Мазмуну:

Arduino Weathercloud Weather Station: 16 кадам (Сүрөттөр менен)
Arduino Weathercloud Weather Station: 16 кадам (Сүрөттөр менен)

Video: Arduino Weathercloud Weather Station: 16 кадам (Сүрөттөр менен)

Video: Arduino Weathercloud Weather Station: 16 кадам (Сүрөттөр менен)
Video: Weather Station Program Explanation 2024, Ноябрь
Anonim
Arduino Weathercloud Weather Station
Arduino Weathercloud Weather Station

Мен интернетке туташкан метеостанцияны жасадым. Бул температураны, нымдуулукту, басымды, жаан -чачынды, шамалдын ылдамдыгын, UV индексин өлчөйт жана дагы бир нече маанилүү метеорологиялык баалуулуктарды эсептейт. Андан кийин бул маалыматтарды жакшы графикага жана UXке ээ weathercloud.netке жөнөтөт. Ошондой эле аба ырайы вебкамерасы бар. Мага 140 евронун тегерегинде болду. Мен бул станцияны мектеп долбоорум катары жасадым. Станция Словакиянын Братислава шаарындагы мектебиме орнотулган. Бул жерде учурдагы маалыматтар.

Сүрөт насыясы: Mimo magazín. Уруксат менен колдонулат.

Эскертүү: Мен бул долбоордо эки жылдан ашык иштеп жатам. Бул көрсөтмө бир жыл мурун басылып чыккан инструкциянын кайра жүктөлүшү, бирок ушунчалык көп өзгөрүүлөр болгондуктан, мен жаңы көрсөтмө берүүнү чечтим. Ошондой эле, эч ким эч качан бир жашар инструкторлорду карабайт

UPDATE 14.12.2018: Салам! Мен станцияма аннемометр (шамал өлчөгүч) коштум. Жаңы тексттер жана сүрөттөр бар, андыктан аны текшериңиз

1 -кадам: Weathercloud

Weathercloud
Weathercloud

Биринчиден, Weatherclud деген эмне? Weathercloud - бул дүйнө жүзү боюнча реалдуу убакытта маалымат берүүчү аба ырайы станцияларынын чоң тармагы. Бул бекер жана ага туташкан 10 000ден ашык метеостанциялар бар. Биринчиден, менин өзүмдүн HTML веб -сайтым бар болчу, анда бардык маалыматтар жөнөтүлгөн, бирок жеке веб -сайтыңызды жана графикаңызды түзүү кыйын жана бардык маалыматтарды жакшы графикасы жана туруктуу серверлери бар чоң булут платформасына жөнөтүү оңой. Weathercloudка маалыматты кантип жөнөтүү керектигин издедим жана муну жөнөкөй GET чалуусу аркылуу оңой эле аткара алаарыңызды билдим. Weathercloudтун бирден -бир көйгөйү - акысыз эсеп менен ар бир он мүнөттө маалыматтарды жөнөтүүгө мүмкүндүк берет, бирок бул көпчүлүк колдонуу үчүн көйгөй болбошу керек. Иштетүү үчүн Weathercloud эсебин түзүшүңүз керек. Андан кийин алардын веб -сайтында станция профилин түзүшүңүз керек болот. Weathercloudто аба ырайы станцияңыздын профилин түзгөнүңүздө, сизге Weathercloud ID жана Weathercloud АЧКЫЧЫ берилет. Муну сактаңыз, анткени Arduino аларга маалыматты кайда жөнөтүүнү билиши керек.

2 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси
Бөлүктөр тизмеси

Google баракчалары BOM

Болжолдуу баасы: 140 €/150 $

3 -кадам: Куралдар

Куралдар
Куралдар

Бул куралдар пайдалуу болушу мүмкүн:

зым чечүүчү

батарея бургу

кандооч

кычкачтар

отверткалар

желим курал

мультиметр

көрдү

дарактын бургу

файл

4 -кадам: DS18B20 Күн нурунун калканы

Image
Image
Терминал кутусу
Терминал кутусу

Күн радиациясынын калканы - метеорологиялык станцияларда күндүн түз нурлануусуна бөгөт коюу үчүн колдонулган өтө кеңири таралган нерсе, ошондуктан өлчөнгөн температуранын каталарын азайтуу. Ал ошондой эле температура сенсорунун кармагычы катары иштейт. Радиациялык калканчтар абдан пайдалуу, бирок көбүнчө болоттон жасалган жана алар кымбат болгондуктан мен өзүмдүн калканымды курууну чечтим. Мен ушундай радиациялык калкан кантип жасоону көрсөткөн көрсөтмө бердим. Бул жерде көрсөтмө бар.

Мен ошондой эле ошол процесстерди көрсөткөн видеону таптым, андыктан аны колдоно аласыз:

5 -кадам: Терминал кутусу

Терминал кутусу
Терминал кутусу
Терминал кутусу
Терминал кутусу
Терминал кутусу
Терминал кутусу

Терминал кутусу станциянын борбору. Негизги 14 ядролук кабель аны сервер кутусуна туташтырат. DS18B20 кабели ага кирет. UV кутусунун кабели ага кирет. Ал ошондой эле нымдуулук жана басым сенсоруна ээ. Терминал кутучасын тандап жатканда, 10x5x5смден (4 "x2" x2 ") ашкан IP65 пластикалык туташуу кутучасын колдоно аласыз.

6 -кадам: UV Sensor Box

UV Sensor Box
UV Sensor Box
UV Sensor Box
UV Sensor Box
UV сенсор кутусу
UV сенсор кутусу

UV сенсор кутучасы UVM-30A UV сенсоруна ээ, ошондой эле негизги терминал кутучасы менен жамгыр менен шамал өлчөгүчтөрүнүн ортосундагы орто чекит. UV сенсор кутусу толугу менен тунук капкагы бар ар кандай пластикалык IP65 кутуча болушу мүмкүн.

7 -кадам: Weathercam

Weathercam
Weathercam
Weathercam
Weathercam
Weathercam
Weathercam

Аба -ырайы веб -камералары (же мен аларды атайм, аба ырайы камералары) чыныгы аба ырайынын сүрөтүн жаздыруу же агылтуу үчүн колдонулат. Сүрөттөн сиз жарыктын интенсивдүүлүгүн жана булуттуулукту аныктай аласыз. Мен эң арзан Wi -Fi камерасына бардым, бирок сиз каалаган Wi -Fi камерасын колдоно аласыз. Бул арзан камера жакшы иштейт, бирок бир көйгөй бар. Сизде дайыма агымдык программалык камсыздоону иштеткен компьютер болушу керек. Бул мен үчүн көйгөй болгон жок, анткени тармакта веб -сайт иштеп жаткан сервер бар, ошондуктан ал агымга кам көрө алат. Бирок эгер сиздин үй тармагыңызда мындай компьютер жок болсо, анда мен Raspberry pi жана Raspberry pi камерасын сатып алууну сунуштайм. Бул кымбатыраак (25 $ vs 70 $), бирок веб -камераны кааласаңыз, башка вариантыңыз жок. Эки учурда тең камераны аба ырайына каршы коробкага салыш керек. Сиз UV сенсоруна окшош кутучаны колдоно аласыз. Мен өзүмдүн кутучамды кадимки пластик кутудан жана плексиглассадан жасадым, бирок бул керек эмес. Камера үчүн батарейка дайыма заряддоону талап кылат. Сиз муну USB кабелин чечип + жана - зымдарын сенсорлор үчүн 5В кубаттуулукка туташтыруу менен кыла аласыз. Камераңызды аба ырайынан коргогондо, аны zipties менен жакшы көрүнгөн жерге орнотсоңуз болот.

Эми программалык камсыздоону карап көрөлү. Бул бөлүк кээ бир өнүккөн коддоо көндүмдөрүн талап кылат. Мунун баарын кылуу үчүн үй тармагыңызда күнү -түнү иштеген компьютер болушу керек (Raspberry pi болушу мүмкүн). Ошентип, биринчи кезекте IP камераңызды үйүңүздүн Wi-Fi тармагына туташтыруу керек, андан кийин камера интерфейсиндеги колдонуучу атыңызга жана сырсөзүңүзгө ылайык скрипттеги колдонуучунун атын жана паролун өзгөртүү керек. Ошондой эле скрипттеги камеранын IP дарегин өзгөртүү керек. Андан кийин, камтылган скриптти серверде/компьютериңизде 5 мүнөт сайын иштетүү үчүн тапшырма пландоочусун орнотушуңуз керек. Эми скрипт 5 мүнөт сайын камеранын сүрөтүнүн скриншотун алып, аны алдын ала коюлган папкага сактоо керек. Папка жалпыга ачык болушу керек, андыктан аны мындай издөө системасынан издесеңиз болот: example.com/username/webcam.jpg. Weathercloud анда бул сүрөттү коомдук папкадан алып, анын веб -баракчасына кое алат. Бул жерде "жандуу" (ар 5 мүнөт сайын жаңыртылып туруучу) түрмөктү көрө аласыз.

8 -кадам: Top Sensors Holder

Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч
Жогорку сенсорлор кармагыч

Жогорку сенсорлор кармагыч - үстүңкү сенсорлорду (ультрафиолет, жаан -чачын жана шамалдын ылдамдыгы) кармап турган болоттон жасалган компонент. Бул сүрөттөрдөн көргөн бөлүгү биздин имаратка гана туура келет. Сиз бул сенсорлорду каалаган жол менен орното аласыз. Бул жөн гана мисал. Бизде буга чейин чатырга темир түтүк орнотулган, ошондуктан кармагычты орнотуу оңой болгон.

9 -кадам: Shield Compatibility Problem

Shield Compatibility Problem
Shield Compatibility Problem
Shield Compatibility Problem
Shield Compatibility Problem
Shield Compatibility Problem
Shield Compatibility Problem

Ethernet калканы менен прото калкан ортосунда жөнөкөй шайкештик көйгөйү бар. Этранет калканынын үстүнө протошайд коюуга болбойт, анткени ethernet туташтыргычы сизге уруксат бербейт. Ethernet калканчын протоколдун чокусуна коё албайсыз, анткени ethernet калканынын ICSP туташтыргычы аркылуу arduino менен түз байланышы болушу керек, бирок прото калканчта жок. Ооба, жөнөкөй маселе, жөнөкөй чечим. Ethernet туташтыргычы туура келиши үчүн, мен жөн эле протоколдогу тик бурчтуу тешикти кесип алдым.

10 -кадам: Жамгырдын өлчөмү

Жаан -чачын өлчөө
Жаан -чачын өлчөө
Жаан -чачын өлчөө
Жаан -чачын өлчөө
Жаан -чачын өлчөө
Жаан -чачын өлчөө

Мен заказ кылган жамгыр өлчөгүч жакшы иштейт, бирок анын бир чоң көйгөйү бар. Бул I2C же RX/TX сыяктуу байланыш интерфейси жок. Жөн эле 0,28 мм/м2 жамгыр жааганда 60 микросекундду күйгүзүүчү жөнөкөй которгуч бар. Ардуино жаан -чачынды өлчөөдөн башка эч нерсе кылбаганда оңой эле кармап алат. Бирок башка милдеттерди аткарганда (мисалы, температураны өлчөө жана булутка жөнөтүү) жамгыр өлчөгүчтү иштетүү учурунда ардуинонун процессору бош болуп калуу ыктымалдыгы жогору. Бул жаан -чачындын так эмес окулушуна алып келет. Ошондуктан мен экинчи ардуино - ардуино наносун коштум. Нанонун бирден -бир милдети - жаан -чачындын көлөмүн өлчөө жана аны I2C аркылуу master arduinoго жөнөтүү. Ошентип, жаан -чачындын көрсөткүчү так болот. Мен arduino наносун да, RTC модулун да камтыган ПКБ жасадым, бирок сиз аны протошилге да кошо аласыз. Мен билем, бул эң жөнөкөй жана эң арзан чечим эмес, бирок мага жагат жана ал абдан тыкан жана уюшулган.

11 -кадам: Шамалдын ылдамдыгын өлчөө

Шамалдын ылдамдыгын өлчөө
Шамалдын ылдамдыгын өлчөө
Шамалдын ылдамдыгын өлчөө
Шамалдын ылдамдыгын өлчөө
Шамалдын ылдамдыгын өлчөө
Шамалдын ылдамдыгын өлчөө

Бул кадам мурунку кадамга абдан окшош. Мен шамалдын ылдамдыгын өлчөгөн такта жасадым, анан аны I2C аркылуу жөнөтөм. Жөн гана RTC жок мурунку кадамды кайталаъыз. Мен эки тактаны тең бир жерге салууга аракет кылдым, бирок майнап чыккан жок.

12 -кадам: Server Box

Server Box
Server Box
Server Box
Server Box
Server Box
Server Box

Бардык электрониканы кичинекей, уюшулган кутуга жашыруу ар дайым жакшы идея. Жана дал ушул нерсе мен сервер кутучасы менен кылдым. Сервер кутусунда Arduino UNO, ethernet shield, protoshield, 5V регулятору, негизги маалымат кабелдик терминалы жана жаан -чачын өлчөө тактасы жайгашкан. Arduino жөнүндө бир эскертүү: бекеттин коду 90% Arduino UNO эс тутумун колдонот жана бул кээ бир көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн. Сиз Arduino Mega колдонушуңуз керек же кереги жок болушу мүмкүн.

13 -кадам: Байланыштар

Байланыштар
Байланыштар

Бардыгын киргизилген схемага ылайык туташтырыңыз.

14 -кадам: КОД

КОД
КОД

Бул акыркы бөлүгү, баарыбыз күткөн бөлүк - тестирлөө, эгер ал иштесе. IP дарегин, Weathercloud ID жана Weathercloud АЧКАСЫН үй тармагыңызга жана Weathercloud эсебиңизге ылайык өзгөртүү керек. Сиз аны ардуиноңузга жүктөөгө даярсыз. Сиз ошондой эле I2C жамгыр жөнөтүүчү кодун жаан -чачындын бортундагы Arduino наносуна жана шамалдын ылдамдыгынын бортунда Arduino наносуна I2C шамал жөнөтүүчүсүн жүктөшүңүз керек. Index.php скрипти дагы бар, бул тууралуу көбүрөөк маалымат 7 -кадамда.

15 -кадам: орнотуу

Инсталляция
Инсталляция
Инсталляция
Инсталляция
Инсталляция
Инсталляция
Инсталляция
Инсталляция

Аба ырайы станцияңызды устаканаңызда иштетүү бир башка, бирок аны реалдуу дүйнөдө катаал шартта иштетүү-бул башка нерсе. Орнотуу процедурасы станцияңызды орнотуп жаткан имараттан көз каранды. Бирок эгерде сизде күн радиациясынын калканы жана жогорку сенсорлордун кармагычы болсо, анда анчалык деле кыйын болбошу керек. Температура жана нымдуулук сенсорун имараттын каалаган жерине коюуга болот, бирок ультрафиолет сенсору жана жамгыр өлчөгүч имараттын үстүндө болушу керек. UV сенсор көлөкөдө жана жамгыр өлчөгүч дубалдын жанында боло албайт, антпесе катуу шамал болгондо жамгырдын тамчылары өлчөгүчкө түшпөйт жана көрсөткүчтөр так эмес болуп калат. Бул жерде станцияны кадимки үйгө кантип орнотууга болорун көрсөткөн сүрөт. Станцияны чатырга орнотууда өтө этият болууңуз керек жана бетонду тешип кетүүчү күчтүү бургулооңуз болушу керек.

16 -кадам: Бүттү

Бүттү
Бүттү
Бүттү
Бүттү
Бүттү
Бүттү
Бүттү
Бүттү

Куттуктайм. Эгерде сиз бардык кадамдарды туура жасасаңыз, сизде булут аба ырайы станциясы бар. Бул жерде менин станциямдагы маалыматтарды көрө аласыз. Эгерде сизде кандайдыр бир суроолор же сунуштар болсо, мен аларды төмөндөгү комментарийлер бөлүмүндө угууга кубанычта болом.

Мен ESP32 Wi-Fi тактасын жана кээ бир кошумча сенсорлорду (шамалдын ылдамдыгы/багыты, күн радиациясы, топурактын нымдуулугу) колдонуп, ушундай станция курууну пландап жатам, бирок кийинчерээк. Ырахат алыңыз!

Сунушталууда: