Bezdrátová meteorologická stanice Arduino WiFi Wunderground: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V tomto Instructable vám ukážu, jak vytvořit osobní bezdrátovou meteorologickou stanici pomocí Arduina

Meteorologická stanice je zařízení, které shromažďuje data související s počasím a prostředím pomocí mnoha různých senzorů. Měřit můžeme mnoho věcí, jako například:

• Teplota
• Vlhkost vzduchu
• Vítr
• Barometrický tlak
• Uv index
• Déšť

Mojí inspirací pro vytvoření této meteorologické stanice je Greg z www.cactus.io Davisův anemometr, rychlost větru a srážkoměr Patří mu autorská práva ke kódu Arduino.

Jako hlavní desku používám Arduino Uno.

WiFi modul ESP8266 odešle data na www.wunderground.com

Weather Underground je komerční meteorologická služba poskytující informace o počasí v reálném čase prostřednictvím internetu.

Budu používat tyto senzory:

• Teplota - Dallas DS18B20
• Vlhkost, tlak - BME280
• UV, sluneční - ML8511
• Anenometr a směr větru - Davis 6410
• Srážkoměr - Ventus W174

Krok 1: Díly

Díly potřebné k vybudování tohoto projektu jsou následující:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 ESP-01 nebo ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Davis 6410
6. Ventus W174

Krok 2: Schéma a schéma zapojení

Krok 3: Štít meteorologické stanice Arduino Uno PCB

Navrhněte desku s plošnými spoji (PCB), byl jsem použit, software Sprint-Layout. "Exportováno do souborů Gerber."

K vytvoření štítu meteorologické stanice Arduino Uno budete potřebovat:

1. ML8511 UVB UV paprskový senzor Breakout Senzor ultrafialového světla Analogový výstup pro Arduino Ebay
2. Vodotěsná digitální tepelná sonda nebo snímač DS18B20 Arduino Sensor Ebay
3. JST-XH Kit 4Pin 2,54mm pouzdro konektoru konektoru DPS konektoru Ebay
4. Snímač atmosférického tlaku Snímač teploty a vlhkosti Breakout BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x odpor 1k 0805
7. 1x odpor 120R 0805
8. 8x propojka 0R 1206 (rezistor)
9. měděná deska
10. 2x odpor 4,7K
11. 1x 10k odpor
12. 1x 3mm LED
13. 1x zásuvka RJ45 Ebay
14. 1x 47uF elektrolytický kondenzátor
15. 1x 40 pinů záhlaví Ebay
16. 1x regulátor napětí Sot-223 Ams1117 Ams117-3,3 3,3 V 1A Ebay
17. 1x 2,54mm Pitch Switch DIP 2 Ebay

Krok 4: Knihovny snímačů Arduino, manuální a další informace

1) Projekt meteorologické stanice Arduino www.cactus.io

2) Manuál anemometru Davis 6410

3) Knihovna ovladače Adafruit BME280 (snímač barometrického tlaku)

4) Knihovna UV senzorů ML8511

5) Knihovna Arduino pro integrované obvody maximální teploty DS18B20 DS18S20 - Upozorňujeme, že se zdá, že s touto řadou je problém. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Knihovna pro Dallas/Maxim 1-Wire Chips

7) Wunderground (protokol nahrávání osobní meteorologické stanice)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-qqday

8) Meteostanice NodeMCU

Krok 5: Pájení DPS

Štít meteorologické stanice Byl jsem inzerát v případě Raspberry Pi. Myslím, že to vypadá lépe.

Krok 6: Instalace osobní meteorologické stanice

Umístění meteorologické stanice je nejdůležitější součástí instalace. Pokud je meteorologická stanice umístěna pod stromem nebo převisem, údaje o srážkách naměřené stanicí nebudou správné. Pokud umístíte meteorologickou stanici do uličky, můžete velmi dobře dosáhnout efektu větrného tunelu na anemometru, což má za následek chybná data o větru. Meteorologická stanice by měla mít dobrý „aport“nebo vzdálenost od jakéhokoli jiného vysokého předmětu.

Standardní měření větru by mělo být provedeno ve výšce 10 metrů nad zemí. Nejlépe mi funguje střešní krytina.

Meteorologická stanice je napájena ze solárního panelu. Je tedy autonomní.

Nejčastější chyba při instalaci meteorologické stanice je spojena s nesprávným umístěním čidla teploměru. Meteorologové definují teplotu jako teplotu ve stínu s dostatkem větrání. Při umísťování meteorologické stanice se ujistěte, že:

• Senzor teploměru nikdy nedostává přímé sluneční světlo.
• Teploměr je dostatečně větraný a není blokován větrem.
• Pokud je teploměr umístěn na střeše, ujistěte se, že je alespoň 1,5 metru nad střechou.
• Pokud je teploměr umístěn nad trávou, měl by být alespoň 1,5 metru nad povrchem trávy.
• Teploměr je nejméně 15 metrů od nejbližšího zpevněného povrchu.

Používám tedy úkryt před povětrnostními vlivy. Vyrobil jsem to z PVC trubky. Meteorologickou stanici tak lze umístit na přímé sluneční světlo s teploměrem umístěným uvnitř úkrytu.

Více informací o instalaci meteorologické stanice zde

Krok 7: Příkazy ESP8266 AT

Nejprve je třeba připravit modul WiFi ESP8266. Změňte CWMODE na 1 = režim stanice (klient) a připojte ESP8266 k vašemu WiFi routeru. Používám sériový adaptér USB na TTL. Stačí připojit pouze 4 vodiče (+3,3 V, GND TX, RX)

Nebo můžete použít Arduino k odeslání AT příkazů do ESP8266.

AT příkazy:

NA

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "vaše ssd", "heslo"

více AT příkazů zde

Krok 8: Arduino kód

1. Před nahráním kódu do svého Arduino Uno zaregistrujte se na wunderground.com a získejte ID stanice WU a klíč/heslo

2. Změňte toto ID a klíč/heslo na kód Arduino vaší meteorologické stanice.

• char ID = "xxxxxxxx"; // ID meteorologické stanice wunderground
• Řetězec PASSWORD = "xxxxxxxx"; // heslo meteorologické stanice wunderground

3. Změňte výšku, abyste získali měřiče relativního tlaku (m)

4. #define DEBUG 1 // pokud kontrolujete pouze data senzorů.

5. Používám 30sekundovou smyčku k odesílání dat na Wunderground.com. 25 sekund budu měřit rychlost větru. Jiný čas je pro čtení dat ze senzoru.

Krok 9: Výsledek

Funguje a odesílá data ze senzorů na Wunderground.com. Jsem velmi rád;)

Krok 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi bezdrátová meteorologická stanice V2

Nová verze meteorologické stanice v2 klikněte