ESP8266 - 12 Weatherstation: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این پروژه در مورد ساخت و آزمایش ایستگاه هواشناسی بر اساس ESP8266 - 12 است. این مفهوم بر اساس توان کم با باتری شارژ با استفاده از سلول خورشیدی است. این دستورالعمل بر اساس 2 پروژه قبلی سیستم شارژ و esp logger است.

BOM:

برد اولیه PCB

s.click.aliexpress.com/e/bgL8ra4o

s.click.aliexpress.com/e/cZld3Uu0

مورد

s.click.aliexpress.com/e/bnH8vwuC

s.click.aliexpress.com/e/cgh1TZZA

سلول های خورشیدی 6 ولت:

s.click.aliexpress.com/e/boPIbdcU

s.click.aliexpress.com/e/P2CdlvQ

s.click.aliexpress.com/e/hpaB1es

ESP 8266 12

s.click.aliexpress.com/e/uPIsjqu

s.click.aliexpress.com/e/c2KA2QyC

باتری باتری لیتیوم 18650 - یون.

نگهدارنده باتری 18650

سنسور

شما می توانید هر چیزی را انتخاب کنید ، من سنسورهای I2C را دوست دارم ، سنسور نور MAX44009 را انتخاب می کنم https://s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (MAX44009)

s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (BME280 - سنسور دما ، رطوبت و فشار)

یا.

DS18B20 1-Wire Temperature Sensor https://s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha ارسال رایگان:

s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha

2 x سرامیک خازن 100 nF

1x خازن الکترولیتی 47microF (می تواند از 470microFarad استفاده کند)

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6 *

* بسته های خازنی

s.click.aliexpress.com/e/bFvGcnB6

s.click.aliexpress.com/e/bcwvHbiC

1 ماژول سریال CP2102 USB to UART

s.click.aliexpress.com/e/btKG0HlO

n

2 برابر دکمه لمسی لمسی

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

2 برابر تخته نان طولانی یا 1 باند نان بلند + 1 برابر تخته نان کوتاه یا 1 برابر PCB (که بهتر است ، ظرفیت کم) https://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (طولانی)

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (کوتاه)

بسته 1 برابر کابل dupont (خوب نیست ، بهتر است برای اتصال خوب ، ضخیم تر بخرید)

مقاومت ها: 3x 10kΩ 2x 4.7kΩ 1x 2.2kΩ 1x 300kΩ 1x 100kΩ

بسته ها:

s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC

s.click.aliexpress.com/e/bzLcEtPS

مرحله 1: ساختمان سازی

من فقط قسمت های اصلی برای esp weatherstation ، جزئیات بیشتر در مورد پروژه های آموزشی قبلی خود را شرح می دهم.

من از میکروکنترلر ESP8266 - 12 استفاده می کنم ، شما می توانید از ESP8266 - 7 با آنتن استفاده کنید. برای کار با تراشه esp ، به ماژول پله ای 3.3 ولت نیاز دارید که ولتاژ را از باتری لیتیوم یون به 3.3 ولت تبدیل می کند. من از باتری یون لیتیوم از بسته باتری نوت بوک قدیمی استفاده می کنم.

برای شارژ باتری ، من از سلول خورشیدی استفاده می کنم ، اساساً شما به سلول خورشیدی احتیاج دارید که حداکثر 7 ولت (بستگی به ماژول شارژ TP4056) و حداکثر 200 میلی آمپر جریان از سلول خورشیدی را دارد. حداکثر جریان بستگی به باتری دارد ، این قانون C/10 است ، اما برای باتری های لیتیوم ، شما می توانید با 500 میلی آمپر نیز شارژ کنید (C ظرفیت باتری است).

برای اندازه گیری ، من از 3 دماسنج DS18b20 استفاده می کنم که بر اساس یک سیم طراحی شده اند. همچنین آدرس جهانی هر یک از افراد خاص را بررسی می کنم. چرا 3 متر؟ اسلاید بعدی را بررسی کنید.

همچنین ESP می تواند با آنتن wifi اندازه گیری کند! من قدرت SSID را که متصل می کنم اندازه گیری می کنم. معمولاً در واحدهای dB است. همچنین esp من تعدادی شبکه وای فای در اطراف خانه ام بررسی می کند. گاهی 2 ، گاهی 3 یا 4 است.

مرحله 2: اندازه گیری

برای اندازه گیری از 3 تمومتر ، یک درجه حرارت اندازه گیری داخل جعبه ، جایی که esp و تمام سخت افزار استفاده می شود ، استفاده می کنم. تمومتر دوم دمای هوای بیرون را اندازه گیری می کند. من فقط سنسور را پشت تخته در بالکن وصل می کنم. سومین اندازه سنج که من برای اندازه گیری دمای داخل بطری استفاده می کنم. وقتی آفتابی است ، هوای داخل بطری بسیار گرم است. بنابراین مانند آشکارساز تابش خورشید است.

همچنین ولتاژ باتری را با مبدل دیجیتال آنالوگ (ADC) اندازه گیری می کنم. ESP از ADC با حداکثر 1 ولت استفاده می کند ، بنابراین من باید votlage را از باتری لیتیوم به کمتر از 1 ولت تقسیم کنم.

همچنین ESP قدرت SSID و تعداد شبکه های وای فای من را در اطراف خانه من اندازه گیری کنید.

مرحله 3: آزمایش

برای آزمایش از کانال Thingspeak (https://thingspeak.com/channels/297517؟fref=gc) استفاده می کنم. من 8 نمودار ایجاد می کنم ، دمای خارج ، ADC (مقادیر ADC ، که ولتاژ باتری را اندازه گیری می کند) ، تفاوت (دمای خارج - دما در بطری) ، دما در جعبه ، قدرت wifi ، تعداد "wifies" ، دما در خورشید = در بطری

esp من داده ها را هر 28 دقیقه به چیزهایی می گوید (من 30 دقیقه را تنظیم کردم ، اما ساعت داخلی با کمی سر و صدا نوسان می کند ، اما اساساً فاصله زمانی حدود 28 دقیقه است)

این بسیار خوب کار می کند ، اما هفته گذشته ، متوجه شدم که یک بار در روز ، یک مقدار از دست رفته است. فاصله زمانی بیشتر از 28 دقیقه = 56 دقیقه است. شاید سرور Thingspeak کمی مشکل ساز باشد.

همچنین می توانید از این مقادیر نمودار ایجاد کنید و این نمودار را به کانال دیگری در Thingspeak اضافه کنید (از ابزارهای تجزیه و تحلیل متلب و تجسم متلب استفاده کنید). من از آن استفاده می کنم ، اما شاید کمی ارزش های من را از دست بدهد. (مقادیر از دست رفته نیز پس از حذف نمودارهای جدید و کانال های جدید اتفاق افتاد)

مرحله 4: نمودارها

بررسی دمای بیرون و تجزیه و تحلیل دما در بطری من ، مانند گلخانه ، بسیار خوب است. دما در خارج از حدود 15 درجه سانتی گراد (59 فارنهایت) می تواند به بیش از 30 درجه سانتی گراد (86 درجه فارنهایت) برسد. همچنین دمای بیرون من دقیق نیست ، در وب سایت پیش بینی منطقه من بررسی می کنم که دمای خارج از من هنوز بیشتر است. شاید من به انزوا بهتر نیاز دارم.

دمای بیرون

دما در خورشید