Vremenska postaja z brezžičnim prenosom podatkov: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

To navodilo je nadgradnja mojega prejšnjega projekta - Vremenske postaje z beleženjem podatkov.

Prejšnji projekt si lahko ogledate tukaj - Vremenska postaja z beleženjem podatkov

Če imate kakršna koli vprašanja ali težave, se lahko obrnete na mojo pošto: [email protected].

Komponente, ki jih ponuja DFRobot

Pa začnimo

1. korak: Kaj je novega?

V svojem prejšnjem projektu - vremenski postaji s beleženjem podatkov - sem naredil nekaj nadgradenj in izboljšav.

V sprejemnik, ki se nahaja v zaprtih prostorih, sem dodal brezžični prenos podatkov z vremenske postaje.

Odstranjen je bil tudi modul kartice SD in zamenjan z vmesnikom Arduino Uno. Glavni razlog za to zamenjavo je bila uporaba prostora, vmesniški ščit je popolnoma združljiv z Arduino Uno, zato vam za povezavo ni treba uporabljati žic.

Stojalo vremenske postaje je bilo preoblikovano. Prejšnje stojalo za vremensko postajo je bilo prenizko in zelo nestabilno, zato sem naredil novo višje in stabilnejše stojalo za vremensko postajo.

Dodal sem tudi novo držalo za ohišje, ki je nameščeno neposredno na stojalo vremenske postaje.

Za napajanje je bila dodana dodatna sončna plošča.

2. korak: Materiali

Skoraj vse potrebne materiale za ta projekt lahko kupite v spletni trgovini: DFRobot

Za ta projekt bomo potrebovali:

-Komplet za vremensko postajo

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-RF 433 MHz modul za Arduino (sprejemnik in oddajnik)

-Protoboard

-SD kartice

-Upravitelj sončne energije

-5V 1A Solarna plošča 2x

-Ščitnik vmesnika Arduino Uno

-Nekatere najlonske kabelske vezice

-Montažni komplet

-LCD zaslon

-lesena deska

-Li-ionske baterije (uporabljal sem Sanyo 3,7V 2250mAh baterije)

-Vodotesna plastična spojna omarica

-Nekatere žice

Za stojalo vremenske postaje boste potrebovali:

-okoli 3,4 m dolge jeklene cevi ali pa uporabite tudi jekleni profil.

-žična vrv (približno 4 m)

-objemka za žično vrv 8x

-Odporniki iz nerjavečega jekla 2x

-jeklena palica fi10 (približno 50 cm)

-Jeklena dvižna ušesa 4x

Potrebovali boste tudi nekaj orodij:

-spajkalnik

-izvijači

-drsniki

-vrtalnik

-varilnik

-kotni brusilnik

-žična krtača

3. korak: Povzetek

Kot sem rekel, je ta Instructable nadgradnja mojega prejšnjega Instructable o vremenski postaji.

Če torej želite vedeti, kako sestaviti komplet vremenskih postaj, ki je potreben za ta projekt, si lahko ogledate tukaj:

Kako sestaviti komplet vremenskih postaj

Oglejte si tudi moje prejšnje navodilo o tej vremenski postaji.

Vremenska postaja z beleženjem podatkov

4. korak: Rešitev za montažo vremenske postaje

Z vremensko postajo se postavlja tudi vprašanje, kako narediti montažno stojalo, ki bo vzdržalo zunanje elemente.

Moral sem malo premisliti o vrstah in oblikah stojala za vremenske postaje. Po nekaj rezervah sem se odločil, da bom postavil stojalo s 3 m dolgo cevno steno. Priporočljivo je, da je anemometer na najvišji točki približno 10 m (33ft), ker pa imam komplet vremenskih postaj, ki je All-In-One, izberem priporočeno višino-približno 3m (10ft).

Glavna stvar, ki sem jo moral upoštevati, je, da mora biti to stojalo modularno in ga je enostavno sestaviti in razstaviti, da ga lahko prenesemo na drugo mesto.

Montaža:

1. Začel sem z jekleno cevjo fi18 dolžine 3,4 m (11,15 čevljev). Najprej sem moral odstraniti rjo iz cevi, zato sem jo premazal s kislino za odstranjevanje rje.
2. Po 2 do 3 urah, ko je kislina naredila svoje, sem začel vse skupaj variti. Najprej sem na nasprotnih straneh jeklene cevi zvaril dvižno ušesno matico. Postavil sem ga na višini 2 m od tal, lahko ga postavim tudi višje, vendar ne nižje, ker potem zgornji del postane nestabilen.
3. Nato sem moral narediti dve "sidri", po eno za vsako stran. Za to sem vzel dve jekleni palici fi12 50 cm (1,64 ft). Na vrh vsake palice sem zvaril eno dvižno ušesno matico in majhno jekleno ploščo, tako da lahko stopite nanjo ali jo zabijete v tla. To si lahko ogledate na sliki (napiš na kiri sliki)
4. Moral sem povezati "sidra" z dvižnim ušescem na obeh straneh stojala, za to sem uporabil žično vrv. Najprej sem uporabil dva kosa žične vrvi dolžine približno 1,7 m (5,57 čevljev), ki sta bila na strani neposredno pritrjena na dvižno ušesno matico s sponko za žično vrv, druga stran pa je bila pritrjena na spone iz nerjavečega jekla. Sponke iz nerjavečega jekla se uporabljajo za zategovanje žične vrvi.
5. Za pritrditev plastične razdelilne omarice na stojalo I roko s 3D tiskanjem. Več o tem si lahko ogledate v 5. koraku
6. Na koncu sem vsak jekleni del pobarval s primarno barvo (dve plasti). Na to barvo lahko nato položite katero koli barvo, ki jo želite.

5. korak: 3D natisnjeni deli

Ker sem želel, da je montažno stojalo enostavno sestaviti in razstaviti, sem moral narediti nekaj 3D tiskanih delov. Vsak del je bil natisnjen s plastiko PLA in sem ga oblikoval.

Zdaj moram videti, kako bodo ti deli zdržali zunanje elemente (toploto, mraz, dež …). Če želite datoteke STL teh delov, mi lahko pišete na mojo pošto: [email protected]

Držalo za razdelilno omarico iz plastike

Če pogledate moje prejšnje navodilo, lahko vidite, da sem naredil roko z jekleno ploščo, ki ni bila resnično praktična. Zato sem se odločil, da to naredim iz 3D tiskanih delov. Narejen je iz petih 3D tiskanih delov, ki omogočajo hitro zamenjavo pokvarjenega dela.

S tem držalom lahko plastično razdelilno omarico namestite neposredno na jekleno cev. Višina uhajanja je lahko po želji.

Ohišje senzorja temperature in vlažnosti

Moral sem oblikovati ohišje za senzor temperature in vlažnosti. Po nekaj zadržkih na internetu sem prišel do zaključka o končni obliki tega ohišja. Stevensonov zaslon z držalom sem oblikoval tako, da je vse mogoče namestiti na jekleno cev.

Sestavljen je iz 10 delov. Glavna podlaga z dvema deloma in "pokrovčkom", ki gre na vrh, tako da je vse zaprto, tako da voda ne more priti.

Vse je bilo natisnjeno z žarilno nitko PLA.

6. korak: Notranji sprejemnik podatkov

Glavna nadgradnja tega projekta je brezžični prenos podatkov. Zato sem za to moral narediti tudi notranji sprejemnik podatkov.

Za to sem uporabil 430 MHz sprejemnik za Arduino. Nadgradil sem ga s 17 -centimetrsko anteno. Potem sem moral preizkusiti doseg tega modula. Prvi test sem naredil v zaprtih prostorih, tako da sem videl, kako zidovi vplivajo na območje signala in kako to vpliva na motnje signala. Drugi test je bil izveden zunaj. Domet je bil več kot 10 m (33 čevljev), kar je bilo več kot dovolj za moj notranji sprejemnik.

Deli sprejemnika:

• Arduino Nano
• Sprejemni modul Arduino 430 MHz
• RTC modul
• LCD zaslon
• in nekaj priključkov

Kot je prikazano na sliki, lahko ta sprejemnik prikaže zunanjo temperaturo in vlažnost, datum in čas dneva.

7. korak: Testiranje

Preden sem vse skupaj sestavil, sem moral narediti nekaj testov.

Sprva sem moral preizkusiti oddajni in sprejemni modul za Arduino. Moral sem najti ustrezno kodo in jo nato spremeniti, tako da ustreza zahtevam projekta. Najprej sem poskusil z enostavnim primerom, pošljem eno besedo od oddajnika do sprejemnika. Ko je bilo to uspešno zaključeno, sem nadaljeval s pošiljanjem več podatkov.

Nato sem moral preizkusiti obseg teh dveh modulov. Najprej sem poskusil brez anten, vendar ni imel tako dolgega dosega, približno 4 metre (13 čevljev). Nato so bile dodane antene. Po nekaj rezervah sem naletel na nekaj informacij, zato sem se odločil, da bo dolžina antene 17 cm (6,7 palca). Nato sem naredil dva testa, enega v zaprtih prostorih in enega zunaj, tako da sem videl, kako različna okolica vpliva na signal.

Na zadnjem preizkusnem oddajniku je bil zunaj, sprejemnik pa v zaprtih prostorih. S tem sem preizkusil, ali res lahko naredim notranji sprejemnik. Sprva je bilo nekaj prekinitev v signalu, ker sprejeta vrednost ni bila enaka poslani. To je bilo rešeno z novo anteno, na ebayu sem kupil "originalno" anteno za modul 433 Mhz.

Ta modul je dober, ker je zelo poceni in enostaven za uporabo, vendar je zaradi prekinitev signala uporaben le za majhne domete.

Več o testiranju lahko preberete v mojem prejšnjem navodilu - Vremenska postaja z beleženjem podatkov

8. korak: Zaključek

Gradnja takega projekta od ideje do končnega izdelka je lahko res zabavna, a tudi zahtevna. Vzeti si morate čas in razmisliti o možnostih števila za samo eno stvar tega projekta. Če torej vzamemo ta projekt kot celoto, potrebujete veliko časa, da bo resnično tako, kot želite.

Toda takšni projekti so res dobra priložnost za nadgradnjo znanja o oblikovanju in elektroniki.

Vključuje tudi veliko drugih tehničnih področij, kot so 3D modeliranje, 3D tiskanje, varjenje. Tako, da ne boste dobili le pogleda na eno tehnično področje, ampak boste videli, kako se tehnična področja prepletajo v takšnih projektih.

Ta projekt je zasnovan tako, da ga lahko izvedejo vsi, ki imajo osnovno znanje o elektroniki, varjenju, rezanju in oblikovanju. Toda glavna sestavina takšnega projekta je čas.