Μετεωρολογικός σταθμός Arduino Ultra Low Power: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτός ο οδηγός θα σας δείξει πώς να φτιάξετε έναν μετεωρολογικό σταθμό εξαιρετικά χαμηλής ισχύος χρησιμοποιώντας ένα arduino nano, ένα bme 280 και μια μονάδα ραδιοφώνου rf433, που θα διαρκέσει περίπου 1,5 έως 2 χρόνια σε 2 LiPo 18650 και τη δυνατότητα επέκτασής του προσθέτοντας περισσότερους αισθητήρες και ένα ηλιακό πάνελ.

Βήμα 1: Μέρη

Πομπός:

• 1 x Arduino Pro mini (με αφαιρούμενο τον ρυθμιστή ισχύος και τον ρυθμιστή τάσης)
• 1 x αισθητήρας Bme280 (οποιοσδήποτε αισθητήρας θα έκανε, απλώς προσθέστε μερικά κομμάτια κώδικα)
• 1 x μετατροπέας Buck (Ο πιο αποτελεσματικός δυνατός, προαιρετικός)
• 1 x Δίοδος (ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ)
• 2 x 18650s (οποιαδήποτε μπαταρία θα έκανε αν ήταν στην περιοχή 2-5.5v)
• 1 x Breadboard
• Μερικές ανδρικές και γυναικείες κεφαλίδες και καλώδια
• 1 x πομπός Rf433 (με κεραία)
• 1 x ηλιακό πάνελ (ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ)
• 1 x Αδιάβροχο περίβλημα (χρησιμοποίησα ένα παλιό Tupperware)

Δέκτης:

• 1 x Arduino Pro mini (Σε αυτή την περίπτωση οποιοδήποτε arduino θα έκανε)
• 1 x οθόνη υγρών κρυστάλλων
• 1 x δέκτης Rf433 (με κεραία)

Βήμα 2: Κατασκευάστε το

Συνδέστε τα πάντα αναλόγως στο protoboard για τον δέκτη, φροντίστε να φτιάξετε την κεραία σύμφωνα με τη συχνότητα της μονάδας σας με μια σελίδα σαν αυτή. Το μήκος της κεραίας πρέπει να είναι το ίδιο για τον δέκτη και τον πομπό.

Βήμα 3: Ο κώδικας

Ο κώδικας του πομπού έχει βελτιστοποιηθεί για χαμηλή ισχύ χρησιμοποιώντας τη βιβλιοθήκη LowPower.h και τη βιβλιοθήκη του adafruit bme280.

Ο δέκτης από την άλλη πλευρά δεν έχει βελτιστοποίηση για χαμηλή ισχύ, αν και μπορείτε εύκολα να τον προσθέσετε μόνοι σας.

Ορισμένες επιλογές σχολιάζονται στον κώδικα για εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά μπορεί εύκολα να μη σχολιαστούν για σκοπούς εντοπισμού σφαλμάτων.

Βήμα 4: Αποτελέσματα

Η μέτρηση του ρεύματος από την πλευρά του πομπού δείχνει ένα ρεύμα ύπνου περίπου 11uA. Το κάνει αυτό για περίπου 24 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια μεταδίδει τη θερμοκρασία, την υγρασία και τη βαρομετρική πίεση. Χρειάζεστε περίπου 350ms για να το κάνετε αυτό και χρησιμοποιείτε περίπου 11,5 mA. Αλλά μπορείτε εύκολα να προσθέσετε τους δικούς σας αισθητήρες και να επεκτείνετε τον μετεωρολογικό σταθμό.

Για τον υπολογισμό του χρόνου εκτέλεσης χρησιμοποίησα αυτήν την εύχρηστη αριθμομηχανή από το Όρεγκον ενσωματωμένη. Η αντικατάσταση των τιμών στην ηλεκτρονική αριθμομηχανή μας δείχνει χρόνο λειτουργίας περίπου 1,5 έτους, ο οποίος είναι αρκετά αποδεκτός λαμβάνοντας υπόψη τα δύο LiPos 1, 500mAh που είναι τοποθετημένα. Με το ηλιακό πάνελ από την άλλη πλευρά, ο χρόνος λειτουργίας θα ήταν απεριόριστος με αυτό το είδος κατανάλωσης.

Αργότερα θα προσθέσω ένα ic προστασίας μπαταρίας ή κάποιον κωδικό για την παρακολούθηση της μπαταρίας

Ελπίζω να σας φάνηκε χρήσιμο, τυχόν ερωτήσεις ή διορθώσεις μη διστάσετε να τις αφήσετε παρακάτω

Βήμα 5: ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ:

Έχω αλλάξει τη μονάδα rf433 με έναν πίνακα nrf24l01 και μια κεραία, και για τον δέκτη, έχω προσθέσει ένα esp8266 και χρησιμοποιώ το Blynk για να λάβω τις πληροφορίες στο τηλέφωνό μου, με αυτήν τη ρύθμιση μπορείτε να έχετε πολλούς μετεωρολογικούς σταθμούς με έναν δέκτη να επικοινωνεί πίσω στο τηλέφωνό σας. Αν κάποιος θέλει τα σχήματα κώδικα ή το προσαρμοσμένο PCB που σχεδίασα, μη διστάσετε να μου μιλήσετε.