Modular Solar Weather Station: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ένα από τα έργα που ήθελα να φτιάξω για κάποιο διάστημα ήταν ένας Modular Weather Station. Modular με την έννοια ότι μπορούμε να προσθέσουμε τους αισθητήρες που θέλουμε απλά αλλάζοντας το λογισμικό.

Ο Modular Μετεωρολογικός Σταθμός χωρίζεται σε τρία μέρη. Ο κεντρικός πίνακας διαθέτει το Wemos, την μπαταρία, τη σύνδεση με τον ηλιακό πίνακα, τον φορτιστή και το ADC (Analog-Digital converter). Το πρώτο δορυφορικό pcb διαχειρίζεται τις αναλογικές συνδέσεις και το δεύτερο δορυφορικό pcb το ψηφιακό. Συνδέονται με καλώδιο UTP cat5 και πρίζες RJ45.

Τα δεδομένα μεταδίδονται σε διακομιστή MQTT. Ο Homeassistant διάβασε από εκεί, εμφανίστηκε στο ταμπλό και αποθηκεύει στατιστικά στοιχεία.

Προμήθειες

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Καλώδια βραχυκύκλωσης
• Μπαταρία 18650 - 1
• 18650 κάτοχος -1
• Γυναικείες κεφαλίδες
• Αρσενικές κεφαλίδες
• RJ45 θηλυκή πρίζα - 4
• Υποδοχή καλωδίου IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• Ηλιακό πάνελ 6W - 1
• Αδιάβροχες θήκες - 2
• PCB
• Καλώδιο UTP Cat 5
• Υποδοχή IC 16 ακίδων - 1
• MCP3008 (Μελλοντική χρήση) - 1

Βήμα 1: Συναρμολόγηση

Αρχικά έλεγξα ότι ο ηλιακός πίνακας παρέχει αρκετή ισχύ. Μετά άρχισα να φτιάχνω το πρωτότυπο. Αυτή η έκδοση θα τροφοδοτείται από μια μπαταρία 18650 που φορτίζεται από τον ηλιακό πίνακα. Θα παρακολουθεί την υγρασία, τη θερμοκρασία, την πίεση και την τάση της ίδιας της μπαταρίας. Όλα αυτά θα ελέγχονται από ένα Wemos D1 Mini και τα δεδομένα θα διαβιβάζονται σε διακομιστή MQTT. Μετά τη μεταφόρτωση του προγράμματος στο Wemos, επιβεβαίωσα την ισχύ και δοκίμασα τη λειτουργία του.

Βήμα 2: Κώδικας και Σχήμα

Όλα τα σχήματα κώδικα και PCB είναι διαθέσιμα στο GitHub μου.

Βήμα 3: PCB

Μετά σχεδίασα το pcb στο Autodesk Eagle. Αυτό έχει μια δωρεάν έκδοση που σας επιτρέπει να σχεδιάσετε pcb με δύο στρώματα και επιφάνεια 80cm2. Αφού σχεδιάσετε το σχηματικό, δημιουργεί τα ίχνη των εξαρτημάτων. Απλώς κάντε τις συνδέσεις και τοποθετήστε τις στην επιθυμητή θέση.

Τέλος, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν αρχεία Gerber για αποστολή στο PCBway.

Αυτό το βίντεο υποστηρίζεται από το PCBway. Supportersταν υποστηρικτές του καναλιού εδώ και αρκετό καιρό. Η παραγγελία pcb's στο PCBWay είναι εξαιρετικά απλή. Απλώς υποδείξτε το μέγεθος, την επιθυμητή ποσότητα και υποβάλετε τα αρχεία Gerber. Το PCBway δημιουργεί και αποστέλλει pcb γρήγορα. Κατά τη συναρμολόγηση, τα εξαρτήματα ταιριάζουν απρόσκοπτα, η συγκόλληση γίνεται εύκολα και τα PCB έχουν εξαιρετικό φινίρισμα. Κάντε την παραγγελία σας και λάβετε ένα μπόνους καλωσορίσματος 5 $.

Βήμα 4: Κουτί

Μετά τη συγκόλληση όλων των εξαρτημάτων, άρχισα να χτίζω το κουτί. Για αυτό χρησιμοποίησα μια αδιάβροχη θήκη που είχα. Εγκατέστησα έναν αδιάβροχο σύνδεσμο καλωδίου για να περάσω τη σύνδεση στους αισθητήρες και σχεδίασα μια υποστήριξη για την εγκατάσταση ενός φίλτρου στο Autodesk Fusion 360. Αυτό το φίλτρο επιτρέπει την κυκλοφορία του αέρα, αποτρέποντας τη συμπύκνωση και εμποδίζοντας την είσοδο ξένων αντικειμένων. Σχεδίασα επίσης υποστηρίγματα για το pcb και το ηλιακό πάνελ. Μετά την εγκατάσταση του ηλιακού συλλέκτη άρχισα να χτίζω το κουτί όπου θα αποθηκεύονται οι αισθητήρες με τη διαδικασία παρόμοια με το κύριο κουτί.

Μετά τη σύνδεση όλων των εξαρτημάτων, εγκατέστησα μια βάση στήριξης στο κουτί.

Στη συνέχεια, εγκατέστησα τα φίλτρα και στα δύο κουτιά. Αυτά αποτελούνται από ένα κομμάτι ύφασμα κολλημένο ανάμεσα σε δύο εκτυπωμένα στηρίγματα.

Βήμα 5: Εγκατάσταση και δοκιμή

Τέλος, εγκατέστησα τον μετεωρολογικό σταθμό έξω και έλεγξα τα δεδομένα. Αυτή τη στιγμή λειτουργούν μόνο οι ψηφιακοί αισθητήρες. Στο μέλλον σχεδιάζω να προσθέσω περισσότερους αισθητήρες digilal (UV sensor,…) και αναλογικούς αισθητήρες (ένα ανεμόμετρο,…).

Ελπίζω να σας αρέσει αυτό το έργο. Έχω βίντεο άλλων έργων, οπότε δείτε αυτά και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι μου και να με ακολουθήσετε στα κοινωνικά δίκτυα.