ایستگاه هواشناسی بی سیم آردوینو Wunderground: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

در این دستورالعمل من قصد دارم نحوه ساخت ایستگاه هوای بی سیم شخصی با استفاده از آردوینو را به شما نشان دهم

ایستگاه هواشناسی دستگاهی است که داده های مربوط به آب و هوا و محیط را با استفاده از حسگرهای مختلف جمع آوری می کند. ما می توانیم موارد زیادی را اندازه گیری کنیم مانند:

• درجه حرارت
• رطوبت
• باد
• فشار هوا
• شاخص اشعه ماوراء بنفش
• باران

الهام من برای ایجاد این ایستگاه هواشناسی گرگ است از www.cactus.io دیویس بادسنج ، سرعت باد و باران سنج حق آژانس حق نسخه برداری کد آردوینو به او تعلق دارد.

من از Arduino Uno به عنوان برد اصلی استفاده می کنم.

ماژول WiFi ESP8266 داده ها را به www.wunderground.com ارسال می کند

Weather Underground یک سرویس آب و هوایی تجاری است که اطلاعات زمان واقعی آب و هوا را از طریق اینترنت ارائه می دهد.

من از این سنسورها استفاده می کنم:

• دما - دالاس DS18B20
• رطوبت ، فشار - BME280
• UV ، خورشیدی - ML8511
• بی سنج و جهت باد - دیویس 6410
• باران سنج - Ventus W174

مرحله 1: قطعات

قطعات مورد نیاز برای ساخت این پروژه به شرح زیر است:

1. آردوینو اونو
2. ESP8266 ESP-01 یا ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. دیویس 6410
6. ونتوس W174

مرحله 2: نمودار شماتیک و سیم کشی

مرحله 3: PCB Arduino Uno Weather Station Shield

طراحی برد مدار چاپی (PCB) ، از من استفاده شد ، نرم افزار Sprint-Layout. به فایلهای Gerber صادر شد.

برای ایجاد این سپر ایستگاه هواشناسی Arduino Uno به موارد زیر نیاز دارید:

1. ML8511 UVB UV Rays Sensor Breakout UV Light Sensor سنسور خروجی آنالوگ برای Arduino Ebay
2. سنسور حرارتی دیجیتال ضد آب یا سنسور DS18B20 Arduino Sensor Ebay
3. JST-XH Kit 4Pin 2.54mm Terminal Housing PCB Header Wire Connectors Ebay
4. سنسور فشار اتمسفر دما سنسور رطوبت خروجی BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. مقاومت 1x 1k 0805
7. مقاومت 1x 120R 0805
8. بلوز 8x 0R 1206 (مقاومت)
9. تخته مسی
10. 2x مقاومت 4.7K
11. مقاومت 1x 10k
12. LED 1x 3 میلی متر
13. سوئیچ 1x RJ45 Ebay
14. 1x خازن الکترولیتی 47uF
15. پین هدر 1x 40pins Ebay
16. 1x تنظیم کننده ولتاژ Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. سوئیچ 1x 2.54 میلی متری DIP 2 Ebay

مرحله 4: کتابخانه ها ، راهنما و سایر اطلاعات حسگرهای آردوینو

1) پروژه ایستگاه هواشناسی آردوینو www.cactus.io

2) دفترچه راهنمای بادسنج دیویس 6410

3) کتابخانه درایور Adafruit BME280 (سنسور فشارسنج)

4) کتابخانه سنسور UV ML8511

5) کتابخانه Arduino برای مدارهای مجتمع دما حداکثر DS18B20 DS18S20 - لطفاً توجه داشته باشید که به نظر می رسد مشکلی در این سری وجود دارد. DS1822 DS1820 MAX31820

6) کتابخانه برای تراشه های دالاس/ماکسیم 1 سیم

7) Wunderground (پروتکل بارگذاری ایستگاه هواشناسی شخصی)

feedback.weather.com/customer/fa/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol؟b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRuaH41NJSM4kLkKq-QwQqqQqQ

8) ایستگاه هواشناسی NodeMCU

مرحله 5: لحیم کاری PCB

سپر ایستگاه هواشناسی من در مورد Raspberry Pi آگهی می کردم. به نظرم ظاهر بهتری دارد.

مرحله 6: نصب ایستگاه هواشناسی شخصی

ایستگاه هواشناسی محل مهمترین قسمت نصب است. اگر ایستگاه هواشناسی زیر یک درخت یا یک سرازیری قرار داشته باشد ، داده های بارندگی اندازه گیری شده توسط ایستگاه درست نخواهد بود. اگر ایستگاه هواشناسی خود را در کوچه ای قرار دهید ، به خوبی می توانید اثر تونل باد را روی بادسنج ایجاد کنید و در نتیجه داده های باد اشتباه ایجاد شود. ایستگاه هواشناسی باید دارای "واکشی" خوب یا فاصله از هر جسم بلند دیگری باشد.

اندازه گیری استاندارد باد باید در ارتفاع 10 متری از سطح زمین انجام شود. سقف برای من بهترین کار را می کند.

نیروگاه هواشناسی از پنل خورشیدی تغذیه می کند. بنابراین خود مختار است.

رایج ترین خطا در نصب ایستگاه هواشناسی مربوط به اشتباه قرار دادن سنسور دماسنج است. هواشناسان دما را دمای زیر سایه با تهویه زیاد تعریف می کنند. هنگام قرار دادن ایستگاه هواشناسی ، مطمئن شوید:

• سنسور دماسنج هرگز نور مستقیم خورشید را دریافت نمی کند.
• دماسنج تهویه زیادی دریافت می کند و از باد مسدود نمی شود.
• اگر دماسنج روی سقف قرار دارد ، مطمئن شوید که حداقل 1.5 متر از سقف بالا باشد.
• اگر دماسنج بالای علف قرار داده شود ، باید حداقل 1.5 متر بالاتر از سطح چمن باشد.
• دماسنج حداقل 15 متر از نزدیکترین سطح آسفالت شده فاصله دارد.

بنابراین من از پناهگاه هوا استفاده می کنم. من آن را از لوله PVC تهیه کردم. به این ترتیب ، ایستگاه هواشناسی را می توان در زیر نور مستقیم خورشید قرار داد و دماسنج در داخل پناهگاه قرار دارد.

اطلاعات بیشتر در مورد نصب ایستگاه هواشناسی در اینجا

مرحله 7: دستورات ESP8266 AT

ابتدا باید ماژول وای فای ESP8266 را آماده کنید. CWMODE را به 1 = حالت ایستگاه (مشتری) تغییر دهید و ESP8266 را به روتر WiFi خود وصل کنید. من از آداپتور سریال usb برای ttl استفاده می کنم. فقط نیاز به اتصال 4 سیم (+3.3V ، GND TX ، RX) دارد

یا می توانید از Arduino برای ارسال دستورات AT به ESP8266 استفاده کنید.

دستورات AT:

در AT

در+CWMODE؟

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "ssd شما" ، "رمز عبور"

دستورات AT بیشتر در اینجا

مرحله 8: کد آردوینو

1. قبل از بارگذاری کد در Arduino Uno خود در wunderground.com ثبت نام کنید تا شناسه ایستگاه WU و کلید/رمز عبور را دریافت کنید

2. این شناسه و کلید/رمز عبور را به کد آردوینو ایستگاه هواشناسی خود تغییر دهید.

• char char = "xxxxxxxx"؛ // شناسه ایستگاه هواشناسی wunderground
• String PASSWORD = "xxxxxxxx"؛ // رمز ایستگاه هواشناسی wunderground

3. ارتفاع را تغییر دهید تا فشار متر نسبی (متر) را بدست آورید

4. DEBUG 1 را #تعریف کنید // اگر فقط داده های حسگر را بررسی می کنید.

5. من از زمان حلقه 30 ثانیه ای برای ارسال داده به Wunderground.com استفاده می کنم. 25 ثانیه طول می کشد تا سرعت باد را اندازه گیری کنم. زمان دیگر برای خواندن اطلاعات سنسور است.

مرحله 9: نتیجه

در حال کار است و داده های حسگر را به Wunderground.com ارسال می کند. من خیلی خوشحالم ؛)

مرحله 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi Wireless Weather Station V2

نسخه جدید ایستگاه هواشناسی v2 روی https://www.instructables.com/id/NodeMCU-Wireless-Weather-Station/ کلیک کنید