Meteostanice Hanging Gear: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

V tomto Instructable vám ukážu, jak si postavit vlastní závěsnou meteorologickou stanici, která je vyrobena z CNC laserem řezaných dílů MDF. Krokový motor pohání každý převodový stupeň a Arduino provádí měření teploty a vlhkosti pomocí senzoru DHT11 a poté přesouvá krokové motory k zobrazení naměřených hodnot.

Meteorologická stanice je podepřena dvěma nohami a plochou základnou, takže je ideální pro postavení na stůl, polici nebo odkládací stolek.

Senzor DHT má rozsah 20-95 procent relativní vlhkosti a může měřit teplotu mezi 0 a 50 stupni Celsia. Převodovky jsem navrhl pro plný rozsah vlhkosti a s rozsahem negativního měření teploty, abyste mohli snadno použít jiný senzor, pokud byste chtěli umístit senzor venku pro měření venkovní teploty.

Pokud se vám tento Instructable líbí, hlasujte pro něj v CNC soutěži.

Zásoby

K vytvoření meteorologické stanice budete potřebovat:

• 3mm MDF deska -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28BYJ 48 krokových motorů a ovladače ULN2003 -
• 4 x Šrouby a matice M3 x 10 mm -
• Snímač teploty a vlhkosti DHT11 -
• Rezistor 10K -
• Prototypovací deska plošných spojů 4x6 cm -
• Samčí záhlaví -
• Ženské hlavičky -

Použitá laserová řezačka K40 -

Krok 1: Součásti MDF řezejte laserem

Laserem řezané součásti jsem navrhl v Inkscape, řezací soubory si můžete stáhnout zde. Všechny součásti jsou při stahování na jednom listu, takže je budete muset rozdělit tak, aby odpovídaly velikosti lůžka vaší laserové řezačky.

Začal jsem rytím a následným přeříznutím ozubených kol, poté jsem vyryl a vyřezal čelní desku a nakonec nařezal zbývající součásti.

Při gravírování nebo řezání vždy používám na MDF maskovací pásku, aby kouř neoznačil povrch.

Pokud nemáte přístup k laserové řezačce, zvažte použití online služby laserového řezání. Staly se velmi cenově dostupné a většina z nich vám dokonce doručí díly až ke dveřím.

K řezání dílů jsem použil levnou laserovou řezačku K40.

Jakmile jsou všechny části odříznuty, budete muset odstranit krycí pásku.

Krok 2: Nainstalujte krokové motory a sestavte hnací kola

Dále zajistěte dva krokové motory k přední desce pomocí dvou šroubů M3 x 10 mm pro každý motor.

Pomocí několika lepidel na dřevo také přilepte opěrnou desku stojanu s výřezem pro motory na zadní stranu přední desky. To lze provést později, ale je to nejjednodušší provést před instalací motorů, aby vám nepřekážely, když jej lepíte na místo.

Dále sestavte své hnací převody. Skládejte své převodové kusy na svá sera pomocí kapky lepidla na dřevo mezi nimi. Začněte kotoučem s otvorem a poté ozubeným kolem. Poté budete muset mezi ozubené kolo a přední kotouč přidat malou rozpěrku, abyste vytvořili trochu prostoru pro volný pohyb ozubených kol. Pro každou z nich jsem použil podložku jako mezikus.

Krok 3: Sestavte elektroniku

Pojďme nyní spojit elektronické součástky.

Obvod je celkem jednoduchý a zahrnuje základní připojení od digitálních IO pinů 2 až 9 ke dvěma krokovým ovladačům a poté připojení mezi snímačem DHT11 a digitálním IO pinem 10. Budete také muset přidat svá napájecí připojení k senzoru a stepperu ovladače a také 10k odpor mezi připojením na pin 10 a 5V.

Sestavil jsem připojení pinů záhlaví a snímač DHT na prototypovou desku 4x6 cm, aby do ní bylo možné zapojit ovladače Arduino a krokového motoru.

Poté jsem vytvořil několik konektorových kabelů Dupont pro připojení desky plošných spojů a ovladačů krokových motorů. Můžete také použít propojky nebo si vytvořit vlastní záhlaví.

Krok 4: Namontujte elektronické součásti

Pomocí lepicí pistole jsem nalepil desku Arduino na zadní desku meteorologické stanice a dva ovladače krokových motorů na dva boční stojany. To funguje nejlépe, když ponecháte dostatek prostoru pro kabeláž mezi součástmi a krokovými motory.

Jakmile je elektronika přilepená na místo, můžeme sestavit zbytek meteorologické stanice pomocí lepidla na dřevo.

Krok 5: Dokončete montáž meteorologické stanice

Přilepte obě nohy k základně a poté přidejte přední desku na nohy.

Nakonec přilepte zadní desku na místo a nechte lepidlo zaschnout. Ujistěte se, že microUSB port Arduina směřuje k základně meteorologické stanice.

Jakmile lepidlo zaschne, zapojte krokové motory do ovladačů a poté připojte ovladače k vašemu Arduinu pomocí kabelů, které jste si vytvořili. Zkuste zastrčit kabeláž tak, aby nevyčnívala ze dna nebo nevyčnívala z horní části zadní části.

Pokud chcete zavřít horní část, použijte kus vystřižený z desky podpěrného stojanu. Nelepte to na místo, dokud nevyzkoušíte své krokové ovladače a připojení, protože ke změnám budete možná muset znovu přistupovat ke kabelům.

Zapojte kabel micro USB do spodní části meteorologické stanice a jste připraveni nahrát kód.

Krok 6: Programování Arduina

Kód je docela přímočarý. Nebudu zde podrobně vysvětlovat kód, ale můžete si jej stáhnout a přečíst si podrobné vysvětlení toho, co jednotlivé sekce dělají zde.

V kódu vytvoříme objekt senzoru, vytvoříme požadované proměnné a poté definujeme kolíky motoru a senzoru.

Funkce nastavení spustí sériovou komunikaci, nastaví režimy pinů a připojí se k senzoru DHT11.

Funkce smyčky odebírá měření ze senzoru DHT11, zobrazuje je na sériovém monitoru a poté vypočítává počet kroků a směry pro přesun každého z krokových motorů k indikaci naměřených hodnot. Kód poté počká minimálně 5 sekund, než smyčku zopakuje.

Existuje další funkce, která je volána hlavní smyčkou, která udává počet kroků a směr pro každý motor a poté provádí pohyby.

Krok 7: Nastavení a používání meteorologické stanice

Než nahrajete kód, umístěte dva převody na motory a nastavte je tak, aby indikovaly hodnoty nastavené původně v kódu, tj. 25 ° C a 50% vlhkost v mém kódu.

Poté můžete nahrát kód.

Pokud otevřete sériový monitor, uvidíte první měření provedené snímačem a motory poté začnou pohybovat ozubenými koly, aby se k těmto hodnotám dostali z počátečních hodnot.

Jakmile pohyb skončí, měli byste vidět druhou sadu hodnot a pak se převody mohou znovu pohnout.

Stabilizace údajů ze senzorů obvykle trvá několik minut a poté získáte konzistentnější data a menší pohyb převodů.

Pokud si všimnete, že zobrazené hodnoty nejsou stejné jako hodnoty zobrazené na sériovém monitoru, nejprve zkontrolujte správnost směrů pohybu motoru, poté zkontrolujte správnost počátečních hodnot a nakonec možná budete muset upravit počet kroků na stupně nebo procentní hodnoty, aby bylo možné kalibrovat vaši meteorologickou stanici.

Vaše meteorologická stanice je nyní kompletní a lze ji nastavit na stůl nebo polici.

Pokud se vám tento Instructable líbil, zvažte prosím jeho hlasování v CNC Contestu.

Dejte mi vědět v sekci komentářů, zda jste již meteorologickou stanici postavili a co jste použili k zobrazení hodnot.

Druhé místo v CNC soutěži 2020