Bezprzewodowa stacja pogodowa Arduino WiFi Wunderground: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

W tej instrukcji pokażę, jak zbudować osobistą bezprzewodową stację pogodową za pomocą Arduino

Stacja pogodowa to urządzenie, które zbiera dane związane z pogodą i środowiskiem za pomocą wielu różnych czujników. Możemy zmierzyć wiele rzeczy, takich jak:

• Temperatura
• Wilgotność
• Wiatr
• Ciśnienie barometryczne
• Indeks UV
• Deszcz

Inspiracją do stworzenia tej stacji pogodowej jest Greg z www.cactus.io Anemometr Davisa, prawa autorskie do kodu Arduino należą do niego.

Jako płyty głównej używam Arduino Uno.

Moduł WiFi ESP8266 wyśle dane do www.wunderground.com

Weather Underground to komercyjny serwis pogodowy dostarczający informacje o pogodzie w czasie rzeczywistym przez Internet.

Wykorzystam te czujniki:

• Temperatura - Dallas DS18B20
• Wilgotność, Ciśnienie - BME280
• UV, Solarne - ML8511
• Anenometr i kierunek wiatru - Davis 6410
• Deszczomierz - Ventus W174

Krok 1: Części

Części potrzebne do zbudowania tego projektu to:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 ESP-01 lub ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Davisa 6410
6. Ventus W174

Krok 2: Schemat ideowy i schemat połączeń

Krok 3: Osłona stacji pogodowej Arduino Uno na płytce drukowanej

Projekt płytki drukowanej (PCB), użyłem programu,,Sprint-Layout . Eksport do plików Gerber.

Aby stworzyć tę osłonę stacji pogodowej Arduino Uno, będziesz potrzebować:

1. ML8511 UVB Czujnik promieni UV Breakout Czujnik światła UV Wyjście analogowe dla Arduino Ebay
2. Wodoodporna cyfrowa sonda termiczna lub czujnik DS18B20 Arduino Sensor Ebay
3. Zestaw JST-XH 4Pin 2.54mm Terminal Obudowa Złącza do przewodów PCB Ebay
4. Czujnik ciśnienia atmosferycznego Czujnik temperatury i wilgotności Breakout BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x rezystor 1k 0805
7. 1x rezystor 120R 0805
8. Zworka 8x 0R 1206 (rezystor)
9. płyta miedziana
10. Rezystor 2x4.7K
11. 1x rezystor 10k
12. 1x3mm led
13. 1x gniazdo RJ45 Ebay
14. 1x kondensator elektrolityczny 47uF
15. 1x 40-pinowe szpilki do nagłówka Ebay
16. 1x Regulator napięcia Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2.54mm przełącznik skoku DIP 2 Ebay

Krok 4: Biblioteki czujników Arduino, instrukcje i inne informacje

1) Projekt stacji pogodowej Arduino www.cactus.io

2) Instrukcja anemometru Davis 6410

3) Biblioteka sterownika Adafruit BME280 (czujnik ciśnienia barometrycznego)

4) Biblioteka czujników UV ML8511

5) Biblioteka Arduino dla układów scalonych Maxim Temperature DS18B20 DS18S20 - należy zauważyć, że występuje problem z tą serią. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Biblioteka dla układów Dallas/Maxim 1-Wire

7) Wunderground (protokół przesyłania osobistej stacji pogodowej)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-LqnDayb

8) Stacja pogodowa NodeMCU

Krok 5: Lutowanie PCB

Osłona stacji pogodowej, w której byłam reklamowana do obudowy Raspberry Pi. Myślę, że wygląda lepiej.

Krok 6: Instalowanie osobistej stacji pogodowej

Najważniejszą częścią instalacji jest lokalizacyjna stacja pogodowa. Jeśli stacja pogodowa znajduje się pod drzewem lub nawisem, dane o opadach zmierzone przez stację nie będą prawidłowe. Jeśli umieścisz stację pogodową w alejce, możesz bardzo dobrze uzyskać efekt tunelu aerodynamicznego na anemometrze, co skutkuje błędnymi danymi o wietrze. Stacja pogodowa powinna mieć dobre „pobieranie” lub odległość od innych wysokich obiektów.

Standardowy pomiar wiatru należy wykonać na wysokości 10 metrów nad ziemią. U mnie najlepiej sprawdza się dach.

Stacja pogodowa zasilana jest z panelu słonecznego. Jest więc autonomiczny.

Najczęstszy błąd w instalacji stacji pogodowej związany jest z zagubieniem czujnika termometru. Meteorolodzy określają temperaturę jako temperaturę w cieniu z dużą wentylacją. Umieszczając stację pogodową, upewnij się, że:

• Czujnik termometru nigdy nie otrzymuje bezpośredniego światła słonecznego.
• Termometr jest dobrze wentylowany i nie jest zasłonięty przez wiatr.
• Jeśli termometr jest umieszczony na dachu, upewnij się, że znajduje się co najmniej 1,5 metra nad dachem.
• Jeśli termometr jest umieszczony nad trawą, ponownie powinien znajdować się co najmniej 1,5 metra nad powierzchnią trawy.
• Termometr znajduje się co najmniej 15 metrów od najbliższej powierzchni utwardzonej.

Więc korzystam ze schronu pogodowego. Zrobiłem to z rurki PCV. W ten sposób stację pogodową można umieścić w bezpośrednim świetle słonecznym, a termometr znajduje się wewnątrz schronu.

Więcej informacji na temat instalacji stacji pogodowej tutaj

Krok 7: Polecenia AT ESP8266

Najpierw trzeba przygotować moduł wifi ESP8266. Zmień CWMODE na 1 = Station mode (Client) i podłącz ESP8266 do routera WiFi. Używam adaptera szeregowego usb na ttl. Wystarczy podłączyć 4 przewody (+3.3 V, GND TX, RX)

Możesz też użyć Arduino do wysyłania poleceń AT do ESP8266.

Komendy AT:

W

AT+CWMODE?

AT+CWMODE=1

AT+CWJAP="twoje ssd", "hasło"

więcej poleceń AT tutaj

Krok 8: Kod Arduino

1. Przed przesłaniem kodu do Arduino Uno zarejestruj się w wunderground.com, aby uzyskać identyfikator stacji WU oraz klucz/hasło

2. Zmień ten identyfikator i klucz/hasło na kod Arduino stacji pogodowej.

• identyfikator znaku = "xxxxxxxx"; //ID podziemnej stacji pogodowej
• Ciąg HASŁO = "xxxxxxxx"; // hasło do podziemnej stacji pogodowej

3. Zmień wysokośćpws, aby uzyskać mierniki ciśnienia względnego (m)

4. #define DEBUG 1 // jeśli sprawdzasz tylko dane z czujników.

5. Korzystam z 30-sekundowej pętli i wysyłam dane do Wunderground.com. 25 sekund zajmie mi zmierzenie prędkości wiatru. Inny czas to odczyt danych z czujnika.

Krok 9: Wynik

Działa i wysyła dane z czujników do Wunderground.com. Jestem bardzo szczęśliwy;)

Krok 10: Osobista stacja pogodowa IoT NodeMCU ESP12 WiFi V2

Nowa wersja stacji pogodowej v2 kliknij