ESP8266 - 12 stacji pogodowej: 4 kroki (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Ten projekt dotyczy budowy i testowania stacji pogodowej opartej na ESP8266-12. Koncepcja opiera się na niskim poborze mocy z ładowaniem baterii za pomocą ogniwa słonecznego. Ta instrukcja jest oparta na moich poprzednich 2 projektach systemu ładowania i rejestratorze esp.

BOM:

Płytka prototypowa PCB

s.click.aliexpress.com/e/bgL8ra4o

s.click.aliexpress.com/e/cZld3Uu0

Obudowa

s.click.aliexpress.com/e/bnH8vwuC

s.click.aliexpress.com/e/cgh1TZZA

Ogniwa słoneczne 6V:

s.click.aliexpress.com/e/boPIbdcU

s.click.aliexpress.com/e/P2CdlvQ

s.click.aliexpress.com/e/hpaB1es

ESP 8266 12

s.click.aliexpress.com/e/uPIsjqu

s.click.aliexpress.com/e/c2KA2QyC

Bateria. 18650 Bateria litowo-jonowa.

Uchwyt na baterię 18650

Czujnik.

Możesz wybrać cokolwiek, lubię czujniki I2C, wybieram czujnik światła MAX44009 https://s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (MAX44009)

s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (BME280 - czujnik temperatury, wilgotności i ciśnienia)

lub.

DS18B20 1-Wire czujnik temperatury https://s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha darmowa wysyłka:

s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha

2 x kondensator ceramiczny 100 nF

1x Kondensator elektrolityczny47microF (może używać 470microFarad)

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6 *

* pakiety kondensatorów

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6

s.click.aliexpress.com/e/bcwvHbiC

1x CP2102 moduł szeregowy USB na UART

s.click.aliexpress.com/e/btKG0HlO

n

2x przycisk dotykowy

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

2x płytki stykowe długie lub 1xdługa płytka stykowa + 1x krótka płytka stykowa lub 1x płytka drukowana (co jest lepsze, niska pojemność) https://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (długa)

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (krótki)

1x paczka kabli dupontowych (nie tak dobre, lepiej kupić grubszy, dla dobrego połączenia)

Rezystory: 3x 10kΩ 2x 4,7kΩ 1x2,2kΩ 1x 300kΩ 1x 100kΩ

Pakiety:

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

s.click.aliexpress.com/e/bzLcEtPSHttp://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

Krok 1: Budowanie

Opisuję tylko główne części dla szczególnie stacji pogodowej, więcej szczegółów na temat moich poprzednich projektów z instrukcją.

Używam mikrokontrolera ESP8266 - 12, można użyć ESP8266 - 7 z anteną. Do pracy układu esp potrzebny jest moduł obniżający napięcie 3,3 V, który konwertuje napięcie z akumulatora litowo-jonowego na 3,3 V. Używam akumulatora litowo-jonowego ze starego pakietu akumulatorów do notebooka.

Do ładowania akumulatora używam ogniwa słonecznego, w zasadzie potrzebne jest ogniwo słoneczne, które daje maksymalnie 7 V (w zależności od modułu ładującego TP4056) i około 200 mA maksymalnego prądu z ogniwa słonecznego. Maksymalny prąd zależy od baterii, jest to zasada C/10, ale dla baterii litowych można ładować również prądem 500 mA (C to pojemność baterii).

Do pomiaru używam 3 termometrów DS18b20, które oparte są na koncepcji jednego przewodu. Sprawdzam też uniwersalny adres każdego motywu z osobna. Dlaczego 3 metry? Sprawdź następny slajd.

Również ESP może mierzyć z anteną wifi! Mierzę siłę SSID, które podłączam. Zwykle jest to w jednostkach dB. Również mój esp sprawdza liczbę sieci Wi-Fi wokół mojego domu. Czasami są to 2, czasami 3 lub 4.

Krok 2: Pomiar

Do pomiaru używam 3 termometrów, jeden mierzy temperaturę wewnątrz pudełka, gdzie znajduje się esp i cały sprzęt. Drugi termometr mierzy temperaturę powietrza na zewnątrz. Po prostu podłączam czujnik za tablicą na balkonie. Trzeci termometr, którego używam do pomiaru temperatury wewnątrz butelki. Kiedy jest słonecznie, powietrze w butelce jest dość gorące. To jest jak detektor promieniowania słonecznego.

Również mierzę napięcie akumulatora za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC). ESP używa ADC z maksymalnie 1 V, więc muszę podzielić votlage z baterii litowej na mniej niż 1 V.

ESP mierzy również siłę mojego identyfikatora SSID i liczbę sieci Wi-Fi wokół mojego domu.

Krok 3: Testowanie

Do testowania używam kanału Thingspeak (https://thingspeak.com/channels/297517?fref=gc). Tworzę 8 wykresów, Temperatura zewnętrzna, ADC (wartości z ADC, które mierzą napięcie akumulatora), Różnica (Temperatura na zewnątrz - temperatura w butelce), Temperatura w pudełku, Siła wifi, Ilość "wifi", Temperatura na Słońcu =in butelka.

Mój esp wysyła dane do rzeczypeak co 28 minut (ustawiłem na 30 minut, ale wewnętrzny zegar oscyluje z lekkim szumem, ale w zasadzie interwał czasowy to około 28 minut)

Działa całkiem nieźle, ale w zeszłym tygodniu odkryłem, że raz dziennie brakuje jednej wartości. Interwał czasowy jest dłuższy niż 28 minut = 56 minut. Może serwer Thingspeak jest trochę problematyczny.

Możesz również stworzyć wykres z tych wartości i dodać ten wykres do innego kanału na Thingspeak (użyj narzędzi MATLAB Analysis i MATLAB Visualization). Używam go, ale może powoduje to trochę braków w moich wartościach. (Brakujące wartości pojawiły się również po usunięciu nowych wykresów i nowych kanałów)

Krok 4: Wykresy

Fajnie jest sprawdzać temperaturę na zewnątrz i analizować temperaturę w mojej butelce, która jest jak szklarnia. Temperatura może osiągnąć ponad 30 ° C (86 F), gdy na zewnątrz jest około 15 ° C (59 F). Również moja temperatura zewnętrzna nie jest dokładna, na stronie prognozy mojego regionu sprawdzam, że temperatura zewnętrzna, którą mierzę, jest nadal wyższa. Może potrzebuję lepszej izolacji.

temperatura na zewnątrz

temperatura w SŁOŃCE