ESP8266 - 12 Weatherstation: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό το έργο αφορά την κατασκευή και δοκιμή μετεωρολογικού σταθμού με βάση το ESP8266 - 12. Η ιδέα βασίζεται στη χαμηλή τροφοδοσία με μπαταρία φόρτισης με χρήση ηλιακών κυψελών. Αυτό το εκπαιδευτικό βασίζεται στα προηγούμενα 2 έργα φόρτισης συστήματος και καταγραφής esp.

BOM:

Πρωτότυπη πλακέτα PCB

s.click.aliexpress.com/e/bgL8ra4o

s.click.aliexpress.com/e/cZld3Uu0

υπόθεση

s.click.aliexpress.com/e/bnH8vwuC

s.click.aliexpress.com/e/cgh1TZZA

6V ηλιακά κύτταρα:

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

Μπαταρία. Μπαταρία ιόντων λιθίου 18650.

Θήκη για μπαταρία 18650

Αισθητήρας.

Μπορείτε να επιλέξετε οτιδήποτε, μου αρέσουν οι αισθητήρες I2C, επιλέγω αισθητήρας φωτός MAX44009 https://s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (MAX44009)

s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (BME280 - αισθητήρας θερμοκρασίας, υγρασίας και πίεσης)

ή.

DS18B20 1-Wire Temperature Sensor https://s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha δωρεάν αποστολή:

s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha

2 x Κεραμικός πυκνωτής 100 nF

1x ηλεκτρολυτικός πυκνωτής47microF (μπορεί να χρησιμοποιήσει 470microFarad)

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

* συσκευασίες πυκνωτών

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6

s.click.aliexpress.com/e/bcwvHbiC

1x Σειριακή μονάδα CP2102 USB to UART

s.click.aliexpress.com/e/btKG0HlO

ν

2x απτικό κουμπί

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

2x μαγειρικές πλάκες μακρές ή 1xlong breadboard + 1x κοντές φρυγανιές ή 1x pcb (το οποίο είναι καλύτερο, χαμηλή χωρητικότητα) https://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (μακρύ)

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

1x συσκευασία καλωδίων dupont (όχι τόσο καλό, καλύτερα να αγοράσετε πιο χοντρά, για καλή σύνδεση)

Αντιστάσεις: 3x 10kΩ 2x 4.7kΩ 1x 2.2kΩ 1x 300kΩ 1x 100kΩ

Πακέτα:

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

s.click.aliexpress.com/e/bzLcEtPS

Βήμα 1: Χτίσιμο

Περιγράφω μόνο τα κύρια μέρη για esp weatherstation, περισσότερες λεπτομέρειες για τα προηγούμενα διδάξιμα έργα μου.

Χρησιμοποιώ μικροελεγκτή ESP8266 - 12, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ESP8266 - 7 με κεραία. Για το λειτουργικό τσιπ esp, χρειάζεστε μονάδα σταδιακής απόδοσης 3,3 V, η οποία μετατρέπει την τάση από μπαταρία ιόντων λιθίου σε 3,3 V. Χρησιμοποιώ μπαταρία ιόντων λιθίου από παλιά μπαταρία φορητού υπολογιστή.

Για τη φόρτιση της μπαταρίας, χρησιμοποιώ ηλιακή κυψέλη, βασικά χρειάζεστε ηλιακή κυψέλη, η οποία δίνει μέγιστο 7 V (εξαρτάται από τη μονάδα φόρτισης TP4056) και περίπου 200 mA μέγιστο ρεύμα από την ηλιακή κυψέλη. Το μέγιστο ρεύμα εξαρτάται από την μπαταρία, είναι ο κανόνας C/10, αλλά για μπαταρίες λιθίου, μπορείτε επίσης να φορτίσετε με 500 mA (το C είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας).

Για μέτρο χρησιμοποιώ 3 θεόμετρα DS18b20, τα οποία βασίζονται σε ένα σύρμα. Επίσης, ελέγχω την καθολική διεύθυνση κάθε μεμονωμένου θέματος. Γιατί 3 μέτρα; Ελέγξτε την επόμενη διαφάνεια.

Επίσης το ESP μπορεί να μετρήσει με κεραία wifi! Μετράω την ισχύ του SSID που συνδέω. Συνήθως είναι σε μονάδες dB. Επίσης, ο αριθμός esp μου ελέγχει τα δίκτυα wifi γύρω από το σπίτι μου. Μερικές φορές είναι 2, μερικές φορές είναι 3 ή 4.

Βήμα 2: Μέτρηση

Για τη μέτρηση χρησιμοποιώ 3 θεόμετρα, μία θερμοκρασία μέτρησης μέσα στο κουτί, όπου είναι esp και όλο το υλικό. Το δεύτερο θεόμετρο μετρά τη θερμοκρασία του αέρα έξω. Απλώς συνδέω τον αισθητήρα πίσω από τον πίνακα στο μπαλκόνι. Τρίτο θεόμετρο που χρησιμοποιώ για τη μέτρηση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του μπουκαλιού. Όταν είναι ηλιόλουστος, ο αέρας μέσα στο μπουκάλι είναι αρκετά ζεστός. Είναι λοιπόν σαν ανιχνευτής ηλιακής ακτινοβολίας.

Επίσης μετράω την τάση της μπαταρίας με αναλογικό ψηφιακό μετατροπέα (ADC). Το ESP χρησιμοποιεί ADC με μέγιστο 1 V, οπότε πρέπει να διαιρέσω το votlage από μπαταρία λιθίου σε λιγότερο από 1 V.

Επίσης το ESP μετρά τη δύναμη του SSID μου και τον αριθμό των δικτύων wifi, γύρω από το σπίτι μου.

Βήμα 3: Δοκιμή

Για δοκιμές χρησιμοποιώ το κανάλι Thingspeak (https://thingspeak.com/channels/297517?fref=gc). Δημιουργώ 8 γραφήματα, εξωτερική θερμοκρασία, ADC (τιμές από ADC, που μετρούν την τάση της μπαταρίας), Διαφορά (Θερμοκρασία έξω - θερμοκρασία στο μπουκάλι), θερμοκρασία στο κουτί, Ισχύς wifi, Αριθμός "wifies", Θερμοκρασία στον ήλιο = σε μπουκάλι.

Ο esp μου στέλνει δεδομένα στα πράγματα κάθε 28 λεπτά (έβαλα 30 λεπτά, αλλά το εσωτερικό ρολόι ταλαντεύεται με λίγο θόρυβο, αλλά βασικά, το χρονικό διάστημα είναι περίπου 28 λεπτά)

Λειτουργεί αρκετά καλά, αλλά την περασμένη εβδομάδα, διαπιστώνω, ότι μία φορά την ημέρα, λείπει μία τιμή. Το χρονικό διάστημα είναι μεγαλύτερο από 28 λεπτά = 56 λεπτά. Maybeσως ο διακομιστής Thingspeak να είναι λίγο προβληματικός.

Επίσης, μπορείτε να δημιουργήσετε γράφημα από αυτές τις τιμές και να το προσθέσετε σε άλλο κανάλι στο Thingspeak (χρησιμοποιήστε εργαλεία MATLAB Analysis και MATLAB Visualization). Το χρησιμοποιώ, αλλά ίσως να προκαλεί λίγο έλλειψη στις αξίες μου. (Οι τιμές που λείπουν συνέβησαν επίσης μετά τη διαγραφή των νέων γραφημάτων και των νέων καναλιών μου)

Βήμα 4: Γραφήματα

Είναι ωραίο να ελέγχω τη θερμοκρασία έξω και να αναλύω τη θερμοκρασία στο μπουκάλι μου, το οποίο είναι σαν το θερμοκήπιο. Η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει πάνω από 30 ° C (86 F) όταν έξω είναι περίπου 15 ° C (59 F). Επίσης η εξωτερική μου θερμοκρασία δεν είναι ακριβής, στον ιστότοπο πρόβλεψης της περιοχής μου ελέγχω ότι η εξωτερική θερμοκρασία που μετράω είναι ακόμα υψηλότερη. Σως χρειάζομαι καλύτερη απομόνωση.

θερμοκρασία έξω

θερμοκρασία στον ΗΛΙΟ