Estació meteorològica amb transmissió de dades sense fils: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquesta instrucció és l’actualització del meu projecte anterior: estació meteorològica amb registre de dades.

El projecte anterior es pot veure aquí: estació meteorològica amb registre de dades

Si teniu cap pregunta o problema, podeu posar-vos en contacte amb mi al meu correu electrònic: [email protected].

Components subministrats per DFRobot

Comencem, doncs

Pas 1: novetats?

He fet algunes actualitzacions i millores al meu projecte anterior: estació meteorològica amb registre de dades.

He afegit la transmissió de dades sense fils des de l'estació meteorològica al receptor que es troba a l'interior.

També es va eliminar el mòdul de la targeta SD i es va substituir per la pantalla de la interfície Arduino Uno. El motiu principal d’aquesta substitució va ser l’ús de l’espai, el blindatge de la interfície és totalment compatible amb Arduino Uno, de manera que no cal que utilitzeu cables per a la connexió.

Es va redissenyar l'estand de l'estació meteorològica. L'estació meteorològica anterior de l'estació meteorològica era massa baixa i molt inestable, de manera que vaig crear un estació meteorològica més alta i estable.

També he afegit un nou suport per a la carcassa que es munta directament al suport de l’estació meteorològica.

Es va afegir panell solar addicional per al subministrament.

Pas 2: materials

Gairebé tots els materials necessaris per a aquest projecte es poden comprar a la botiga en línia: DFRobot

Per a aquest projecte necessitarem:

-Kit estació meteorològica

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-Mòdul RF 433 MHz per Arduino (receptor i transmissor)

-Protoboard

-Targeta SD

-Gestor d'energia solar

-5V 1A Panell solar 2x

-Escut de la interfície Arduino Uno

-Algunes brides de cable de niló

-Kit de muntatge

-Pantalla LCD

-Pissarra

-Bateries de ions (he utilitzat bateries Sanyo 3.7V 2250mAh)

-Caixa de connexions de plàstic impermeable

-Alguns cables

Per a l'estació de l'estació meteorològica necessitareu:

-A prop de 3,4 m de longitud de canonada d'acer o també es pot utilitzar un perfil d'acer.

-cord de cable (uns 4 m)

- pinça de corda de cable 8x

-Tensors d'acer inoxidable 2x

- vareta d'acer fi10 (aproximadament 50 cm)

-Nuc de rosca d'elevació d'acer 4x

També necessitareu algunes eines:

-soldador

-tornilladors

-pliers

-trepant

-màquina de soldar

-esmoladora angular

-Raspall de filferro

Pas 3: resum

Com he dit, aquest Instructable és l'actualització del meu anterior Instructable sobre l'estació meteorològica.

Per tant, si voleu saber com muntar el kit d’estació meteorològica necessari per a aquest projecte, podeu fer una ullada aquí:

Com muntar el kit d’estació meteorològica

Feu també una ullada a les meves instruccions anteriors sobre aquesta estació meteorològica.

Estació meteorològica amb registre de dades

Pas 4: Solució de muntatge de l'estació meteorològica

Amb l’estació meteorològica també apareix la pregunta de com fer que el suport de muntatge aguanti elements externs.

Necessitava fer algunes recerques sobre els tipus i dissenys de les estacions meteorològiques. Després d'algunes recerques, vaig decidir fer estanc amb una canonada de 3 m de llargada. Es recomana que l’anemòmetre estigui al punt més alt a uns 10 m (33 peus), però com que tinc el kit d’estació meteorològica que és tot-en-un, trio l’alçada recomanada: uns 3 m (10 peus).

El més important que havia de tenir en compte és que aquest suport ha de ser modular i fàcil de muntar i desmuntar perquè es pugui portar a un altre lloc.

Muntatge:

1. Vaig començar amb una canonada d'acer fi18 de 3,4 m (11,15 peus) de llarg. Primerament, havia de treure l’òxid de la canonada, de manera que el vaig recobrir amb àcid eliminador d’òxid.
2. Després de 2 a 3 hores, quan l'àcid va fer la seva part, vaig començar a soldar-ho tot junt. Primer he soldat la femella d'elevació als costats oposats de la canonada d'acer. El vaig situar a una alçada de 2 m del terra, també es pot posar més amunt, però no més avall, perquè la part superior es torna inestable.
3. Després vaig necessitar fer dos "ancoratges", un per cada costat. Per això vaig agafar dues barres d’acer de 50 cm (1,64 peus). A la part superior de cada vareta he soldat una femella d'elevació i una petita placa d'acer perquè pugueu trepitjar-la o martellar-la al terra. Es pot veure a la imatge (napiš na kiri sliki)
4. Necessitava connectar els "ancoratges" amb l'ull d'elevació a ambdós costats del suport, per això feia servir corda de filferro. Primer vaig utilitzar dos trossos de corda de filferro d’uns 1,7 m de llargada, que s’adjuntaven directament a la femella d’elevació amb la pinça per a la corda de filferro i a l’altre costat es fixaven als tiradors d’acer inoxidable. Els tensors d’acer inoxidable s’utilitzen per estrènyer la corda.
5. Per muntar la caixa de connexions de plàstic al suport I imprès en 3D. Podeu veure més informació al pas 5
6. Al final vaig pintar totes les parts d’acer amb el color primari (dues capes). En aquest color, podeu posar tot el color que vulgueu.

Pas 5: peces impreses en 3D

Com que volia que el suport de muntatge fos fàcil de muntar i desmuntar, necessitava fer algunes peces impreses en 3D. Cada peça va ser impresa amb plàstic PLA i dissenyada per mi.

Ara he de veure com suportaran aquestes peces elements externs (calor, fred, pluja …). Si voleu fitxers STL d’aquestes parts, podeu escriure’m al meu correu electrònic: [email protected]

Porta-mà de caixa de connexions de plàstic

Si doneu un cop d'ull a la meva instrucció anterior, podreu veure que vaig fer una mà amb una placa d'acer que no era realment pràctica. Així que ara vaig decidir fabricar-lo a partir de peces impreses en 3D. Està format per cinc peces impreses en 3D que permeten substituir ràpidament les peces trencades.

Amb aquest suport, la caixa de connexions de plàstic es pot muntar directament sobre la canonada d’acer. L'alçada de la muda pot ser opcionalment.

Carcassa del sensor de temperatura i humitat

Necessitava dissenyar un allotjament per al sensor de temperatura i humitat. Després de fer algunes cerques a Internet, vaig arribar a una conclusió sobre la forma final d’aquest habitatge. Vaig dissenyar la pantalla Stevenson amb el suport perquè tot es pugui muntar a la canonada d'acer.

Està format per 10 parts. La base principal amb dues parts i la "tapa" que arriba a la part superior de manera que tot estigui segellat, de manera que no pugui entrar aigua.

Tot estava imprès amb filament PLA.

Pas 6: Receptor de dades interior

La principal actualització d’aquest projecte és la transmissió de dades sense fils. Per això, també calia fer un receptor de dades interior.

Per a això vaig utilitzar un receptor de 430 MHz per a Arduino. L’he actualitzat amb una antena de 17 cm (6,7 polzades). Després vaig haver de provar l'abast d'aquest mòdul. La primera prova es va fer a l'interior de manera que vaig veure com afectaven les parets al rang del senyal i com això afecta les interrupcions del senyal. La segona prova es va fer fora. L’abast era de més de 10 m (33 peus), cosa que era més que suficient per al meu receptor interior.

Parts del receptor:

• Arduino Nano
• Mòdul receptor Arduino 430 MHz
• Mòdul RTC
• Pantalla LCD
• i alguns connectors

Com es pot veure a la imatge, aquest receptor pot mostrar la temperatura i la humitat exterior, la data i l’hora del dia.

Pas 7: proves

Abans de muntar-ho tot, havia de fer algunes proves.

Al principi vaig haver de provar el mòdul de transmissió i receptor per a Arduino. Vaig haver de trobar el codi adequat i després el vaig haver de perseguir perquè correspongués a les demandes del projecte. Primer vaig provar amb un exemple senzill, envio una paraula des del transmissor al receptor. Quan es va completar amb èxit, vaig continuar enviant més dades.

Després vaig haver de provar l'abast d'aquests dos mòduls. Primer vaig provar sense les antenes, però no tenia un abast tan llarg, aproximadament de 4 metres (13 peus). Després es van afegir les antenes. Després de fer una recerca, em vaig trobar amb algunes informacions, així que vaig decidir que la longitud de l'antena seria de 17 cm (6,7 polzades). Després vaig fer dues proves, una interior i una altra exterior, de manera que vaig veure com els diferents entorns afecten el senyal.

A l'última prova, es va localitzar el transmissor a l'exterior i el receptor a l'interior. Amb això vaig provar si realment puc fer un receptor interior. Al principi hi va haver alguns problemes amb les interrupcions del senyal, perquè el valor rebut no era el mateix que el transmès. Això es va solucionar amb una nova antena, vaig comprar antena "original" per al mòdul de 433 MHz a ebay.

Aquest mòdul és bo perquè és molt barat i fàcil d’utilitzar, però només és útil per a intervals petits a causa de les interrupcions del senyal.

Podeu llegir més informació sobre les proves a la meva estació meteorològica anterior: Estació meteorològica amb registre de dades

Pas 8: Conclusió

La construcció d’un projecte d’aquest tipus, des de la idea fins al producte final, pot ser molt divertit però també desafiant. Heu de dedicar temps i tenir en compte les opcions numerus per a la realització d'aquest projecte. Per tant, si prenem aquest projecte en conjunt, necessiteu molt de temps per fer-lo realment com vulgueu.

Però projectes com aquest són una bona oportunitat per millorar els vostres coneixements sobre disseny i electrònica.

També inclou moltes altres àrees tècniques com el modelatge 3D, la impressió 3D i la soldadura. De manera que no només obtingueu la visió d'una àrea tècnica, sinó que obteniu la visió de com s'entrellacen les àrees tècniques en aquests projectes.

Aquest projecte està dissenyat de manera que tothom que tingui habilitats bàsiques en electrònica, soldadura, reixat i dessenyat pugui fer-lo. Però l’ingredient principal d’un projecte com aquest és el temps.