Stwórz osobistą stację pogodową: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Siedząc w swoim pokoju zaczynasz się pocić lub czujesz chłód; zastanawiasz się, jaka będzie temperatura w twoim pokoju? lub jaka byłaby wilgotność? Zdarzyło mi się to jakiś czas temu.

Doprowadziło to do powstania osobistej stacji pogodowej, która monitoruje temperaturę, wilgotność, ciśnienie i natężenie światła w pokoju i przesyła je na prywatny kanał na thingspeak.com.

Zacznijmy.

Krok 1: Szybki film

Oto mały film, który podsumowuje wszystko w 5 minut.

Kliknij tutaj, aby obejrzeć na youtube

Krok 2: Elementy elektroniczne potrzebne do osobistej stacji pogodowej

Opis: Użyjemy DHT11 do wykrywania wilgotności, BMP180 do wykrywania temperatury i ciśnienia oraz rezystora zależnego od światła (LDR), aby uzyskać przybliżone pojęcie natężenia światła. Arduino nano zbierze dane z tych czujników i wyśle do ESP8266 w celu przesłania ich na Twój prywatny kanał na thingspeak.com. Zasilimy nasze Arduino nano z zasilacza ściennego 12V-2A, czujniki i ESP8266 otrzyma przekonwertowane napięcie z konwertera buck opartego na LM2596.

Lista komponentów:

1. czujnik ciśnienia i temperatury BMP180,
2. czujnik wilgotności DHT11,
3. Rezystor światłozależny (LDR),
4. Moduł wifi ESP8266 (gotowy firmware),
5. Arduino nano,
6. 2 rezystory - 51 KOhm i 4,7 KOhm,
7. Konwerter złotówki LM2596,
8. gniazdo prądu stałego,
9. Przełącz i
10. Adapter ścienny 12V-2A.

Krok 3: Narzędzia i dodatkowe przedmioty potrzebne do osobistej stacji pogodowej

Opis: Użyjemy narzędzia do ściągania izolacji z drutu, pilnika do wygładzania nacięć/otworów w obudowie, pistoletu do klejenia do umieszczania elementów wewnątrz obudowy, śrubokręta do zamykania pokrywy obudowy i lutowania drutem lutowniczym do montażu obwodu na płytce drukowanej ogólnego przeznaczenia (GCB). Plastikowe pudełko 4x4x2 cale pełni rolę obudowy. Do prawidłowego montażu na GCB będziemy potrzebować również męskiej i żeńskiej listwy berg wraz ze złączami żeńskimi.

Lista narzędzi:

1. ściągacz izolacji,
2. Plik,
3. Pistolet na klej,
4. Śrubokręt i
5. Lutownica i drut lutowniczy.

Lista dodatkowych przedmiotów:

1. Pudełko plastikowe 4x4x2 cale (ja użyłem tego wymiaru, wszelkie sąsiednie wymiary powinny być w porządku),
2. Płytka drukowana ogólnego przeznaczenia,
3. męski i żeński pasek berg i
4. złącza żeńskie.

Krok 4: Wymagania dotyczące oprogramowania

Opis: Aby zobaczyć wartość danych z czujników, potrzebujemy prywatnego kanału na thingspeak.com. Będziemy potrzebować Arduino IDE do napisania kodu arduino dla arduino nano. (Zakładam, że jesteście w posiadaniu komputera/laptopa oraz łącza wifi z dostępem do internetu)

Lista wymagań programowych:

1. Prywatny kanał na Thingspeak.com i
2. Arduino IDE (najlepiej najnowsza wersja).

Najnowszą wersję Arduino IDE można pobrać ze strony arduino.cc.

Teraz stwórzmy prywatny kanał na thingspeak.com.

Krok 5: Tworzenie kanału prywatnego na Thingspeak.com

Aby utworzyć prywatny kanał na thingspeak.com, wykonaj następujące kroki:

1. Otwórz przeglądarkę internetową i przejdź do thingspeak.com i kliknij kartę „Zarejestruj się” w prawym górnym rogu (zdjęcie nr 1)
2. Wypełnij dane i kliknij „Utwórz konto”, (zdjęcie nr 2)
3. Teraz kliknij zakładkę „Nowy kanał”, (zdjęcie nr 3)
4. Ponownie wypełnij szczegóły kanału i włącz 4 pola (ponieważ będziemy wysyłać 4 wartości czujników), przewiń w dół i kliknij zakładkę „Zapisz kanał”, (zdjęcie nr 4/5).
5. Na tej stronie kliknij zakładkę „Klucze API” i zanotuj swój „Zapisz klucz API”.

To wszystko ludzie, teraz masz swój prywatny kanał rzeczy.

Teraz złóżmy wszystkie elementy elektroniczne razem.

Krok 6: Schemat osobistej stacji pogodowej

Tutaj załączam obraz schematu dla Osobistej Stacji Pogodowej. Załączam również plik fritzujący do tego samego. Połączenia są dość proste.

1. BMP180 łączy się z portem I2C arduino nano.
2. LDR jest połączony w sposób dzielnik napięcia z rezystorem 51 kOhm, a złącze jest połączone z pinem A1 arduino nano.
3. Pin danych DHT11 jest podciągnięty wysoko za pomocą rezystora 4,7 KOhm i podłączony do pinu A0 arduino nano.
4. ESP8266 TX i RX łączy się odpowiednio z D10 i D11 arduino nano. CH_PD ESP8266 łączy się z szyną 3.3V.
5. Ustaw wyjście modułu LM2596 na 3,3 V, obracając potencjometr na tym module. Podłącz wyjście tego modułu do Vcc i Gnd odpowiednio Vcc i Gnd BMP180, DHT11, LDR i ESP8266.
6. Wejście modułu LM2596 pochodzi z adaptera ściennego 12V-2A, który również łączy się z Vin i Gnd Arduino nano.

Musimy zmontować ten obwód na płytce drukowanej ogólnego przeznaczenia. Zróbmy to.

Krok 7: Montaż obwodu na płytce drukowanej ogólnego przeznaczenia (GCB)

Narzędzia sprzętowe i dodatkowe elementy z kroku 3 są już dostępne.

1. Użyj żeńskiego paska berg do umieszczenia Arduino nano i ESP8288 na GCB,
2. Użyj lutownicy i drutu lutowniczego, aby połączyć je elektrycznie z płytą,
3. Użyj złączy żeńskich, aby zwiększyć zasięg wszystkich czujników i modułu LM2596, ponieważ zostaną one przyklejone do pokrywy i ściany obudowy,
4. Użyj męskiej listwy berg, aby wykonać punkty łączące dla żeńskich przedłużeń wykonanych w 3,
5. Zrealizuj schemat obwodu na GCB za pomocą przewodów (zdjąć je za pomocą ściągacza izolacji), lub szyny stopionego drutu lutowniczego i na koniec,
6. Sprawdź sorty przed zasileniem obwodu za pomocą multimetru.

Teraz, gdy cały sprzęt jest umieszczony w GCB, spójrzmy na kod.

Krok 8: Kod

Kod osobistej stacji pogodowej jest dość prosty. Poprawnie skomentowałem kod, aby ułatwić przenoszenie. Zanim nagrasz kod, zadbaj o następujące rzeczy.

1. Upewnij się, że wszystkie biblioteki są zainstalowane,
2. Zastąp myślniki identyfikatorem SSID swojego punktu dostępowego (routera wifi) w wierszu 14 kodu,
3. Zastąp myślniki hasłem Twojej sieci Wi-Fi w linii 15 kodu,
4. Zastąp myślniki kluczem API do zapisu prywatnego kanału rzeczypeak w wierszu 17. i
5. Podczas programowania Arduino nano upewnij się, że twoje zasilanie 12V DC jest wyłączone.

Oto link do github (Personal Weather Station) do pobrania kodu i bibliotek, z których korzystałem.

Teraz, gdy mamy już nasz sprzęt i oprogramowanie, jedyne, co pozostało, to opakowanie.

Krok 9: Przygotowanie obudowy

Teraz musimy zrobić otwory o różnych kształtach i rozmiarach w pudełku 4x4x2 cale. Musimy zrobić otwory na gniazdo DC i włączyć dowolną preferowaną ścianę obudowy. Musimy też zrobić otwory na czujniki na pokrywie obudowy.

Załączam obrazek przedstawiający wymiary otworów, które musimy wykonać na obudowie.

Użyj gorącego ostrza, aby przeciąć plastik.

Użyj pilnika do wygładzenia otworów.

Teraz twoja obudowa jest przygotowana do obsługi twojego obwodu.

Krok 10: Zamykanie pokrywy

Umieść zmontowany GCB wewnątrz obudowy.

Umieść przełącznik i gniazdo DC w otworach w ścianie; czujniki na otworach pokrywy. Sfinalizuj ich pozycję i użyj pistoletu do klejenia, aby je naprawić. Na koniec użyj śrubokręta, aby zamknąć pokrywę.

Masz to, Twoja osobista stacja pogodowa. Włącz zasilanie i zobacz temperaturę, wilgotność, ciśnienie i natężenie światła w swoim pokoju z dowolnego miejsca na świecie za pośrednictwem smartfona/komputera/laptopa/tabletu na prywatnym kanale thingspeak.

To wszystko za to pouczające. Skomentuj w razie jakichkolwiek wątpliwości.

Jeśli podobały Ci się te instrukcje, jest duża szansa, że pokochasz mój kanał na YouTube. Dziękuje za przeczytanie.