Μίνι μετεωρολογικός σταθμός χρησιμοποιώντας Arduino και ThingSpeak: 4 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Καλησπέρα σε όλους. Σε αυτό το Instructable, θα σας καθοδηγήσω στα βήματα για να φτιάξετε έναν εξατομικευμένο μίνι μετεωρολογικό σταθμό. Επίσης, θα χρησιμοποιούμε το ThingSpeak API για να ανεβάζουμε τα δεδομένα καιρού στους διακομιστές τους, αλλιώς ποιος είναι ο σκοπός ενός μετεωρολογικού σταθμού εάν δεν μπορούμε καν να παρακολουθούμε τα καιρικά δεδομένα μας. Μπορείτε να το φτιάξετε για τα σχολικά/κολλεγιακά σας έργα ή για τα προσωπικά σας ενδιαφέροντα, αυτό εξαρτάται αποκλειστικά από εσάς. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν.

Πρώτα απ 'όλα, χρειαζόμαστε τα παρακάτω στοιχεία έτοιμα πριν ξεκινήσουμε την κατασκευή του μίνι μετεωρολογικού μας σταθμού. Για αναφορές καρφιτσών, μπορείτε να ελέγξετε εικόνες σε αυτήν την ενότητα του εκπαιδευτικού.

Προμήθειες

Arduino Uno R3

ESP8266 μονάδα WiFi

BMP180 Αισθητήρας βαρομετρικής πίεσης

Αισθητήρας βροχής FC37

DHT22 Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας

Καλώδια βραχυκυκλωτήρων και τροφοδοτικό

Λογαριασμός ThingSpeak

Arduino IDE

Βήμα 1: Δημιουργία και ρύθμιση λογαριασμού ThingSpeak

1. Για τη δημιουργία του λογαριασμού σας στο ThingSpeak, μεταβείτε σε αυτόν τον σύνδεσμο.

2. Εάν έχετε ήδη λογαριασμό τότε Συνδεθείτε αλλιώς δημιουργήστε νέο λογαριασμό.

3. Μόλις βρεθείτε στον πίνακα ελέγχου, κάντε κλικ στο «Νέο κανάλι» για να δημιουργήσετε ένα νέο κανάλι.

4. Εισαγάγετε το όνομα του καναλιού της επιλογής σας στο πεδίο "Όνομα".

5. Ελέγξτε τα πρώτα τέσσερα πεδία και ονομάστε τα «Θερμοκρασία», «Υγρασία», «Βαρομετρική πίεση» και «Βροχή» αντίστοιχα. Αφήστε άλλα πεδία κενά καθώς δεν τα χρειαζόμαστε για αυτό το έργο. Πατήστε το κουμπί "αποθήκευση" στο κάτω μέρος.

6. Τώρα θα μεταφερθείτε στην οθόνη του καναλιού. Κάντε κλικ στην καρτέλα "Κλειδιά API".

7. Θα δείτε το πλήκτρο εγγραφής API και το πλήκτρο ανάγνωσης API. Για αυτό το έργο, μας ενδιαφέρει το κλειδί εγγραφής API. Σημειώστε αυτό το κλειδί, καθώς θα το χρειαστούμε αργότερα.

(Για αναφορά, δείτε τις εικόνες αυτής της ενότητας αριθμημένες από 1 έως 3)

Βήμα 2: Συνδέσεις

Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό και κρίσιμο βήμα. Κάντε τις συνδέσεις προσεκτικά καθώς οι αισθητήρες είναι ευαίσθητοι στα τροφοδοτικά. Εάν παρέχεται υπερβολική τάση, οι αισθητήρες ενδέχεται να προκαλέσουν μόνιμη ζημιά. Για ευκολία, ελέγξτε την εικόνα αυτής της ενότητας. Περιέχει όλες τις συνδέσεις.

BMP180 ---- Arduino Uno R3 SDA PIN-A4

SCL PIN - A5

GND - GND

3V0 - 3.3V

DHT22 ----------- Arduino Uno R3

1ος PIN (VCC) ---------- Τροφοδοτικό 5V

2ος PIN (ΔΕΔΟΜΕΝΑ) -------- D4

3ος PIN (NC) --------- ΔΕΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ

4ος PIN (GND) --------- GND

Συνδέσεις αισθητήρων βροχής (ο αισθητήρας βροχής συνοδεύεται από πίνακα ανίχνευσης)

I) Αισθητήρας βροχής ----------- Arduino UNO R3:

VCC ----------- Καρφίτσα τροφοδοσίας 5V

A0 ----------- A1

D0 ----------- D7

GND ----------- GND

II) Αισθητήρας βροχής -------------- Πίνακας ανίχνευσης

+ve τερματικό ------------- +

-ve τερματικό --------------

ESP8266 ------------------ Arduino Uno R3

RX ------------------ D3

TX ------------------- D2

VCC & CH_EN ------------------- 3.3V

GND ------------------- GND

Σημειώσεις: *Η 3η ακίδα DHT δεν χρησιμοποιείται.

*Διασταυρώστε τη σύνδεση των ακίδων τροφοδοσίας και γείωσης κάθε αισθητήρα με την πλακέτα Arduino.

*Το BMP180 μπορεί να έχει ή να μην έχει 5 ακίδες. Αυτό συμβαίνει επειδή έχει έναν πείρο για παροχή +5v και έναν άλλο για +3,3V. Εάν έχετε μόνο ένα, απλώς συνδέστε τον ακροδέκτη τροφοδοσίας στα +3,3V

Βήμα 3: Κώδικας και τελικά βήματα

1. Στο πρώτο βήμα, σημειώσατε το πλήκτρο εγγραφής API από το ThingSpeak. Εκχωρήστε αυτό το κλειδί ως τιμή στη μεταβλητή API μου στον κώδικα.

2. Εισαγάγετε το WiFi SSID (όνομα της σύνδεσής σας wifi) και τον κωδικό πρόσβασης στις μεταβλητές mySSID και myPWD στον κώδικα.

3. Κάντε κλικ στο κουμπί επαλήθευσης για να επιβεβαιώσετε ότι ο κώδικας λειτουργεί σωστά.

4. Ανεβάστε τον κωδικό. Επίσης, προτείνω να αφαιρέσετε τις καρφίτσες που παρέχουν ισχύ στους αισθητήρες (3.3V και 5v) πριν ανεβάσετε τον κώδικα και να τους συνδέσετε ξανά μετά την επιτυχή μεταφόρτωση στον πίνακα Arduino.

*Σημείωση: Πριν από τη σύνταξη του κώδικα, ίσως χρειαστεί να κατεβάσετε και να εγκαταστήσετε τις βιβλιοθήκες που έχω χρησιμοποιήσει. Κατεβάστε τα από τους παρακάτω συνδέσμους

Βιβλιοθήκη DHT

Βιβλιοθήκη BMP180

Μετά τη λήψη, εγκαταστήστε τα πηγαίνοντας στο Sketch -> Include Library -> Add. Zip Library… στο Arduino IDE.

*Μπορείτε επίσης να αναζητήσετε συμπεριλαμβανόμενες βιβλιοθήκες στο google.

Βήμα 4: Βίντεο

Ειδική σημείωση: Έχτισα αυτό το έργο πριν από ένα χρόνο. Όταν ηχογράφησα αυτό το βίντεο την ημερομηνία δημοσίευσης αυτού του Instructable, διαπίστωσα ότι ο αισθητήρας BMP μου ήταν μεσολαβημένος. Έτσι έπρεπε να σχολιάσω τον κωδικό BMP και αφαίρεσα το πεδίο πίεσης από το ThingSpeak. Αλλά ο κωδικός BMP θα πρέπει να λειτουργεί καλά αρκεί να έχετε έναν αισθητήρα BMP που λειτουργεί σε αντίθεση με μένα. Επιπλέον, είχα ελέγξει πριν από ένα μήνα και λειτουργούσε καλά. Ευχαριστώ.