Meteorologická stanice IoT s monitorováním VOC: 6 kroků

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

V tomto pokynu ukazuji, jak vybudovat meteorologickou stanici pro internet věcí (IoT) s monitorováním těkavých organických sloučenin (VOC). Pro tento projekt jsem vyvinul stavebnici Do-It-Yourself (DIY). Hardware a software jsou open-source.

Krok 1: Sada MeteoMex Aeria

Souprava MeteoMex aeria (https://www.meteomex.com) stojí asi 25 USD a obsahuje

• 1 deska s plošnými spoji (PCB).
• 1 snímač klimatu BME280.
• 1 senzor VOCs CCS811
• 1 mikroprocesor Wemos D1 R1 mini ESP8266 s WiFi.
• kolíkové hlavičky.
• 1 propojka (J1).

Dále budete potřebovat pájecí stanici a vhodný napájecí zdroj pro hotové zařízení (USB nebo 3 x AA baterie) a USB kabel pro programování.

Krok 2: Pájejte součásti

Musíte pájet záhlaví a senzory na DPS a Wemos D1 mini. Buďte prosím opatrní se správnou orientací senzorů na desce. Pro zajištění čisté montáže používám pro montáž dílů prkénko.

Krok 3: Zaregistrujte nebo nainstalujte server ThingsBoard

Chcete -li jako platformu IoT používat ThingsBoard, musíte se zaregistrovat na https://thingsboard.io nebo si nainstalovat vlastní server ThingsBoard. Existují různé způsoby instalace edice ThingsBoard Community, např. na Linux Server, Windows, Raspberry Pi atd. Vybral jsem si instalaci na virtuální osobní server Ubuntu 18.04 LTS:

Na vaší instanci ThingsBoard se musíte přihlásit jako tenant a zaregistrovat nové zařízení pro odesílání telemetrických dat. Vaše zařízení bude identifikováno pomocí přístupového tokenu.

V dalším kroku potřebujete server: adresu URL portu a přístupový token vašeho zařízení.

Krok 4: Programování Wemos D1 Mini

Wemos D1 mini lze naprogramovat pomocí Arduino IDE.

Nainstalujte další desky ESP32 z https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json do Arduino IDE a vyberte správné zařízení: LOLIN/Wemos D1 R1. V opačném případě byste to mohli „cihlovat“navždy (stalo se mi to..)!

Různé příklady kódu jsou k dispozici na adrese

K tomuto pokynu používáme program MeteoMex_USB_ThingsBoard_aeria_VOCs.

Důležité: V programu musíte použít správnou adresu URL vašeho serveru ThingsBoard a přístupový token vašeho zařízení!

Dále musíte definovat své WiFi SSID a heslo.

Měli byste se také rozhodnout pro vzorkovací frekvenci a odesílat data každých 10 minut (pro sledování v reálném čase můžete odesílat data každých 500 ms).

Krok 5: Bydlení meteorologické stanice

Umístění vaší meteorologické stanice je důležité: Mělo by být chráněno před přímým sluncem a deštěm. Současně potřebujete dostatečné větrání k měření VOC a atmosférických podmínek. V ideálním případě můžete MeteoMex namontovat v blízkosti zásuvky a v dosahu vaší WiFi sítě.

Pokud jde o bydlení, můžete zvážit různé možnosti. Vhodná „profesionální“krabice vás bude stát ~ 10 USD a budete potřebovat více plastů … Také jsem se rozhodl pro krabici s 3D tiskem z časových, nákladových a ekologických důvodů (ve své laboratoři jsem dostal 3D tiskárnu pro prototypování analytických zařízení). Místo toho jsem znovu použil plastovou kelímek od jogurtu. Samozřejmě, velmi efektní. Až dosud jsem s tímto řešením celkem spokojený: Nízká ekologická stopa, nízké náklady (~ 1,5 USD, včetně 1 litru jogurtu) a funkční.

Krok 6: Online monitorování

Připraven. Pokud chcete, můžete sdílet veřejný hlavní panel vaší meteorologické stanice:

Meteostanice IoT s VOC, Irapuato, MX, 1, 990 m.a.s.l.