Απλός μετεωρολογικός σταθμός V2.0: 5 βήματα (με εικόνες)

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

Προηγουμένως είχα μοιραστεί μερικούς τύπους μετεωρολογικών σταθμών που λειτουργούσαν διαφορετικά. Εάν δεν έχετε διαβάσει αυτά τα άρθρα, σας συνιστώ να το δείτε εδώ:

• Απλός μετεωρολογικός σταθμός με χρήση ESP8266.
• Μετεωρολογικός σταθμός δωματίου χρησιμοποιώντας Arduino & BME280.

Σε αυτό το διδακτικό θα μοιραστώ έναν ενημερωμένο μετεωρολογικό σταθμό με συνδυασμένες δυνατότητες των δύο προηγούμενων συν μερικές επιπλέον δυνατότητες. Μαζί με την εσωτερική θερμοκρασία, την υγρασία και την πίεση μπορούμε επίσης να φέρουμε την τρέχουσα καιρική κατάσταση και την πρόβλεψη για την επόμενη ημέρα. Όλα αυτά τα δεδομένα θα εμφανίζονται σε οθόνη OLED, ιστοσελίδα και εφαρμογή android/ios.

Έτσι, χωρίς να χάσουμε άλλο χρόνο, ας ξεκινήσουμε.

P. S: Αν σας αρέσει αυτό το διδακτικό, ψηφίστε το από τον Διαγωνισμό Αισθητήρων:)

Προμήθειες

Ακολουθεί μια λίστα με τα μέρη που θα χρησιμοποιήσουμε για αυτό το έργο.

Wemos D1 Mini (Amazon US / Amazon EU): Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε dev-board βασισμένο σε ESP8266 / ESP32

Αισθητήρας BME280 (Amazon US / Amazon EU): Βεβαιωθείτε ότι αγοράσατε το "BME280" για να μην το συγχέετε με το "BMP280"

1.3 "OLED Display (Amazon US / Amazon EU): Σας προτείνω να πάρετε το ίδιο OLED με αυτό που έχω χρησιμοποιήσει, ή μπορεί να δυσκολευτείτε με αυτό καθώς πολλά OLED δεν λειτουργούν με πλακέτες ESP

Pushbutton (Amazon ΗΠΑ / Amazon ΕΕ): Χρησιμοποιήστε έναν στιγμιαίο διακόπτη καθώς θα αλλάζει μεταξύ διαφορετικών τρόπων λειτουργίας

Breadboard with Jumpers (Amazon US / Amazon EU): Για πρωτότυπο

Prototype Board (Amazon US / Amazon EU): Για να κολλήσετε τα πάντα για να κάνετε πιο μόνιμο πρωτότυπο

Μπαταρία 3.7v (Amazon US / Amazon EU): Για τροφοδοσία του συστήματος (προαιρετικό)

Μαζί με αυτά τα μέρη, χρειαζόμαστε επίσης λογισμικό για να λειτουργούν όλα

RemoteMe: Είναι μια πλατφόρμα IoT όπου πρέπει να δημιουργήσετε έναν λογαριασμό για να χρησιμοποιήσετε τις υπηρεσίες. Είναι εντελώς δωρεάν

Arduino IDE: Για να ανεβάσετε τον κώδικα

Ακολουθούν ορισμένα εργαλεία που μπορεί να χρειαστείτε στην πορεία:

Wire Strippers (Amazon US / Amazon EU)

Σετ συγκόλλησης (Amazon US / Amazon EU)

Helping Hands (Amazon US / Amazon EU)

Μόλις συγκεντρώσετε όλο το υλικό, μπορούμε να προχωρήσουμε στο επόμενο βήμα.

Βήμα 1: Δημιουργία της εφαρμογής Web και της συσκευής δικτύου:

Πρώτα πρέπει να πάμε στο Remoteme.org και να συνδεθούμε στο λογαριασμό μας. Εάν δεν έχετε λογαριασμό, τώρα είναι η ώρα να κάνετε έναν. Τώρα που έχουμε συνδεθεί στον απομακρυσμένο λογαριασμό, μπορούμε να φτιάξουμε τον μετεωρολογικό μας σταθμό, ανατρέξτε στα παρακάτω βήματα:

1. Όταν συνδεθούμε στον απομακρυσμένο λογαριασμό μας, ανακατευθυνόμαστε σε μια σελίδα όπου θα δούμε μια λίστα έργων. Κάντε κύλιση προς τα κάτω και θα βρείτε τον "Μετεωρολογικό σταθμό". Κάντε κλικ σε αυτό.
2. Θα εμφανιστεί ένα αναδυόμενο παράθυρο, εδώ κλικ μπορούμε να βρούμε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για το έργο. Εάν θέλετε, μπορείτε να διαβάσετε όλες τις λεπτομέρειες ή απλώς να ακολουθήσετε αυτό το οδηγό.

3. Πρέπει να μεταβούμε στην καρτέλα "Δημιουργία" και να συμπληρώσουμε τις πληροφορίες.

   • Καταχωρίστε πρώτα το όνομα και τον κωδικό πρόσβασης WiFi. Αυτό θα επιτρέψει στην πλακέτα ESP να συνδεθεί στο δίκτυό σας WiFi.
   • Στη συνέχεια υπάρχει μια επιλογή όπου μπορούμε να επιλέξουμε τον τύπο της πλακέτας. Καθώς χρησιμοποιούμε το Wemos D1 mini βασισμένο στο ESP8266, θα επιλέξουμε αυτόν τον πίνακα.
   • Τώρα πρέπει να εισάγουμε την τοποθεσία, δηλαδή την πόλη στην οποία ζείτε. Μεταξύ του ονόματος της πόλης και του κωδικού χώρας. Για παράδειγμα: Όπως στην εικόνα "Warsaw, PL" σημαίνει πόλη της Βαρσοβίας, Πολωνία. Αφού εισαγάγετε την πόλη και τη χώρα σας, μετακινηθείτε προς τα κάτω. Εδώ μπορείτε να αλλάξετε το όνομα της εφαρμογής και της συσκευής αλλά είναι προαιρετικό. Μπορείτε λοιπόν να κάνετε απευθείας κλικ στο "Επόμενο βήμα".
   • Αυτό είναι το τελευταίο βήμα εδώ απλά κάντε κλικ στο "Κατασκευή έργου". Τώρα μπορείτε να κατεβάσετε τον κώδικα που δημιουργείται αυτόματα από τον οδηγό κώδικα.
   • Κάτω από αυτό υπάρχουν 3 επιλογές, Άνοιγμα, κωδικός QR και Εγκατάσταση. Κάνοντας κλικ στην πρώτη επιλογή θα ανοίξει μια ιστοσελίδα με τα δεδομένα καιρού. Η δεύτερη επιλογή θα λάβει έναν κωδικό QR που μπορεί να σαρωθεί χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε smartphone για να αποκτήσει την ιστοσελίδα στο πρόγραμμα περιήγησης για κινητά. Η τρίτη επιλογή θα δώσει επίσης μια ιστοσελίδα η οποία θα εγκαταστήσει μια εφαρμογή ιστού σε Android/iPhone.

Στην ιστοσελίδα θα παρατηρήσετε ότι οι δύο πρώτες ροές εμφανίζουν δεδομένα, αλλά η τελευταία είναι κενή. Αυτό οφείλεται στο ότι πρέπει να δημιουργήσουμε ακόμη έναν μετεωρολογικό σταθμό δωματίου. Ας κάνουμε λοιπόν το κύκλωμα για τον μετεωρολογικό μας σταθμό.

Βήμα 2: Δημιουργία κυκλώματος:

Τώρα που έχουμε τον κωδικό, πρέπει να τον ανεβάσουμε στον πίνακα. Αλλά πρώτα πρέπει να συνδέσουμε την οθόνη, τον αισθητήρα BME280 και έναν διακόπτη στο Wemos D1 mini. Για να το κάνετε αυτό, ανατρέξτε πρώτα στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος.

Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει το πρωτόκολλο I2C για τη σύνδεση των ενοτήτων.

• SDA στο pin D2
• SCL στην καρφίτσα D1
• GND για καρφίτσα GND
• VIN στην καρφίτσα 3.3v

Σημείωση: Συνδέστε τις καρφίτσες οθόνης SDA & SCL και το BME280 στο ESP. Όλες οι ακίδες GND πρέπει να είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους.

Ένας ακροδέκτης του διακόπτη συνδέεται με το D3 και ο άλλος συνδέεται με το GND. Εάν δεν γνωρίζετε πώς λειτουργεί το κουμπί, προτείνω να ρίξετε μια ματιά σε αυτό το άρθρο. Ανατρέξτε στις παραπάνω εικόνες για καλύτερη κατανόηση.

Βήμα 3: Μεταφόρτωση του κώδικα:

Προτού μπορέσετε να ανεβάσετε τον κώδικα, βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει όλες τις πλακέτες ESP στο IDE. Αν δεν ξέρετε πώς να το κάνετε αυτό, παρακολουθήστε αυτό το Βίντεο YouTube.

Εγκαταστήστε επίσης τις ακόλουθες βιβλιοθήκες:

1. RemoteMe
2. RemoteMeUtils
3. SparkFun BME280
4. esp8266-OLED-master
5. RBD_Button
6. RBD_Timer

Για να εγκαταστήσετε αυτές τις βιβλιοθήκες. ανοίξτε το IDE και πηγαίνετε στο Tools >> Διαχείριση Βιβλιοθηκών. Στη γραμμή αναζήτησης εισάγετε το όνομα της βιβλιοθήκης ένα προς ένα και εγκαταστήστε το.

Τώρα εξαγάγετε το αρχείο κώδικα που έχετε κατεβάσει από το RemoteMe και ανοίξτε το με το Arduino IDE. Ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:

1. Συνδέστε τα wemos σας στον υπολογιστή και επιλέξτε τον τύπο της πλακέτας (Wemos D1 R1 mini) και επιλέξτε τη σωστή θύρα.
2. Τώρα ανεβάστε τον κωδικό και περιμένετε να τελειώσει.
3. Μετά τη φόρτωση του κωδικού, ο πίνακας θα συνδεθεί στο WiFi σας και θα αρχίσει να εμφανίζει τα δεδομένα στην οθόνη OLED.
4. Πατώντας το κουμπί θα αλλάξετε μεταξύ 3 mods. Μπορείτε να το ελέγξετε μόνοι σας.

Τώρα που όλα λειτουργούν όπως αναμένεται, μπορούμε να προχωρήσουμε για να κάνουμε αυτό το κύκλωμα πιο μόνιμο και κλειστό για να φαίνεται καλύτερο.

Βήμα 4: Δημιουργία PCB και περίβλημα:

Για να κάνουμε το κύκλωμά μας πιο ασφαλές και μόνιμο, πρέπει να συγκολλήσουμε όλα τα εξαρτήματα μαζί σε έναν πρωτότυπο πίνακα. Έχω μοιραστεί εικόνες της δουλειάς μου για να δώσω μια καλύτερη ιδέα. Μπορείτε να κάνετε διαφορετικό σχέδιο αν θέλετε.

Για το περίβλημα χρησιμοποίησα σανίδα αφρού καθώς είναι εύκολο στη χρήση και τη δουλειά. Παρακάτω έχω παράσχει ένα CAD στο οποίο μπορείτε να ανατρέξετε για να φτιάξετε το δικό σας περίβλημα.

Βήμα 5: Εκπαιδευτικό βίντεο:

Αν σας αρέσει αυτό το διδακτικό, ψηφίστε.