Modulární solární meteorologická stanice: 5 kroků (s obrázky)

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

Jedním z projektů, které jsem chtěl nějakou dobu stavět, byla Modulární meteorologická stanice. Modulární v tom smyslu, že můžeme přidat požadovaná čidla pouhou změnou softwaru.

Modulární meteorologická stanice je rozdělena do tří částí. Hlavní deska má Wemos, baterii, připojení k solárnímu panelu, nabíječku a ADC (analogově digitální převodník). První satelitní PCB spravuje analogová připojení a druhá satelitní PCB spravuje digitální. Jsou připojeny kabelem UTP cat5 a zásuvkami RJ45.

Data jsou přenášena na server MQTT. Homeassistant odtamtud četl, ukazoval na palubní desce a ukládal statistiky.

Zásoby

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Propojovací kabely
• Baterie 18650 - 1
• Držák 18650 -1
• Ženské hlavičky
• Mužské hlavičky
• Zásuvka RJ45 - 4
• Konektor kabelu IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• 6W solární panel - 1
• Vodotěsná pouzdra - 2
• PCB
• Kabel UTP Cat 5
• 16pinová IC zásuvka - 1
• MCP3008 (budoucí použití) - 1

Krok 1: Montáž

Původně jsem zkontroloval, zda solární panel poskytuje dostatek energie. Pak jsem začal stavět prototyp. Tato verze bude napájena baterií 18650 nabíjenou solárním panelem. Bude monitorovat vlhkost, teplotu, tlak a napětí samotné baterie. To vše bude řízeno Wemos D1 Mini a data budou přenášena na server MQTT. Po nahrání programu na Wemos jsem potvrdil sílu a otestoval jeho fungování.

Krok 2: Kód a schéma

Všechna schémata kódu a PCB jsou k dispozici na mém GitHubu.

Krok 3: PCB

Poté jsem nakreslil desku plošných spojů v aplikaci Autodesk Eagle. Toto má bezplatnou verzi, která vám umožní navrhnout desku plošných spojů se dvěma vrstvami a plochou 80 cm2. Po nakreslení schématu vygeneruje stopy komponent. Stačí vytvořit připojení a umístit je na požadované místo.

Nakonec je nutné vygenerovat soubory Gerber pro odeslání na PCBway.

Toto video je sponzorováno společností PCBway. Už nějakou dobu podporují kanál. Objednávání desek plošných spojů na PCBWay je velmi jednoduché. Stačí uvést velikost, požadované množství a odeslat soubory Gerber. PCBway rychle vytváří a dodává PCB. Při montáži součásti do sebe dokonale zapadají, svařování probíhá snadno a desky plošných spojů mají vynikající povrchovou úpravu. Zadejte objednávku a získejte uvítací bonus 5 $.

Krok 4: Rámeček

Po svaření všech součástek jsem začal stavět krabici. K tomu jsem použil vodotěsné pouzdro, které jsem měl. Nainstaloval jsem vodotěsný kabelový konektor pro propojení připojení se senzory a navrhl podporu pro instalaci filtru v aplikaci Autodesk Fusion 360. Tento filtr umožňuje cirkulaci vzduchu, zabraňuje kondenzaci a brání vstupu cizích předmětů. Navrhl jsem také podpory pro desku plošných spojů a solární panel. Po instalaci solárního panelu jsem začal stavět box, kde budou uložena čidla, přičemž postup je podobný jako v hlavním boxu.

Po připojení všech komponent jsem do krabice nainstaloval upevňovací držák.

Poté jsem do obou boxů nainstaloval filtry. Ty se skládají z kusu látky přilepené mezi dvě potištěné podpěry.

Krok 5: Instalace a testování

Nakonec jsem nainstaloval meteorologickou stanici venku a zkontroloval data. V tuto chvíli fungují pouze digitální senzory. Do budoucna plánuji přidání dalších digilalových senzorů (UV senzor, …) a analogových senzorů (anemometr, …).

Doufám, že se vám tento projekt líbí. Mám videa z dalších projektů, tak si je prohlédněte a nezapomeňte se přihlásit k odběru mého kanálu a sledovat mě na sociálních sítích.