ایستگاه هواشناسی آنلاین (NodeMCU): 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

سلام بچه ها! امیدوارم قبلاً از "Arduino Robot 4WR" قابل آموزش قبلی من لذت برده باشید و برای یک نسخه جدید آماده باشید ، طبق معمول این آموزش را برای راهنمایی گام به گام در حالی که شما پروژه الکترونیکی خود را انجام می دهید ، تهیه کردم.

در طول ساخت این پروژه ، ما سعی کردیم مطمئن شویم که این دستورالعمل بهترین راهنما برای کمک به شما در هنگام انتخاب پروژه الکترونیکی خود است ، بنابراین ما امیدواریم که این دستورالعمل حاوی اسناد مورد نیاز باشد.

این پروژه به خصوص پس از تهیه PCB سفارشی بسیار مفید است که ما از JLCPCB سفارش داده ایم تا ظاهر دستگاه الکترونیکی ما را بهبود بخشد و همچنین اسناد و کدهای کافی در این راهنما وجود دارد که به شما امکان می دهد ایستگاه آب و هوایی زیبا خود را ایجاد کنید.

ما این پروژه را فقط در 2 روز انجام داده ایم ، فقط یک روز برای تهیه تمام قطعات مورد نیاز و به پایان رساندن سخت افزار و مونتاژ ، سپس یک روز برای تهیه کد مناسب پروژه ما و آزمایش و آزمایش را شروع کرده ایم تنظیمات

آنچه از این دستورالعمل یاد خواهید گرفت:

1. انتخاب سخت افزار مناسب برای پروژه شما بسته به ویژگی های آن.
2. گردش کار ایستگاه هواشناسی را درک کنید.
3. نمودار مدار را برای اتصال همه اجزای انتخاب شده آماده کنید.
4. طرح PCB خود را تولید کنید.
5. قطعات الکترونیکی را به PCB لحیم کنید.
6. تمام قطعات پروژه را مونتاژ کنید.
7. اولین آزمایش را شروع کرده و پروژه را معتبر کنید.

مرحله 1: نحوه عملکرد ایستگاه هواشناسی

همانطور که همیشه من پروژه خود را با این شرح کوتاه شروع می کنم ، پروژه ما بر اساس یک NodeMCU dev board است که قبلاً شامل یک ماژول WiFi برای اتصال به اینترنت برای دریافت به روزرسانی های پیش بینی آب و هوا و نمایش آن روی صفحه OLED است که متصل است. به NodeMCU از طریق پورت ارتباط I²C.

به منظور انجام همه اینها بدون مشکل ، برخی از کتابخانه ها باید در کد منبع گنجانده شوند. این کتابخانه ها به صورت منبع باز در دسترس هستند و می توانید آنها را مستقیماً از Arduino IDE خود اضافه کنید

ایستگاه هواشناسی همچنین داده های زمان و تاریخ را از اینترنت دریافت می کند و برای انجام چنین ویژگی باید وب سایت هایی را از NodeMCU تهیه کنیم که پیش بینی های آب و هوا و داده های زمان را از آنجا بارگذاری می کند. همه این موارد در بخش نرم افزار این ارائه توضیح داده خواهد شد.

مرحله 2: نمودار مدار

این پروژه بسیار اساسی است ، هیچ پیچیدگی در آن وجود ندارد ، من از پلت فرم آنلاین easyEDA برای تهیه این نمودار مدار استفاده کردم که دارای تمام اجزای لازم برای این پروژه و برخی قسمت های اضافی مانند زنگ برای برخی از آلارم ها و برخی خروجی های LED است که می توانید PDF آن را داشته باشید قالب شماتیک یا قالب-p.webp

مرحله 3: ساخت PCB

پس از آماده سازی مدار ، این نمودار مدار را به یک طرح PCB سفارشی با شکل ابری متناسب با موضوع پروژه خود تبدیل کردم ، همه آنچه که ما اکنون نیاز داریم تولید این طرح مدار است ، بنابراین من به JLCPCB بهترین و ارزان ترین تولیدکنندگان PCB رفتم تا بهترین را بدست آورم. خدمات تولید PCB ، JLC یک تولید کننده حرفه ای PCB است که دارای مقیاس بزرگ ، تجهیزات خوب ، مدیریت دقیق و کیفیت برتر است. مثل همیشه تنها چیزی که برای بارگذاری فایل های GERBER طراحی PCB و تنظیم پارامترهای تولید نیاز دارید فقط سه کلیک است تا اینکه من فقط سه روز منتظر بمانم تا سفارش خود را دریافت کنم.

همانطور که در عکسها مشاهده می کنید ، PCB ها بسیار خوب تولید شده اند و این شکل ابر ظاهر بهتری به پروژه ما می بخشد

فایلهای بارگیری مرتبط

همچنین می توانید Gerberfile را برای این مدار بارگیری کنید.

مرحله 4: طراحی محفظه

من از نرم افزار Solidworks برای طراحی این محفظه در محل قرار دادن قطعات الکترونیکی استفاده کردم و سپس قطعات طراحی شده را از طریق دستگاه برش لیزری CNC تولید کردم.

می توانید فایل های DXF را برای قسمت های محفظه بارگیری کنید

مرحله 5: مواد لازم

بیایید لیست کاملی از اجزای این پروژه را مرور کنیم ، بنابراین به موارد زیر نیاز داریم:

components ☆ components اجزای لازم (پیوندهای آمازون) ☆

PCB که ما از JLCPCB سفارش داده ایم

• تابلوی توسعه NodeMCU:
• یک صفحه نمایش OLED:
• برخی از اتصالات SIL:
• اتصال USB کوتاه:
• دو LED سفید (5 میلی متری):
• مقاومت 100 اهم:
• آداپتور برق 5 ولت DC:
• و قطعات محفظه

مرحله 6: بخش نرم افزار

راه اندازی کتابخانه Arduino IDE

برای دسترسی به کتابخانه های آنلاین ، مطمئن شوید که رایانه شما به اینترنت متصل است. پس از اجرای Arduino IDE ، به سمت sketch بروید >> شامل کتابخانه >> مدیریت کتابخانه ها ، یک پنجره جدید ظاهر می شود که کتابخانه های نصب شده شما و سایر کتابخانه هایی را که می توانید بارگیری کنید نشان می دهد ، مطمئن شوید که هر سه کتابخانه را بارگیری کرده اید. عکسهای بالا را نشان دهید و می توانید آنها را با نام آنها جستجو کنید (نسخه مشابه من را بارگیری کنید)

• اولین کتابخانه صفحه نمایش OLED است که کنترل صفحه نمایش را با استفاده از برد NodeMCU تسهیل می کند.
• کتابخانه دوم به شما کمک می کند تا کد منبع NodeMCU را داشته باشید.
• کتابخانه سوم کتابخانه پخش آنلاین است ، زیرا داده های اینترنتی برای تفسیر MCU داده های کمی بزرگ است ، بنابراین این کتابخانه به تقسیم داده های بزرگ اینترنت به چند فریم کوچک کمک می کند.

پس از در اختیار داشتن کتابخانه های مناسب ، به سراغ نمونه های IDE رفته و دموی ایستگاه هواشناسی را اجرا می کنید. همانطور که در عکس بالا مشاهده می کنید ، همه کتابخانه های بارگیری شده موجود در این برنامه ، مرحله بعدی که باید انجام دهیم ، وارد کردن شناسه WiFi و رمز عبور است ، سپس به وب سایت openweathermap منتقل می شویم که NodeMCU به روزرسانی های پیش بینی را از آنجا دریافت می کند.

پس از ایجاد حساب کاربری در این وب سایت ، کلید API منحصر به فرد خود را خواهید داشت ، بنابراین فقط آن را کپی کرده و در نسخه ی نمایشی کد جایگذاری کنید.

آنچه در ادامه به آن نیاز دارید شناسه موقعیت مکانی است ، بنابراین وب سایت openweathermap را بازگردانید و کشور خود را انتخاب کنید و در نوار ابزار آدرس وب سایت شناسه مکان مورد نظر را پیدا خواهید کرد ، بنابراین کافی است آن را کپی کرده و در کد خود قرار دهید ، آخرین مرحله اکنون بارگذاری به NodeMCU خود کد دهید و اگر هنوز نمی دانید چگونه از بردهای NodeMCU با Arduino IDE استفاده کنید ، فقط این ویدیو را بررسی کنید تا شما را راهنمایی کند.

مرحله 7: مونتاژ سخت افزار و نمایش

اکنون همه چیز آماده است ، بنابراین اجازه دهید لحیم کاری قطعات الکترونیکی خود را به PCB انجام دهیم و برای انجام این کار به آهن لحیم کاری و سیم اصلی لحیم کاری نیاز داریم.

همانطور که مشاهده می کنید ، استفاده از این PCB به دلیل کیفیت بسیار بالا و بدون فراموش کردن برچسب هایی که هنگام لحیم کاری هر جزء شما را راهنمایی می کند ، بسیار آسان است ، زیرا بر روی لایه ابریشمی بالا برچسب هر جزء را مشاهده خواهید کرد که نشان دهنده قرارگیری آن در تخته و به این ترتیب شما 100 sure مطمئن خواهید بود که هیچ اشتباه لحیم کاری انجام نمی دهید.

من هر جزء را به محل قرار دادن آن لحیم کرده ام ، در مورد این PCB یک PCB دو لایه است ، به این معنی که شما می توانید از هر دو طرف آن برای لحیم کردن قطعات الکترونیکی خود استفاده کنید.

اکنون ما مونتاژ سخت افزار را به پایان رسانده ایم و هنگامی که آداپتور منبع تغذیه را وصل می کنیم ، این ابزار شروع به نمایش پیش بینی آب و هوا می کند.

ساخت این پروژه بسیار آسان است و یک پروژه شگفت انگیز است و ما آن را به هر سازنده ای توصیه می کنیم که چگونه ابزارهای خود را ایجاد کند ، اما همچنان برخی پیشرفت های دیگر را در پروژه ما انجام دهید تا کره آن بسیار بیشتر شود ، به همین دلیل من منتظر خواهم ماند تا نظرات شما باعث بهبود آن شود