ایجاد ایستگاه هواشناسی شخصی: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

وقتی در اتاق خود نشسته اید عرق می کنید یا احساس سرما می کنید. تعجب می کنید که دمای اتاق شما چقدر باشد؟ یا رطوبت هوا چقدر خواهد بود؟ چند وقت پیش این اتفاق برای من افتاد

این منجر به ایجاد ایستگاه هواشناسی شخصی شد ، که دما ، رطوبت ، فشار و شدت نور اتاق شما را کنترل می کند و آن را در یک کانال خصوصی در thingspeak.com بارگذاری می کند.

بیایید شروع کنیم.

مرحله 1: فیلم سریع

در اینجا یک فیلم کوچک وجود دارد که همه چیز را در 5 دقیقه خلاصه می کند.

برای مشاهده در یوتیوب اینجا را کلیک کنید

مرحله 2: قطعات الکترونیکی مورد نیاز برای ایستگاه هواشناسی شخصی

توضیحات: ما از DHT11 برای تشخیص رطوبت ، BMP180 برای احساس دما و فشار و یک مقاومت وابسته به نور (LDR) برای درک تقریبی شدت نور استفاده خواهیم کرد. آردوینو نانو داده های این سنسورها را جمع آوری کرده و برای بارگذاری به کانال خصوصی شما در thingspeak.com به ESP8266 ارسال می کند. ما آردوینو نانو خود را از آداپتور دیواری 12V-2A تغذیه می کنیم ، سنسورها و ESP8266 ولتاژ تبدیل را از مبدل باک مبتنی بر LM2596 دریافت می کنند.

لیست اجزاء:

1. سنسور فشار و دما BMP180 ،
2. سنسور رطوبت DHT11 ،
3. مقاومت وابسته به نور (LDR) ،
4. ماژول وای فای ESP8266 (سیستم عامل آماده است) ،
5. آردوینو نانو ،
6. 2 مقاومت- 51 کیلو اهم و 4.7 کیلو اهم ،
7. مبدل باک LM2596 ،
8. جک DC ،
9. تعویض و
10. آداپتور دیواری 12V-2A.

مرحله 3: ابزارها و اقلام اضافی مورد نیاز برای ایستگاه هواشناسی شخصی

توضیحات: ما از سیم کش برای سیم کشی ، پرونده برای صاف کردن برش ها/سوراخ ها روی محفظه ، تفنگ چسب برای قرار دادن اجزای داخل محفظه ، پیچ گوشتی برای بستن درب محفظه و آهن لحیم کاری با سیم لحیم برای مونتاژ مدار روی برد اصلی استفاده می کنیم (GCB). جعبه پلاستیکی 4x4x2 اینچ به عنوان محفظه عمل می کند. ما همچنین برای مونتاژ مناسب در GCB به نوار برگ مرد و زن به همراه اتصالات زن نیاز داریم.

لیست ابزارها:

1. استریپر سیم ،
2. فایل،
3. تفنگ چسب ،
4. پیچ گوشتی و
5. آهن لحیم کاری و سیم لحیم کاری.

لیست موارد اضافی:

1. جعبه پلاستیکی 4x4x2 اینچ (من از این بعد استفاده کردم ، هر ابعاد نزدیک باید خوب باشد) ،
2. برد مدار عمومی ،
3. نوار برگ مرد و زن و
4. اتصالات زن

مرحله 4: الزامات نرم افزاری

توضیحات: برای مشاهده ارزش داده های حسگر ، به یک کانال خصوصی در thingspeak.com نیاز داریم. برای نوشتن کد arduino برای arduino nano به Arduino IDE نیاز داریم. (من فرض می کنم که شما دارای کامپیوتر/لپ تاپ و یک مسیر wifi با دسترسی به اینترنت هستید)

لیست مورد نیاز نرم افزار:

1. کانال خصوصی در Thingspeak.com و
2. Arduino IDE (ترجیحا آخرین نسخه).

می توانید آخرین نسخه Arduino IDE را از arduino.cc بارگیری کنید.

حالا اجازه دهید یک کانال خصوصی در thingspeak.com ایجاد کنیم.

مرحله 5: ایجاد کانال خصوصی در Thingspeak.com

برای ایجاد یک کانال خصوصی در thingspeak.com مراحل زیر را دنبال کنید:

1. مرورگر وب خود را باز کرده و به thingspeak.com بروید و روی زبانه "ثبت نام" در گوشه بالا سمت راست کلیک کنید ، (تصویر شماره 1)
2. جزئیات را پر کرده و روی "ایجاد حساب" ، کلیک کنید (تصویر شماره 2)
3. اکنون روی برگه "کانال جدید" کلیک کنید (تصویر شماره 3)
4. دوباره جزئیات کانال را وارد کرده و 4 فیلد را فعال کنید (همانطور که 4 مقدار سنسور را ارسال می کنیم) ، به پایین بروید و روی برگه "ذخیره کانال" کلیک کنید ، (تصویر شماره 4/5)
5. در این صفحه روی برگه "کلیدهای API" کلیک کرده و "نوشتن کلید API" خود را یادداشت کنید.

این همه افراد است ، اکنون شما کانال خصوصی گفتگوی خود را دارید.

حالا اجازه دهید همه قطعات الکترونیکی را کنار هم قرار دهیم.

مرحله 6: شماتیک برای ایستگاه هواشناسی شخصی

در اینجا تصویر شماتیک ایستگاه هواشناسی شخصی را ضمیمه می کنم. من همچنین فایل fritzing را برای آن ضمیمه می کنم. اتصالات نسبتاً ساده هستند.

1. BMP180 به پورت I2C آردوینو نانو متصل می شود.
2. LDR به صورت تقسیم ولتاژ با مقاومت 51 کیلو اهم متصل می شود و اتصال به پین A1 آردوینو نانو متصل می شود.
3. پین داده DHT11 با مقاومت 4.7 کیلو اهم بالا کشیده شده و به پین A0 آردوینو نانو متصل می شود.
4. TX و RX ESP8266 به ترتیب به D10 و D11 آردوینو نانو متصل می شوند. CH_PD ESP8266 به ریل 3.3V متصل می شود.
5. با چرخاندن پتانسیومتر روی این ماژول ، خروجی ماژول LM2596 را روی 3.3 ولت تنظیم کنید. خروجی این ماژول را به ترتیب به Vcc و Gnd BMP180 ، DHT11 ، LDR و Vcc و Gnd ESP8266 وصل کنید.
6. ورودی ماژول LM2596 از آداپتور دیواری 12V-2A که به Vin و Gnd آردوینو نانو متصل می شود ، می آید.

ما باید این مدار را روی برد مدار عمومی کار کنیم. بیا این کار را انجا دهیم.

مرحله 7: مونتاژ مدار در برد مدار عمومی (GCB)

ابزارهای سخت افزاری و موارد اضافی مرحله 3 در حال حاضر در حال کار هستند.

1. برای قرار دادن Arduino nano و ESP8288 روی GCB از نوار برگ زن استفاده کنید ،
2. از آهن لحیم کاری و سیم لحیم برای اتصال الکتریکی آنها به برد استفاده کنید ،
3. از اتصالات زن برای افزایش دسترسی همه سنسورها و ماژول LM2596 استفاده کنید زیرا به در و دیوار محفظه چسبیده اند ،
4. از نوار برگ مردانه برای ایجاد نقاط اتصال برای پسوندهای ماده ساخته شده در 3 استفاده کنید ،
5. با استفاده از سیم ها (با استفاده از سیم برنده) ، یا راه آهن سیم لحیم ذوب شده و در نهایت ، شماتیک مدار را روی GCB انجام دهید و
6. قبل از تغذیه مدار با استفاده از مولتی متر ، انواع را بررسی کنید.

حالا که همه سخت افزارها روی GCB قرار گرفته اند ، بیایید کد را بررسی کنیم.

مرحله 8: کد

کد ایستگاه هواشناسی شخصی نسبتاً ساده است. من برای سهولت حمل و نقل ، کد را به درستی توضیح دادم. قبل از سوزاندن کد ، موارد زیر را رعایت کنید.

1. اطمینان حاصل کنید که همه کتابخانه ها نصب شده اند ،
2. خط خطوط را با SSID نقطه دسترسی خود (روتر wifi) در خط 14 کد جایگزین کنید ،
3. خط خطوط را با PASSWORD شبکه wifi خود در خط 15 کد جایگزین کنید ،
4. با خط اختصاصی خود در قسمت 17 کلید کلید API را بنویسید و خط خطوط را جایگزین کنید
5. هنگام برنامه نویسی Arduino nano مطمئن شوید که منبع تغذیه DC 12V شما خاموش است.

در اینجا پیوند github (ایستگاه هواشناسی شخصی) برای بارگیری کد و کتابخانه هایی که من استفاده کردم قرار دارد.

اکنون که سخت افزار و نرم افزار خود را در اختیار داریم ، تنها چیزی که باقی می ماند بسته بندی است.

مرحله 9: آماده سازی محوطه

اکنون باید سوراخ هایی با شکل و اندازه مختلف روی جعبه 4x4x2 اینچی ایجاد کنیم. ما باید سوراخ هایی برای جک DC ایجاد کنیم و هر دیوار مورد نظر را در محفظه روشن کنیم. ما همچنین باید سوراخ هایی را برای حسگرها روی درب محفظه ایجاد کنیم.

من تصویری را ضمیمه کرده ام که ابعاد سوراخ هایی را که باید روی محفظه ایجاد کنیم نشان می دهد.

برای برش پلاستیک از تیغ داغ استفاده کنید.

برای صاف کردن سوراخ ها از فایل استفاده کنید.

اکنون محوطه شما آماده میزبانی مدار شما است.

مرحله 10: بستن درب

GCB مونتاژ شده خود را داخل محفظه قرار دهید.

کلید و جک DC را در سوراخ های روی دیوار قرار دهید. حسگرهای روی سوراخ درب موقعیت آنها را نهایی کنید و برای تعمیر آنها از تفنگ چسب استفاده کنید. در نهایت با استفاده از پیچ گوشتی درب را ببندید.

آنجا ، ایستگاه هوای شخصی خود را دارید. منبع تغذیه را روشن کرده و دما ، رطوبت ، فشار و شدت نور اتاق خود را از هر کجای جهان از طریق تلفن هوشمند/رایانه شخصی/لپ تاپ/تبلت خود در کانال خصوصی صحبت کنید.

این همه برای این قابل آموزش است در صورت هرگونه تردید نظر دهید.

اگر از این دستورالعمل ها خوشتان آمد ، به احتمال زیاد کانال یوتیوب من را دوست خواهید داشت. ممنون که خواندید.