Kam bërë një tabelë që mat shpejtësinë e erës dhe më pas e dërgon atë përmes I2C. Thjesht përsëritni hapin e mëparshëm pa RTC. Unë u përpoqa t'i vendos të dy bordet në një, por nuk funksionoi.

Hapi 12: Kutia e serverit

Alwaysshtë gjithmonë një ide e mirë për të fshehur të gjithë pajisjet elektronike në një kuti të vogël të organizuar. Dhe kjo është pikërisht ajo që bëra me kutinë e serverit. Kutia e serverit pret Arduino UNO, mburojën e ethernet, protoshield, rregullatorin 5V, terminalin kryesor të kabllove të të dhënave dhe tabelën e matjes së reshjeve. Një shënim për Arduino: kodi i stacionit përdor rreth 90% të kujtesës Arduino UNO dhe kjo mund të shkaktojë disa probleme. Ju mund ose mund të mos keni nevojë të përdorni Arduino Mega.

Hapi 13: Lidhjet

Thjesht lidhni gjithçka sipas skemës së përfshirë.

Hapi 14: KODI

Kjo është pjesa e fundit, pjesa që të gjithë kemi pritur - testimi, nëse funksionon. Ju duhet të ndryshoni adresën IP, ID -në e Weathercloud dhe Çelësin e Weathercloud sipas rrjetit tuaj në shtëpi dhe llogarisë tuaj Weathercloud. Atëherë jeni gati ta ngarkoni në arduino tuaj. Ju gjithashtu duhet të ngarkoni kodin e dërguesit të shiut I2C në Arduino nano në tabelën e reshjeve dhe dërguesi i erës I2C në Arduino nano në tabelën e shpejtësisë së erës. Ekziston edhe skenari index.php, më shumë informacion në lidhje me këtë është në hapin 7 Me

Hapi 15: Instalimi

Bërja e stacionit tuaj të motit në punëtorinë tuaj është një gjë, por bërja e tij në kushte reale të botës reale është tjetër gjë. Procedura e instalimit varet shumë nga ndërtesa në të cilën po montoni stacionin tuaj. Por nëse keni mburojën e rrezatimit diellor dhe mbajtësin e sensorëve të lartë, nuk duhet të jetë aq e vështirë. Sensori i temperaturës dhe lagështisë mund të vendoset kudo në ndërtesë, por sensori UV dhe matësi i shiut duhet të jenë në krye të ndërtesës. Sensori UV nuk mund të jetë në hije dhe matësi i shiut nuk mund të jetë pranë një muri, përndryshe kur ka erë të fortë pikat e shiut nuk do të bien në matës dhe leximet do të jenë të pasakta. Këtu është një fotografi që tregon se si mund ta montoni stacionin në një shtëpi tipike. Duhet të jeni shumë të kujdesshëm kur montoni një stacion në çati dhe duhet të keni një stërvitje të fuqishme që mund të shpojë përmes betonit.

Hapi 16: U krye

Urime. Nëse i keni bërë të gjitha hapat në mënyrë korrekte, keni një stacion moti cloud plotësisht operacional. Ju mund t'i shihni të dhënat nga stacioni im këtu. Nëse keni ndonjë pyetje ose sugjerim, do të isha i lumtur t'i dëgjoja në pjesën e komenteve më poshtë.

Unë po planifikoj të ndërtoj një stacion të ngjashëm duke përdorur bordin Wi-Fi ESP32 dhe disa sensorë shtesë (shpejtësia/drejtimi i erës, rrezatimi diellor, lagështia e tokës), por më shumë për këtë më vonë. Shijoni!