Кесиптик аба ырайы станциясы ESP8266 жана ESP32 DIY колдонуп: 9 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

LineaMeteoStazione - бул Sensirionдун профессионалдык сенсорлору менен, ошондой эле кээ бир Дэвис инструментинин компоненти (Rain Gauge, Anemometer) менен туташтырылган толук аба ырайы станциясы.

Долбоор DIY метеостанциясы катары багытталган, бирок жөн эле монтаждоо бөлүгүн талап кылат, анткени тактайлар мен тарабынан программаланган, ошондой эле толук ПХБ менен берилет. Код башынан бери муну жасоону же өзгөртүүнү каалагандар үчүн Opensource менен бөлүшүлөт!

Сиз WeatherCloud, Wunderground жана LineaMeteo (Италиянын Аба ырайы тармагы!) АБА АБА СТАНЦИЯСЫН таба аласыз (анемометр орнотулган эмес) жана бул жерде SHT3x менен SHT1xти салыштыруу үчүн THINGSPEAKтин версиясы. Мен азыр SHT1xти аба ырайына каршы коробкадагы температураны көзөмөлдөө үчүн колдонуп жатам, бирок сиз аны жердин температурасын жана нымдуулугун же башка максаттарды көзөмөлдөө үчүн колдоно аласыз!

Сураныч, көңүл буруңуз (Жогорудагы шилтемелер оффлайн режиминде болот, анткени аба ырайы бекети 2021 -жылдын февралында алынып салынат, анткени мен батирде көчүп жүрөм)

БАРДЫК МААЛЫМАТТЫ ТАБЫҢЫЗ ЖАНА ЖАНЫЛТЫШТЫ БУЛ ЖЕРДЕ GITHUB

1 -кадам: Компоненттердин тизмеси

Бул ESP8266 жана ESP32 өнүктүрүү такталарынын айкалышы менен иштейт жана негизинен 3 түзмөктөн турат:

1. ТҮЗМӨК 1: WEMOS D1 MINI PRO (Жаңы версия) + иштелип чыккан ПКБ (СЫРТКЫ орнотулушу керек) ЖАНА КҮН ПАНЕЛИ Бул сыртта турган бөлүк жана ал бир өнүгүү тактасынан жана ПКБдан турат. Бул Google Firebaseге жөнөтүлө турган аба ырайы тууралуу маалыматтарды чогултуу үчүн колдонулат. Маалыматтар реалдуу убакытта ар бир сенсордон чогултулат, бирок жүктөө убактысы метеостанциянын жөндөөлөрүндө тандалып алынат, ал кийин колдонмодо түшүндүрүлөт. Максималдуу жана минималдуу температура реалдуу убакытта чогултулат. Толук бирдиктин сүрөтүнүн астында:

2. DEVICE 2: WEMOS D1 MINI PRO (Эски Версиясы) + BMP180 басымыБул бардык тармактык байланыштарды башкаруучу жана Google Firebaseдан маалыматтарды чогултуу. Башкарманын милдеттери төмөнкүлөрдөн турат:  Маалыматтарды чогултуу  Айрым маалыматтарды IP дарегине LineaMeteo аба ырайы тармагы менен байланышууга даяр форматта бөлүшүү.  Дайындарды weathercloudко жөнөтүү  Маалыматты wundergroundго жөнөтүү  Thingspeakке маалыматтарды жөнөтүү

Бул иш 3D түрүндө https://www.thingiverse.com/thing:4081064 дарегинен басылган

3. DEVICE 3: LOLIND32 ESP32 + ПХБ иштелип чыккан + СИЗ Дисплей + BME680Бул жөн эле дисплейдеги маалыматтарды визуалдаштыруу менен алектенген бөлүк, ошондой эле абанын сапаты, басымы, температурасы жана нымдуулугу жөнүндө маалыматтарды чогулткан сенсорго ээ. Колдонулган дисплей 4.2 дюймдук сыя дисплейи, WaweShare же GoodDisplay бренддерин колдонсо болот.

Кап 3D басылган: ePaper үчүн куту + ESP32 Маалымат дисплейи sidoh10 тарабынан - Thingiverse

2-кадам: DEVICE 2: Wi-Fi жана Firebase Google интерфейси

** КӨБҮРӨӨК АТАЙЫН ДЕТАЛДАР ҮЧҮН ЖОГОРУДАГЫ ГИТУБ ШИЛДЕГИ АБА ЫРАЙЫНЫН КОЛДОНМОСУН КӨРҮҢҮЗ **

Биринчиден, биз Firebase эсебин түзүшүбүз керек. Бул үчүн сизге Google каттоо эсеби керек болот, эгерде сизде жок болсо, аны түзө аласыз.

Firebase каттоо эсебин орнотуу үчүн, сиз төмөнкү кадамдарды жасашыңыз керек:

1. FIREBASEге өтүп, "Баштоо" баскычын чыкылдатыңыз.

Google аккаунтуңузга кириңиз

2. "Долбоор кошуу" "Aggiungi progetto" дегенди басыңыз

3. Долбооруңузга ат коюңуз! "Улантуу" "Улантуу" баскычын чыкылдатыңыз. Кадамдарды аткарыңыз жана долбоорду түзүңүз. Firebase үчүн демейки каттоо эсебин колдонуңуз.

4. "Проектке сереп салуу" бөлүмүнө өтүңүз "Panoramica del progetto" жана "проект орнотуулары" 'Impostazioni progetto' тандаңыз.

5. 'Service Account' 'Account di Servizio' жана 'Service Account түзүү' 'Crea account di servizio' чыкылдатыңыз.

6. "Долбоорго сереп салуу" бөлүмүнө кайтып, "Креа маалымат базасы" реалдуу убакыт маалымат базасын түзүңүз жана кадамдарды аткарыңыз жана маалымат базасы үчүн эң жакын жерди тандаңыз.

7. БААРЫ БОЛДУ! Эми реалдуу убакыт базасында таба турган долбооруңуздун шилтемесин жана "Сервистик эсеп" "Эсеп сервисинин" "Маалыматтар базасынын сыры" "Сегрети маалымат базасы" астындагы сырды сактаңыз.

Аба ырайы станциясын программалоо үчүн сизге төмөндөгү сүрөттө баса көрсөтүлгөн маалымат базасынын сыры гана керек болот! Сизге программаланган тактаны жөнөтүү үчүн мага ошол грамоталар керек болот, ошондой эле сиз тактанын программасын түзүшүңүз керек.

3-кадам: WI-FI ЖӨНДӨӨ

Wi-Fi туташуусун орнотуу үчүн төмөнкү кадамдарды аткарыңыз:

· USB кабелин DEVICE 2ден USB портуна туташтырыңыз (телефонуңуз үчүн кадимки кубаттагычты же каалаган USB портун колдонсоңуз болот, мисалы роутериңизде (сунушталган вариант))

· DEVICE 2 күйгүзүлгөндөн кийин аны смартфонуңузда же компьютериңизде LineaMeteoStazioneR деген аталыштагы Wi-Fi байланыштарынан таба аласыз.

· Туташууга аракет кылсаңыз, ал сырсөздү сурайт. ШЫРЫК: LaMeteo2005

· Wi-Fi конфигурациясын чыкылдатыңыз жана Wi-Fi тармагыңызды тандап, сырсөзүңүздү киргизип, Сактоону басыңыз. Эми DEVICE 2 туташууга аракет кылат жана эгерде ал ишке ашпай калса, мурунку процедураларды кайра баштооңуз талап кылынат.

· DEVICE 2 туташкандан кийин, Realtime маалымат базаңызга кайтыңыз жана көптөгөн маалымат пайда болгонун көрөсүз.

4 -кадам: DEVICE 1ди орнотуңуз (сыртта)

Бул сыртта аба ырайынын бекетин камсыздоону талап кылган орнотуу. Күн радиациясынын калканы айлана -чөйрөнүн температурасы жана нымдуулугу сенсору үчүн талап кылынат. Батареяны жана ПКБны туура сактоо үчүн аба ырайына каршы коробка талап кылынат.

1. Төмөндө мисал катары аба ырайына коробкага такта орнотуңуз жана батарейканы орнотуңуз (ЭТИШТҮҮ + ЖАНА - ЖАНА БАТАРЕЯ БИРИНЧИ БАШТАЛУУНУН АЛДЫНДА 100% КУБАЛАНЫШЫ КЕРЕК):

2. Колдонулган сенсордун түрүнө жараша RJ12 коннекторлорун же бурамалуу терминалды колдонуп, борттогу бардык жеткиликтүү сенсорду туташтырыңыз. ( Шайкеш сенсор жана спецификациянын тизмесине кайрылыңыз) (СЕНСОРЛОР SHT3X ЖАНА УК СЕНСОРЛОРУ ҮЧҮН АТАПТАНДЫРЫЛГАН Адаптердик Такта менен ТАНДЫРЫЛГАН, ТЫНДИЕДЕ SHT35 ҮЧҮН БИРИ)

3. Батарея коннекторун Wemos D1 Mini Proго сайыңыз жана Wi-Fi туташуусун DEVICE 2 менен бирдей орнотуңуз. Тармактын аты "LineaMeteoStazioneS" болот

Андан кийин күн панелинин конвертеринен USB туташтырыңыз. (Сүрөт жөн гана прототиптин өкүлү жана USB конвертери сиз үчүн мурунтан эле туташып турат, сиз жөн гана күн панелин туташтырышыңыз керек болот)

5 -кадам: Firebase менен Аба ырайы станциясынын жөндөөлөрүн конфигурациялаңыз

БИЙЛИКТЕН АРЫЛУУНУН АР БИР ЖӨНДӨӨСҮ КЕРЕК

2 -ТҮЗМӨК ЖАНА БИЙЛИККЕ КАЙТАЛА

Жогорудагы жол -жоболорду аткаргандан кийин, сиз реалдуу убакыт маалымат базаңыз ушундай болорун билесиз (эгерде UV индексинин сенсору туташса, ал 655ти көрсөтпөйт):

Маалыматтар базасы төмөнкүдөй категорияларга бөлүнөт:

· ChangeTime

Бул параметр сиздин TIMEZONE убактыңызды белгилөө үчүн колдонулат (күндүзгү жарык үнөмдөлгөндө өзгөртүү керек) жана SendDataTime орнотуу үчүн. DEVICE 1дин батареянын кубатын үнөмдөө үчүн маалыматты 90 секунддан тезирээк жүктөбөө сунушталат

CurrentDay жана RESETDATAга тийүүнүн кажети жок. Маалыматтар базасындагы бардык маалыматтарды баштапкы абалга келтирүү үчүн RESETDATAга 0 киргизиңиз.

· Байланыш

Байланыш DEVICE 2нин учурдагы IP дарегин билүү үчүн жана DEVICE 1дин Wi -Fi сигналынын күчүн көзөмөлдөө үчүн колдонулат. DEVICE 1ди жок дегенде -75 же андан көп сигнал күчү менен сактоого аракет кылыңыз.

IPAddress түзмөктөрүңүздү LineaMeteo аба ырайы тармагына орнотуу үчүн IPди кайра багыттоо үчүн колдонулушу мүмкүн. (PortForwarding роутерде жасалышы мүмкүн, бирок ар бир роутер айырмаланат, андыктан өзүңүздүкүн билишиңиз керек. Тышкы порт 4600 жана ички порт 80 болушу керек, мисал төмөндө)

· Басым

Бул жерде басымдын мааниси сакталат жана аны деңиз деңгээлине карап калибрлөөгө болот. Метеостанцияга жакын жайгашкан же болжолдоого учурдагы атмосфералык басымды карап көрүңүз. Ар бир сан 1Па дегенди билдирет

· Жамгыр

Бул жерде 24 саатта жамгырдын баасы жана жамгырга байланыштуу башка баалуулуктар сакталат. Сиз жамгыр өлчөгүчтү колдонсоңуз болот, андыктан ар бир чөгүү канча экенин текшерүү керек болот. Кыймылдын санын мм менен өзгөртүү үчүн "mmGoccia" өзгөртүү. По умолчанию 0.2мм

· SHT1x

Бул Sensirion SHT1x же SHT7x сериясынын маалыматтарын камтыйт.

· SHT3x

Бул Sensirion SHT3x сериясынын маалыматтарын камтыйт.

· Кызматтар

Бул аба ырайы бекети менен колдонуу үчүн жеткиликтүү болгон бардык кызматтарды камтыйт.

OPENWEATHER

Сиз OpenWeather боюнча өз каттоо эсебиңизди DEVICE 3төгү учурдагы аба ырайы сүрөттөмөсү үчүн орното аласыз (Менин API ачкычтарымды таап, APIдеги Services, OpenWeatherден көчүрүңүз.)

Туура астрономия бөлүмүн көрсөтүү үчүн түндүк жарым шарда же түштүк жарым шарда түштүктө жашасаңыз, жарым шарды түндүккө жазыңыз.

DEVICE 3тө англис тилинен итальян тилине өтүү үчүн "en" же "it".

DEVICE 3төгү аба ырайынын туура сүрөттөлүшүн көрсөтүү үчүн кеңдик жана узундук

Эгерде түштүк жарым шардан Latitude боюнча терс сан болуп калса.

THINGSPEAK

ThingSpeak боюнча каттоо эсебин түзүңүз жана WriteAPIkeyди таап myWriteAPIKeyде көчүрүңүз, эгерде 2 сенсор туташтырылган болсо, SHT1x менен SHT3x серияларынын ортосундагы графиканын айырмасын көрөсүз же жөн эле SHT1xти көзөмөлдөңүз.

WeatherCloud

Бул параметрди колдонуу менен метеостанцияны Weather Cloud тармагына байланыштырсаңыз болот. Түзмөгүңүздөгү Жөндөөлөргө өтүп, "Шилтемени" тандаңыз, ал сизге маалымат базасында көчүрө турган ID менен ачкычты берет.

WunderGround

Сиз бул параметрди колдонуу менен метеостанцияны WunderGround менен байланыштыра аласыз.

Менин түзмөктөрүмдөгү ID менен ачкычты таап, аны маалымат базасына көчүрүңүз.

· Уктоо

Демейки боюнча 1 коюлган, бирок уйку режимин иштетүү үчүн 0гө өзгөртүлүшү мүмкүн. Уйку режиминде жамгыр өлчөгүч жана анемометр иштебейт, андыктан алар ПХБдан ажыратылышы керек

Уйку режими батарейкада колдонулса, батарейканы күн панели менен толуктабастан орточо 6 айга созулат.

· UVIndex

Бул учурдагы UVindexтин маанисин камтыйт.

· Шамал

Бул Шамалдын баалуулуктарын камтыйт, шамалдын багыты, ошондой эле Шамалдын ылдамдыгы жана ылдамдыгы. Бул жерде Шамалдын багытынын туура багытын көрсөтүү үчүн Офсетти туураласа болот. 0 градус же 360 градус түндүк чекити болушу керек.

6 -кадам: DEVICE 3 дисплейин орнотуу (КӨБҮРӨӨК ФОТО GITHUB ЖЕТКИЛИКТҮҮ)

DEVICE 3 бир эле батарейка менен иштейт 18650, аны USB аркылуу кайра суротто корсотууго болот (Фото акыркы долбоорду билдирбейт, бирок анын прототиби гана, ичинде туура ПХБ дизайны болот.) BME680 сенсорун көрсөтөт.

Дисплей автоматтык түрдө 20 мүнөт сайын жана түн ортосунан кийин жана эртең мененки саат 7ге чейин 1 саат сайын жаңырат. Бирок кутунун оң жагындагы баскычты чыкылдатуу менен кол менен жаңыртса болот.

ЖАНЫЛГАНДАН КИЙИН ӨРТТӨРДӨ ЖӨНДӨӨДӨ ТАНДАЛГАН ТИЛ ӨЗГӨРӨТ

Батарея орнотулгандан кийин, Wi-Fiга туташуу үчүн DEVICE 2дин ошол эле процедураларын аткарыңыз.

Тармактын аталышы 'LineaMeteoStazioneVisual' болот

Батарейка башталганга чейин жетиштүү түрдө заряддалышы керек.

7 -кадам: ШАЙЫКТУУ СЕНСОРЛОР (GITHUB ЖӨНҮНДӨ КӨБүрөөк маалымат)

Температура/нымдуулук БАШКЫ: SHT3x сериясы Sensirion. Тактык ар биринин маалымат барагына кайрылыңыз

сенсор

Температура/нымдуулук ЭКИНЧИ (топурактын температурасы жана нымдуулугу үчүн колдонулушу мүмкүн): SHT1x жана SHT7x сериясы Sensirion. Тактык ар бир сенсордун маалымат барагына кайрылыңыз.

Температура, нымдуулук, абанын сапаты: BME680

Кысым: BMP180

 Rain Gauge: Ар бир чөгүүчү чака жамгыр өлчөгүч, жөнгө салынуучу чечим. ТУУРАЛАНДЫРЫЛГАН ЧЕЧИМДИ КАБЫЛ АЛГАНДА, ТҮЗМӨКТӨГҮ ЖӨНДӨӨЛӨРДҮ ӨЗГӨРТҮҮ ҮЧҮН 3 СААТ КӨРСӨТҮҮ МҮМКҮН 1. Мунун себеби, эгер жамгыр болбосо, түзмөк энергияны үнөмдөө үчүн ар 3 саат сайын уктап калат. Ал ойгонгондо, кайра орнотууларды текшерет. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, сиз дагы баштапкы абалга келтирүү баскычын басуу менен кол менен баштапкы абалга келтире аласыз.

 Анемометр: Дэвис анемометр

UVIndex: SI1145

8 -кадам: КӨРСӨТМӨЛӨР ЖАНА КҮН САНЫ

Керектөө: 1 -түзмөк = жүктөө убактысы 90 секунд болсо, орточо 19 мА.

Түзмөк 3 = 2mA орто эсеп менен, эгер дайыма автоматтык түрдө жаңыртылып турса.

Батарея DEVICE 1: 3.7V 21700 Батарея литийи (Сунушталган 5000 мАч) (Күнсүз автономия 8 күн*)

ЭСКЕРТҮҮ: Литий батареясы менен этият болуңуз, жогорку температурасы (45С жогору), аба ырайына коробка көлөкөдө болушу керек. Мындан тышкары, терс температура -10C көп кездешсе же 0дөн төмөн абал узак же өтө терс температура сакталып калса (мисал -20C), муздак температура үчүн белгилүү бир батарейка талап кылынат. Бул учурда ПХБ суук аба ырайына чыдамдуу 18650 батарейкасы үчүн кубаттуулугу азыраак (2900 мАч) өзгөртүлүшү керек. Күнсүз автономия 5 күн болот. *Күн болбосо толугу менен караңгылык, жарык булуттуу күн эч кандай күн энергиясын билдирбейт, бирок аны күнөстүү күн катары эсептөөгө болбойт.

Батарея DEVICE 3: 3.7V 18650 Батарея литийи (Сунушталган 3000mAh) (6 жума кубатталбастан автономия)

Күн панели 6-20V (6V катуу сунушталат)

Watt Global Solar Atlas жайгашкан жериңизге жараша. 1500 кВт/сааттан аз болгондо, аба ырайы станциясы өз алдынча иштей албайт. Эгерде уйку режими колдонулса, минимумдан кичине күн панели жетиштүү болмок. (СҮРӨТТҮ КӨРҮҢҮЗ) КҮН КАНАЛЫНЫН ӨЛЧӨМҮН ЭСЕПТӨӨ ҮЧҮН ФОРМУЛА КЕРЕК БОЛСОҢУЗ.

 SHT3x сериясынын кабелинин узундугу 3 метрден ашпоого тийиш

 SHT1x жана SHT7x сериялары үчүн кабелдин узундугу 10мден ашпоого тийиш

9 -кадам: БУЗУКТУКТАРДЫ ЧЕЧҮҮ ЖАНА БАЙЛАНЫШТАР

Эгерде DEVICESтин бири күтүлгөндөй иштебесе, кайра орнотуу талап кылынат. Батарейканын туташтыргучун чечиңиз же батареяны алып салыңыз жана RESET иштебесе, түзмөктү өчүрүп күйгүзүңүз.

DEVICE 1 үчүн ДАЙЫМ биринчи батареяны, анан күн панелинин туташтыргычын коюңуз.

 Эгерде DEVICE 3 кайра кубаттоодо 100% көрсөтсө, бул учур үчүн нормалдуу, анткени тактада заряддын белгилүү бир ICи жок, андыктан ага клетканын ички каршылыгы таасир этет.

 Проблемаларга байланыштуу башка суроолор болсо, мага кайрылыңыз.

БАЙЛАНЫШТАР Аба ырайы станциясына же материалдын булагына заказ кылуу жөнүндө сүйлөшүү үчүн мага Eugenio [email protected]

LineaMeteo темасы форуму: Stretei meteo:: Stazione Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)