Profesionalna vremenska postaja z uporabo ESP8266 in ESP32 DIY: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

LineaMeteoStazione je popolna vremenska postaja, ki jo je mogoče povezati s profesionalnimi senzorji podjetja Sensirion, pa tudi z nekaterimi komponentami instrumenta Davis (merilnik dežja, anemometer)

Projekt je namenjen DIY vremenski postaji, vendar zahteva le montažni del, ker bom plošče že dal programirati jaz in celotno tiskano vezje. Koda bo v skupni rabi Opensource za ljudi, ki želijo to narediti od začetka ali jo spremeniti!

VREMENSKO POSTAJO LAHKO POJATE V WeatherCloud, Wunderground in LineaMeteo (italijansko vremensko omrežje!) (Anemometer ni nameščen) in tukaj tudi različico v THINGSPEAKU za primerjavo med SHT3x in SHT1x. Trenutno uporabljam SHT1x za spremljanje temperature v škatli, odporni na vremenske vplive, lahko pa ga uporabljate tudi za spremljanje temperature in vlažnosti tal ali za druge namene!

Prosimo, upoštevajte (zgornje povezave bodo brez povezave, ker bo vremenska postaja odstranjena februarja 2021, ker se selim v stanovanje)

VSE INFORMACIJE IN POSNOVITEV KODE LAHKO PREBERITE TUKAJ V GITHUB -u

Korak: Seznam komponent

Deluje s kombinacijo razvojnih plošč ESP8266 in ESP32 in je sestavljen predvsem iz treh naprav:

1. NAPRAVA 1: WEMOS D1 MINI PRO (nova različica) + oblikovano tiskano vezje (potrebno ga je namestiti zunaj) in sončna plošča To je del, ki bo zunaj in je sestavljen iz ene razvojne plošče in tiskanega vezja. Uporablja se za zbiranje vremenskih podatkov, ki bodo poslani Googlovi Firebase. Podatki se zbirajo v realnem času od vsakega senzorja, čas nalaganja pa je mogoče izbrati v nastavitvah vremenske postaje, ki bodo kasneje pojasnjene v priročniku. Najvišja in najnižja temperatura se zbereta v realnem času. Pod fotografijo celotne enote:

2. NAPRAVA 2: WEMOS D1 MINI PRO (stara različica) + tlak BMP180To je del, ki upravlja vse omrežne komunikacije in zbira tudi podatke iz Googlove Firebase. Naloge odbora so:  zbiranje podatkov  izmenjava nekaterih podatkov na naslov IP v obliki, ki je pripravljena za komunikacijo z vremenskim omrežjem LineaMeteo.  Pošlji podatke na weathercloud  Pošlji podatke v wunderground  Pošlji podatke v Thingspeak

Ohišje je 3D natisnjeno s spletnega mesta

3. NAPRAVA 3: LOLIND32 ESP32 + oblikovano tiskano vezje + INK zaslon + BME680To je del, ki samo upravlja vizualizacijo podatkov na zaslonu in ima tudi senzor, ki zbira podatke o kakovosti zraka, tlaku, temperaturi in vlažnosti. Zaslon, ki je uporabljen s 4,2 -palčnim črnilom, se lahko uporablja blagovnih znamk WaweShare ali GoodDisplay.

Ohišje je 3D natisnjeno iz: Box for ePaper + ESP32 Information Display by sidoh10 - Thingiverse

2. korak: NAPRAVA 2: Vmesnik za Wi-Fi in Google Firebase

** VEČ POSEBNIH PODROBNOSTI OGLEDITE PRIROČNIK VREMENSKE POSTAJE NA POVEZAVI GITHUB ZGORNJE **

Najprej moramo ustvariti račun Firebase. Če želite to narediti, potrebujete Google račun, ki ga lahko ustvarite, če ga še nimate.

Če želite nastaviti račun Firebase, sledite tem korakom:

1. Pojdite na FIREBASE in kliknite »Začni«

Prijavite se v svoj Google Račun

2. Kliknite »Dodaj projekt« »Aggiungi progetto«

3. Poimenujte svoj projekt! Kliknite »Nadaljuj« »Nadaljuj«. Sledite korakom in ustvarite projekt. Uporabite privzeti račun za Firebase.

4. "Pojdite na" pregled projekta "" Panoramica del progetto "na vrhu in izberite" nastavitve projekta "" Impostazioni progetto"

5. Kliknite »Račun storitve« »Račun di Servizio« in »Ustvari račun storitve« »Ustvari račun di servizio«

6. Vrnite se na ‘Pregled projekta’ in ustvarite bazo podatkov ‘Real database’ v realnem času ‘ter sledite korakom in izberite najbližje mesto za zbirko podatkov.

7. VSE KONČANO! Zdaj shranite povezavo do projekta, ki jo najdete v zbirki podatkov v realnem času, in tudi skrivnost, da najdete »Račun storitve« »Račun di servizio« pod »Skrivnost zbirke podatkov« »Segreti Database«

Za programiranje vremenske postaje boste potrebovali le tistega, ki je označen na spodnji sliki, in skrivnost baze podatkov! Za pošiljanje že programirane plošče potrebujem te poverilnice in tudi vi, da programirate tablo.

3. korak: NASTAVITE WI-FI (GLEJTE PRIROČNIK NA GITHUBU ZA SLIKE)

Če želite vzpostaviti povezavo Wi-Fi, sledite tem korakom:

· Priključite kabel USB iz DEVICE 2 v vrata USB (za telefon lahko uporabite običajen polnilnik ali katera koli druga vrata USB, na primer na usmerjevalniku (priporočena možnost))

· Ko je DEVICE 2 VKLOPLJEN, ga boste našli v povezavah Wi-Fi na vašem pametnem telefonu ali računalniku z imenom LineaMeteoStazioneR.

· Poskusite se povezati in vprašal bo geslo. GESLO: LaMeteo2005

· Kliknite na konfiguracijo Wi-Fi in izberite omrežje Wi-Fi ter vnesite geslo in kliknite Shrani. Zdaj se bo naprava DEVICE 2 poskušala povezati in če ne uspe, boste morali znova zagnati predhodne postopke.

· Ko je DEVICE 2 priključen, se vrnite v bazo podatkov v realnem času in videli boste, da se je pojavilo veliko informacij.

4. korak: Namestite NAPRAVO 1 (zunaj)

To je namestitev, ki zahteva zaščito vremenske postaje zunaj. Za senzor temperature in vlažnosti okolja je potreben ščit pred sončnim sevanjem. Za pravilno shranjevanje baterije in tiskanega vezja je potrebna tudi vremensko odporna škatla.

1. Ploščo namestite v škatlo, odporno na vremenske vplive, kot je prikazano spodaj, in namestite baterijo (BODITE PREVIDNI + IN - IN BATERIJO MORATE 100% POLNITI PRED PRVIM ZAČETKOM):

2. Vse razpoložljive senzorje na plošči povežite s priključki RJ12 ali vijačnim priključkom, odvisno od vrste uporabljenega senzorja. (Glejte seznam „Kompatibilni senzor in specifikacije“) (SENZORJI SO POVEZANI Z ADAPTERSKO PLOŠČO, KI SO NAMENJENI POSEBNO ZA SENZORJE SHT3X IN UV, TUDI ENO ZA SHT35 NA TINDIE) GLEJ FOTOGRAFIJE

3. Priključite priključek za baterijo v Wemos D1 Mini Pro in nastavite povezavo Wi-Fi enako kot DEVICE 2. Ime omrežja bo „LineaMeteoStazioneS“

Nato priključite tudi USB iz pretvornika sončne celice. (Fotografija je samo reprezentativna za prototip in pretvornik USB bo že povezan z vami, samo solarno ploščo morate priključiti)

5. korak: Konfigurirajte nastavitve vremenske postaje z Firebase

VSAKE NASTAVITVE ZAHTEVAJO, DA SE PREKINJEO OD MOČI

NAPRAVA 2 IN PONOVNI POVEZAVO Z NAPAJANJEM

Po upoštevanju zgornjih postopkov boste ugotovili, da bo vaša zbirka podatkov v realnem času videti tako (če je priključen senzor indeksa UV, ne bo pokazal 655):

Baza podatkov je razvrščena na naslednji način:

· ChangeTime

Ta možnost se uporablja za nastavitev časovnega pasu, ki bo vaš čas (to je treba spremeniti, ko je na voljo varčevanje z dnevno svetlobo), in za nastavitev časa pošiljanja podatkov. Priporočljivo je, da podatkov ne naložite hitreje od 90 sekund, da prihranite življenjsko dobo baterije DEVICE 1

CurrentDay in RESETDATA se ni treba dotikati. Za ponastavitev vseh podatkov v bazi podatkov vnesite 0 v RESETDATA.

· Povezava

Povezava se uporablja za poznavanje vašega trenutnega naslova IP naprave DEVICE 2 in za spremljanje jakosti signala Wi -Fi naprave DEVICE 1. Poskusite ohraniti DEVICE 1 z najmanj -75 ali več jakosti signala.

IPAddress se lahko uporablja za posredovanje vrat IP za nastavitev vaših naprav v vremenskem omrežju LineaMeteo. (Posredovanje vrat se lahko izvede v usmerjevalniku, vendar je vsak usmerjevalnik drugačen, zato morate poznati svojega. Zunanja vrata morajo biti 4600, notranja pa 80, primer spodaj)

· Pritisk

Tu je shranjena vrednost tlaka in jo je mogoče tudi umeriti glede na morsko gladino. Oglejte si kakšno vremensko postajo v bližini ali si oglejte napoved trenutnega atmosferskega tlaka. Vsaka številka pomeni 1Pa

· Dež

Tu je shranjena vrednost dežja v 24H in tudi druge vrednosti, povezane z dežjem. Uporabite lahko vsak dežni merilnik deževnice, kar pomeni, da boste morali umeriti, za koliko šteje vsak prekucnik. Spremenite "mmGoccia", če želite spremeniti število prevrnitev v mm. Privzeto je 0,2 mm

· SHT1x

Ta vsebuje podatke serije Sensirion SHT1x ali SHT7x.

· SHT3x

Ta vsebuje podatke serije Sensirion SHT3x.

· Storitve

Ta vsebuje vse storitve, ki so na voljo za uporabo s to vremensko postajo.

ODPRTI PODATKI

Za OpenWeather lahko nastavite svoj račun za opis trenutnega stanja na napravi DEVICE 3 (poiščite Moje ključe API in kopirajte v API v storitvah, OpenWeather.)

Severna polobla, če živite na severni polobli ali južno na južni polobli, da prikažete pravilen del astronomije na zaslonu.

Jezik "en" ali "it" za spremembo iz angleščine v italijanščino na NAPRAVI 3.

Zemljepisna širina in dolžina za prikaz pravilnega opisa vremenskih razmer na NAPRAVI 3

Če bo z južne poloble negativno število na zemljepisni širini.

THINGSPEAK

Ustvarite račun na ThingSpeaku in poiščite WriteAPIkey ter kopirajte v myWriteAPIKey, da vidite razliko med grafiko med serijama SHT1x in SHT3x, če ste priključili dva senzorja, ali pa samo nadzirate SHT1x

WeatherCloud

S to možnostjo lahko vremensko postajo povežete z omrežjem Weather Cloud. Pojdite v Nastavitve v svojih napravah in izberite »Povezava«, ki vam bo dala ID in ključ, ki ga lahko kopirate v zbirko podatkov.

WunderGround

S to možnostjo lahko vremensko postajo povežete z WunderGround.

Poiščite ID in ključ na mojih napravah ter jih kopirajte v bazo podatkov.

· Spanje

Privzeto je nastavljeno na 1, vendar ga lahko spremenite v 0, da omogočite način mirovanja. V načinu spanja merilnik dežja in anemometer ne bosta delovala, zato ju je treba odklopiti od tiskanega vezja

Način mirovanja, če ga uporabljate na bateriji, bo v povprečju trajal 6 mesecev brez polnjenja baterije s sončno ploščo.

· UVIndex

Ta vsebuje vrednost trenutnega UVindeksa.

· Veter

Ta vsebuje vrednosti vetra, kot so stopnje smeri vetra, pa tudi hitrost vetra in pih. Tu lahko nastavite zamik, da usmerite pravo smer smeri vetra. 0 stopinj ali 360 stopinj mora biti severno.

Korak 6: Nastavitev zaslona DEVICE 3 (VEČ FOTOGRAFIJ NA VOLJI V GITHUB -u)

DEVICE 3 se napaja z eno samo baterijo 18650, ki jo je mogoče napolniti prek USB -ja, kot je prikazano na fotografiji (fotografija ne predstavlja končnega projekta, ampak le prototip, v notranjosti bo imel ustrezno obliko tiskanega vezja.) Mali krog prikazuje senzor BME680.

Zaslon se samodejno osveži vsakih 20 minut in vsako uro po polnoči ter do sedmih zjutraj. Lahko pa ga osvežite ročno s klikom na gumb na desni strani škatle.

Ko bo enkrat osvežen, bo spremenil tudi jezik, izbran v nastavitvah v ognjišču

Ko je baterija vstavljena, sledite istim postopkom v napravi NAPRAVA 2 za povezavo z omrežjem Wi-Fi.

Ime omrežja bo "LineaMeteoStazioneVisual"

Pred zagonom mora biti baterija dovolj napolnjena.

7. korak: ZDRUŽLJIVI SENZORJI (VEČ INFORMACIJ NA GITUBU)

Temperatura/vlažnost GLAVNO: serija SHT3x Sensirion. Natančnost se nanaša na podatkovni list vsakega

senzor.

 Temperatura/vlažnost DRUGA (lahko se uporablja za temperaturo tal in vlažnost): serije SHT1x in SHT7x Sensirion. Natančnost se nanaša na podatkovni list vsakega senzorja.

 Temperatura, vlažnost, kakovost zraka v zaprtih prostorih: BME680

 Tlak: BMP180

 Rain Gauge: Vsaka prekucna merilnica dežja, nastavljiva ločljivost. PRI NASTAVLJANJI REŠITVE ZA SPREMEMBO NASTAVITEV NA NAPRAVI LAHKO TRAJE 3 URE 1. To je zato, ker naprava preklopi v stanje pripravljenosti vsake 3 ure, da prihrani energijo, če ne zazna dežja. Ko se zbudi, bo znova preveril nastavitve. Prav tako lahko ročno ponastavite s klikom na gumb za ponastavitev, kot je prikazano na fotografiji prej.

 Anemometer: Davisov anemometer

 UVIndex: SI1145

8. korak: SPECIFIKACIJE IN SONČNA PLOŠČA (VEČ INFORMACIJ O GITUBU V PRIROČNIKU)

Poraba: Naprava 1 = 19 mA v povprečju, če je čas nalaganja 90 sekund.

Naprava 3 = 2 mA v povprečju, če se vedno samodejno posodablja.

Naprava za baterijo 1: 3,7 V 21700 Litij -ionska baterija (priporočeno 5000 mAh) (avtonomija brez sonca 8 dni*)

OPOZORILO: Bodite previdni pri litijevi bateriji z visoko temperaturo (več kot 45 ° C), škatlo, odporno proti vremenskim vplivom, postavite v senco. Poleg tega, če se pogosto pojavlja negativna temperatura -10 ° C ali stanje pod 0 traja za dolgo ali ekstremno negativno temperaturo (primer -20 ° C), bo potrebna posebna baterija za nizko temperaturo. V tem primeru bo treba tiskano vezje spremeniti za baterijo 18650, odporno na mraz -40C z manjšo kapaciteto (2900mAh). Avtonomija brez sonca bo 5 dni. *Brez sonca pomeni popolnoma temo, rahel oblačen dan še ne pomeni, da sončne energije sploh ni, vendar ga tudi ne moremo šteti za sončen dan.

 Aparat za baterijo 3: 3,7 V 18650 Litij -ionska baterija (priporočeno 3000 mAh) (avtonomija brez polnjenja 6 tednov)

 Sončna plošča 6-20V (močno priporočljivo 6V)

Watt, odvisno od vaše lokacije iz Global Solar Atlas. Vremenska postaja z manj kot 1500 kWh/m2 ne more delovati avtonomno. Če uporabljate način mirovanja, bi zadostovala manjša sončna plošča, manjša od minimalne. (GLEJ FOTO) VPRAŠAJTE, ČE POTREBUJETE OBRAZEC ZA IZRAČUN VELIKOSTI SONČNE PLOŠČE.

 Dolžina kabla za serijo SHT3x ne sme presegati 3 m

 Dolžina kabla za serije SHT1x in SHT7x ne sme presegati 10 m

9. korak: Odpravljanje težav in stiki

Če ena od NAPRAV ne deluje po pričakovanjih, bo potreben RESET. Odstranite priključek za baterijo ali odstranite baterijo in znova zaženite napravo, če RESET ne deluje.

Pri NAPRAVI 1 VEDNO postavite baterijo in nato priključek na sončni plošči.

 Če naprava DEVICE 3 med polnjenjem prikaže 100%, je to trenutno normalno, ker plošča nima posebnega IC za stanje napolnjenosti, zato nanjo vpliva notranji upor celice.

 Ostala vprašanja v zvezi s težavami me kontaktirajte.

KONTAKTI Za razpravo o naročanju vremenske postaje ali vira materiala mi pišite na Eugenio [email protected]

LineaMeteo tematski forum: Strukture meteo:: Stazione Meteo Completa WiFi Con ESP8266 E ESP32 E Arduino! (lineameteo.it)