Vytvořte si osobní meteorologickou stanici: 10 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Když sedíte ve svém pokoji, začnete se potit nebo cítit chlad; zajímalo by vás, jaká by byla teplota ve vaší místnosti? nebo jaká by byla vlhkost? Stalo se mi to před nějakou dobou.

To vedlo ke vzniku osobní meteorologické stanice, která monitoruje teplotu, vlhkost, tlak a intenzitu světla ve vaší místnosti a nahrává ji na soukromý kanál na thingspeak.com.

Začněme.

Krok 1: Rychlé video

Zde je malé video, které shrnuje každou věc za 5 minut.

Kliknutím sem spustíte sledování na youtube

Krok 2: Elektronické komponenty potřebné pro osobní meteorologickou stanici

Popis: Použijeme DHT11 ke snímání vlhkosti, BMP180 ke snímání teploty a tlaku a odpor závislý na světle (LDR), abychom získali přibližnou představu o intenzitě světla. Arduino nano bude shromažďovat data z těchto senzorů a odesílat je na ESP8266 a nahrávat je na váš soukromý kanál na thingspeak.com. Budeme napájet naše Arduino nano z nástěnného adaptéru 12V-2A, snímače a ESP8266 budou přijímat převedené napětí z převodníku buck na bázi LM2596.

Seznam součástí:

1. Snímač tlaku a teploty BMP180,
2. Snímač vlhkosti DHT11,
3. Světelně závislý odpor (LDR),
4. WiFi modul ESP8266 (firmware připraven),
5. Arduino nano,
6. 2 odpory- 51 KOhm a 4,7 KOhm,
7. Převodník buck LM2596,
8. DC konektor,
9. Přepnout a
10. Nástěnný adaptér 12V-2A.

Krok 3: Nástroje a další položky potřebné pro osobní meteorologickou stanici

Popis: Pro odizolování drátu použijeme odizolovací drát, pilník pro vyhlazení řezů/děr na skříni, lepicí pistoli pro umístění součástí do skříně, šroubovák k uzavření víka skříně a páječku s pájecím drátem k sestavení obvodu na desce plošných spojů pro všeobecné účely (GCB). Plastový box 4x4x2 palce funguje jako skříň. Pro správnou montáž na GCB budeme také potřebovat samčí a samičí pásek berg spolu se zásuvkami.

Seznam nástrojů:

1. Odstraňovač drátů,
2. Soubor,
3. Tavná pistole,
4. Šroubovák a
5. Páječka a pájecí drát.

Seznam doplňkových položek:

1. Plastový box 4x4x2 palce (použil jsem tento rozměr, všechny blízké rozměry by měly být v pořádku),
2. Univerzální obvodová deska,
3. mužský a ženský berg proužek a
4. samičí konektory.

Krok 4: Softwarové požadavky

Popis: Abychom viděli hodnotu senzorových dat, budeme potřebovat soukromý kanál na thingspeak.com. K zápisu arduino kódu pro arduino nano budeme potřebovat Arduino IDE. (Předpokládám, že máte PC/notebook a wifi trasu s přístupem na internet)

Seznam požadavků na software:

1. Soukromý kanál na Thingspeak.com a
2. Arduino IDE (nejlépe nejnovější verze).

Nejnovější verzi Arduino IDE si můžete stáhnout z arduino.cc.

Nyní si vytvořme soukromý kanál na thingspeak.com.

Krok 5: Vytvoření soukromého kanálu na Thingspeak.com

Chcete -li vytvořit soukromý kanál na thingspeak.com, postupujte takto:

1. Otevřete webový prohlížeč, přejděte na thingspeak.com a klikněte na kartu „Registrace“v pravém horním rohu (obrázek č. 1)
2. Vyplňte údaje a klikněte na 'Vytvořit účet', (Obrázek č. 2)
3. Nyní klikněte na kartu „Nový kanál“(obrázek č. 3)
4. Znovu vyplňte údaje o kanálu a povolte 4 pole (protože budeme odesílat 4 hodnoty senzorů), přejděte dolů a klikněte na kartu „Uložit kanál“(obrázek č. 4/5)
5. Na této stránce klikněte na kartu „Klíče API“a poznamenejte si „Zápis klíče API“.

To je vše, lidi, nyní máte svůj soukromý kanál pro špičkové věci.

Nyní dáme dohromady všechny komponenty elektroniky.

Krok 6: Schéma pro osobní meteorologickou stanici

Zde přikládám obrázek schématu pro osobní meteorologickou stanici. Za stejné také připojuji fritzingový soubor. Připojení je poměrně jednoduché.

1. BMP180 se připojuje k I2C portu arduino nano.
2. LDR je připojeno děličem napětí s odporem 51 KOhm a spojení je spojeno s pinem A1 arduino nano.
3. Datový pin DHT11 je vytažen vysoko s odporem 4,7 KOhm a připojen k pinu A0 arduino nano.
4. TX a RX ESP8266 se připojují k D10 a D11 arduino nano. CH_PD ESP8266 se připojuje na lištu 3,3 V.
5. Otočením potenciometru na tomto modulu upravte výstup modulu LM2596 na 3,3 V. Připojte výstup tohoto modulu k Vcc a Gnd z VCC a Gnd BMP180, DHT11, LDR a ESP8266.
6. Vstup modulu LM2596 pochází z nástěnného adaptéru 12V-2A, který se také připojuje k Vin a Gnd z Arduino nano.

Tento obvod musíme sestavit na desce plošných spojů. Pojďme to udělat.

Krok 7: Sestavení obvodu na desce plošných spojů pro všeobecné použití (GCB)

Hardwarové nástroje a další položky z kroku 3 jsou nyní v provozu.

1. Pro umístění Arduino nano a ESP8288 na GCB použijte proužek female berg,
2. Pomocí páječky a pájecího drátu je elektricky spojte s deskou,
3. Použijte zásuvkové konektory k prodloužení dosahu všech senzorů a modulu LM2596, protože budou přilepené k víku a stěně skříně,
4. Pomocí pásku samčího bergu vytvořte spojovací body pro ženské prodloužení vyrobené ve 3,
5. Realizujte schéma obvodu na GCB pomocí vodičů (odizolujte je pomocí odizolovače) nebo kolejnice roztaveného pájecího drátu a nakonec,
6. Před napájením obvodu pomocí multimetru zkontrolujte, zda nedošlo k řazení.

Nyní, když je veškerý hardware umístěn na GCB, podívejme se na kód.

Krok 8: Kód

Kód pro osobní meteorologickou stanici je poměrně jednoduchý. Pro snadnou přenositelnost jsem kód řádně okomentoval. Než vypálíte kód, postarejte se o následující věci.

1. Ujistěte se, že jsou nainstalovány všechny knihovny,
2. Nahraďte pomlčky SSID vašeho přístupového bodu (wifi routeru) v řádku 14 kódu,
3. V řádku 15 kódu nahraďte pomlčky PASSWORD vaší wifi sítě,
4. Nahraďte pomlčky klíčem API pro zápis soukromého kanálu vašeho thingspeak na řádku 17 a
5. Při programování Arduino nano se ujistěte, že je vaše napájení 12V DC vypnuto.

Zde je odkaz na github (osobní meteorologická stanice) pro stahování kódu a knihoven, které jsem použil.

Nyní, když máme hardware a software na místě, zbývá už jen balení.

Krok 9: Příprava krytu

Nyní musíme na krabici 4x4x2 palce vytvořit otvory různého tvaru a velikosti. Musíme udělat otvory pro DC konektor a zapnout jakoukoli preferovanou stěnu skříně. Na víku skříně musíme také vytvořit otvory pro senzory.

Připojil jsem obrázek ukazující rozměry otvorů, které musíme na krytu udělat.

Pomocí horké čepele prořízněte plast.

Pomocí pilníku vyhlaďte otvory.

Nyní je vaše skříň připravena hostit váš okruh.

Krok 10: Zavření víka

Vložte svůj sestavený GCB do skříně.

Umístěte spínač a DC konektor do otvorů na zdi; senzory na otvorech víka. Dokončete jejich polohu a pomocí lepicí pistole je upevněte. Nakonec pomocí šroubováku zavřete víko.

Tady to máte, vaše osobní meteorologická stanice. Zapněte napájení a sledujte teplotu, vlhkost, tlak a intenzitu světla v místnosti odkudkoli na světě prostřednictvím svého smartphonu/PC/notebooku/tabletu na svém soukromém kanálu.

To je pro tento návod vše. V případě jakýchkoli pochybností napište komentář.

Pokud se vám tento návod líbil, je velká šance, že se vám můj youtube kanál bude líbit. Děkuji za přečtení.