Modułowa słoneczna stacja pogodowa: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Jednym z projektów, które od jakiegoś czasu chciałem zbudować, była Modułowa Stacja Pogodowa. Modułowy w tym sensie, że możemy dodać czujniki, które chcemy, zmieniając tylko oprogramowanie.

Modułowa Stacja Pogodowa jest podzielona na trzy części. Na płycie głównej znajduje się układ Wemos, akumulator, połączenie z panelem słonecznym, ładowarką i ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy). Pierwszy satelitarny pcb zarządza połączeniami analogowymi, a drugi satelitarny pcb zarządza cyfrowymi. Łączy się je kablem UTP cat5 oraz gniazdami RJ45.

Dane są przesyłane do serwera MQTT. Asystent domu czytał stamtąd, wyświetlał się na desce rozdzielczej i zapisywał statystyki.

Kieszonkowe dzieci

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Kable rozruchowe
• 18650 bateria - 1
• 18650 uchwyt -1
• Żeńskie nagłówki
• Męskie nagłówki
• Gniazdo żeńskie RJ45 - 4
• Złącze kablowe IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• Panel słoneczny 6W - 1
• Wodoszczelne etui - 2
• PCB
• Kabel UTP kat. 5
• 16-pinowe gniazdo IC - 1
• MCP3008 (do wykorzystania w przyszłości) - 1

Krok 1: Montaż

Początkowo sprawdziłem, czy panel słoneczny zapewnia wystarczającą moc. Potem zacząłem budować prototyp. Ta wersja będzie zasilana baterią 18650 ładowaną przez panel słoneczny. Będzie monitorować wilgotność, temperaturę, ciśnienie i napięcie samej baterii. Wszystko to będzie kontrolowane przez Wemos D1 Mini, a dane będą przesyłane do serwera MQTT. Po wgraniu programu do Wemos potwierdziłem zasilanie i przetestowałem jego działanie.

Krok 2: Kod i schemat

Cały kod i schematy PCB są dostępne na moim GitHubie.

Krok 3: PCB

Następnie narysowałem płytkę drukowaną w Autodesk Eagle. Jest to darmowa wersja, która pozwala na projektowanie płytek PCB z dwiema warstwami i powierzchnią 80cm2. Po narysowaniu schematu generuje footprinty komponentów. Wystarczy wykonać połączenia i umieścić je w żądanym miejscu.

Na koniec konieczne jest wygenerowanie plików Gerber do wysłania na PCBway.

Ten film jest sponsorowany przez PCBway. Od jakiegoś czasu są zwolennikami kanału. Zamawianie płytek drukowanych na PCBWay jest niezwykle proste. Wystarczy wskazać rozmiar, żądaną ilość i przesłać pliki Gerber. PCBway szybko tworzy i wysyła płytki PCB. Podczas montażu komponenty pasują bezproblemowo, spawanie odbywa się łatwo, a płytki drukowane mają doskonałe wykończenie. Złóż zamówienie i otrzymaj bonus powitalny w wysokości 5 USD.

Krok 4: Pudełko

Po zespawaniu wszystkich elementów przystąpiłem do budowy pudełka. Do tego użyłem wodoodpornej obudowy, którą miałem. Zainstalowałem wodoodporne złącze kablowe, aby przepuścić połączenie z czujnikami i zaprojektowałem wspornik do instalacji filtra w Autodesk Fusion 360. Filtr ten umożliwia cyrkulację powietrza, zapobiegając kondensacji i zapobiegając przedostawaniu się ciał obcych. Zaprojektowałem również podpórki pod płytkę drukowaną i panel słoneczny. Po zamontowaniu panelu fotowoltaicznego zacząłem budować skrzynkę, w której będą przechowywane czujniki, podobnie jak w przypadku skrzynki głównej.

Po podłączeniu wszystkich elementów, zainstalowałem w pudełku uchwyt mocujący.

Następnie zainstalowałem filtry w obu pudełkach. Składają się one z kawałka tkaniny wklejonego między dwie drukowane podpory.

Krok 5: Instalacja i testowanie

W końcu zainstalowałem stację pogodową na zewnątrz i sprawdziłem dane. W tej chwili działają tylko czujniki cyfrowe. W przyszłości planuję dodać więcej czujników cyfrowych (czujnik UV, …) i czujników analogowych (anemometr, …).

Mam nadzieję, że podoba Ci się ten projekt. Mam filmy z innych projektów, więc sprawdź je i nie zapomnij zasubskrybować mojego kanału i śledzić mnie na portalach społecznościowych.