Estació meteorològica solar modular: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Un dels projectes que volia construir durant algun temps era una Estació Meteorològica Modular. Modular en el sentit que podem afegir els sensors que volem només canviant el programari.

L’estació meteorològica modular es divideix en tres parts. La placa principal té el Wemos, la bateria, la connexió al panell solar, el carregador i l'ADC (convertidor analògic-digital). El primer pcb per satèl·lit gestiona les connexions analògiques i el segon per satèl·lit gestiona el digital. Es connecten amb cable UTP cat5 i endolls RJ45.

Les dades es transmeten a un servidor MQTT. The Homeassistant llegeix des d'allà, es mostra al tauler de control i a les botigues d'estadístiques.

Subministraments

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Cables de pont
• 18650 bateria - 1
• 18650 titular -1
• Capçaleres femenines
• Capçaleres masculines
• Presa femella RJ45 - 4
• Connector de cable IP68 PG7: 2
• TP4056 - 1
• Panell solar de 6W - 1
• Estoigs impermeables: 2
• PCB
• Cable UTP Cat 5
• Socket IC de 16 pins - 1
• MCP3008 (ús futur) - 1

Pas 1: Muntatge

Inicialment vaig comprovar que el panell solar proporciona prou energia. Després vaig començar a construir el prototip. Aquesta versió s'alimentarà amb una bateria 18650 que el panell solar carregarà. Supervisarà la humitat, la temperatura, la pressió i el voltatge de la bateria. Tot això serà controlat per un Wemos D1 Mini i les dades es transmetran a un servidor MQTT. Després de penjar el programa a Wemos, vaig confirmar l’alimentació i vaig provar el seu funcionament.

Pas 2: codi i esquema

Tots els esquemes de codi i PCB estan disponibles al meu GitHub.

Pas 3: PCB

Després vaig dibuixar el pcb a Autodesk Eagle. Té una versió gratuïta que us permet dissenyar PCB amb dues capes i 80 cm2 de superfície. Després de dibuixar l’esquema, genera les petjades dels components. Simplement feu les connexions i col·loqueu-les a la ubicació desitjada.

Finalment, cal generar fitxers Gerber per enviar-los a PCBway.

Aquest vídeo està patrocinat per PCBway. Fa temps que són partidaris del canal. Fer comandes de PCB a PCBWay és extremadament senzill. Només cal que indiqueu la mida, la quantitat desitjada i envieu els fitxers Gerber. PCBway crea i envia PCB ràpidament. Quan es munten, els components s’ajusten perfectament, la soldadura es fa fàcilment i els PCB tenen un acabat excel·lent. Feu la vostra comanda i rebreu un bo de benvinguda de 5 dòlars.

Pas 4: caixa

Després de soldar tots els components, vaig començar a construir la caixa. Per a això vaig utilitzar una funda impermeable que tenia. Vaig instal·lar un connector de cable impermeable per passar la connexió als sensors i vaig dissenyar un suport per a la instal·lació d’un filtre a Autodesk Fusion 360. Aquest filtre permet circular l’aire, evitant la condensació i evitant l’entrada d’objectes estranys. També he dissenyat suports per al PCB i el panell solar. Després d’instal·lar el panell solar, vaig començar a construir la caixa on s’emmagatzemaran els sensors, essent el procediment similar al quadre principal.

Després de connectar tots els components, vaig instal·lar un suport de fixació a la caixa.

Després he instal·lat els filtres a les dues caixes. Consisteixen en un tros de tela enganxat entre dos suports impresos.

Pas 5: Instal·lació i proves

Finalment, he instal·lat l’estació meteorològica a l’exterior i he comprovat les dades. De moment, només funcionen els sensors digitals. En el futur tinc previst afegir més sensors digilals (sensor UV, …) i sensors analògics (un anemòmetre, …).

Espero que aquest projecte us agradi. Tinc vídeos d'altres projectes, així que fes un cop d'ull a aquests i no t'oblidis de subscriure'm al canal i seguir-me a les xarxes socials.