Tato meteorologická stanice je druhou verzí zařízení. První model Meteorologická stanice byla oblíbená a vyráběla ji mnoho lidí po celém světě. Při provozu prvního modelu vzniklo mnoho návrhů a přání, které se mistr pokusil implementovat do druhé verze zařízení.
Funkce tohoto zařízení jsou:
- Sledování parametrů počasí (teplota, vlhkost, tlak atd.)
- Přenos dat WiFi
- Vzdálené monitorování stavu baterie
- Volitelné porty pro instalaci dalších senzorů
Lithium-iontová baterie 3400 mAh
- 1 W solární panel
- Nezávislost na externím napájení
- Možnost instalace na vzdálených místech nebo v obtížných geografických podmínkách
Nářadí a materiály:
-Wemos D1 mini Pro deska;
-Fastery;
-Switch SPDT;
- terminály;
- Dobíjecí baterie 18650;
- 18650 držák baterie;
-Wire;
- Konektory;
-Super-lepidlo;
- rezistor 220 kOhm;
-3D tiskárna;
-Solding příslušenství;
- Lepicí pistole;
-Nippers;
-Život;
První krok: Výživa
Nejprve autor mluví o elektronický zařízení, která bude používat.
Mistr meteorologické stanice nainstaluje na farmu a hlavním problémem bylo, jaký druh zdroje energie použít. Lithium-iontová baterie o kapacitě 3400 mAh odvádí skvělou práci, ale je třeba ji nabít. Pro nabíjení se Master rozhodl použít solární panel s nabíjecím modulem TP4056.
Tyto moduly přicházejí s ochranou i bez ní. Průvodce vám doporučuje instalaci s ochranou. Ochrana nedovolí, aby se baterie nabila nebo vybila pod kritickou 2,4 V.
Krok dva: BMP \ E 280 Sensors
Senzor BME280 se liší od senzoru BMP280 svou schopností měřit vlhkost. V závislosti na úkolu můžete do zařízení nainstalovat kterýkoli z těchto senzorů.
Krok 3: Volitelné snímače
K desce vyvinuté masterem může být navíc připojeno až pět senzorů, jako například:
Senzor GY-1145 - pro měření UV a IR
Senzor HDC1080 - pro měření teploty a vlhkosti
Senzor DS18B20 - pro měření teploty
a další.
Všechna tato zařízení lze použít společně nebo samostatně v závislosti na úkolech.
Krok 4: Přenos dat
Na desce Wemos D1 mini Pro je nainstalovaná anténa, ale pro lepší příjem je možné nainstalovat další. Před instalací musíte na desce připájet rezistor, jak je vidět na fotografii.
Krok 5: Odpor
Meteorologická stanice pracuje na lithium-iontových bateriích 18650, proto je velmi důležité sledovat její stav. Maximální vstupní napětí na desce Wemos je asi 3,2 ~ 3,3 V a napětí plně nabité baterie 18650 je 4,2 V. Proto musíte snížit napětí. Za tímto účelem Master instaluje odpor 220 kΩ. Na desce s obvody je označen R1 a je umístěn těsně nad držákem baterie.
Krok šest: Spánek
Aby se šetřila energie baterie a správné hodnoty, pracuje meteorologická stanice v režimu spánku / bdění. Spotřeba energie v různých režimech je uvedena v následující tabulce.
Provozní režim ----- Režim spánku
1. ESP8266 170 mA -------- 10 μA
2. CH340 12 mA --------- 50 μA
3. Vestavěná 3 mA LED ----------- 0 μA
4. Napěťový monitor 0,006 mA ----- 6 μA
Celkem 185 mA ---- 66 mA
Pokud je cyklus 10 minut spánku a 30 sekund bdění, pak je spotřeba energie následující:
- Doba probuzení 185 mA po dobu 0,5 minut = 92,5 mA minut
- doba spánku 0,066 mA po dobu 9,5 minut = 0,627 mA minut
-Celkem za 10 minut = 93,13 mA-minut
Průměrná spotřeba proudu je tedy 9,3 mA.
Sedmý krok: solární panel
Z předchozího kroku se vyvozuje závěr, že průměrná spotřeba proudu je 9,3 mA. Potřebný proud pro práci zařízení po celý den = 9,3 mA x 24 hodin = 223,2 mAh
Množství slunečního záření závisí na tom, v jaké části světa se nacházíte. Chcete-li zjistit množství slunečního záření, které můžete použít. Vzhledem k minimálně 1 hodině plného slunečního světla vybírá autor solární panel.
Cílem je tedy získat 223,2 mAh za 1 hodinu. K nabití lithium-iontové baterie 3,7 V postačuje solární panel s napětím 5 až 6 V. Požadovaný jmenovitý výkon solárního panelu = 223,2 mA při napětí 5 až 6 voltů. Jmenovitý výkon solárního panelu = 223,2 mA x 5 V = 1,1 wattu. Potřebujete tedy solární panel 1 W / 5 V - 6 V.
Krok osm: Okruh a PCB
Master vyvinul desku plošných spojů a obvody pomocí speciálního softwaru společnosti vyrábějící desky.
Po vývoji desky zůstává pouze odeslání objednávky a čekání na doručení.
Krok 9: Instalace
Po obdržení karty musíte nainstalovat komponenty. Připojte montážní konektory k desce podle schématu.
1. Wemos deska - 2 x 8 pinů
2. BMP280 - 1 x 6 pin
3. I2C port - 1 x 4 piny
4. P1 port - 1 x 4 piny
5. Port P2 - 1 x 3 piny
6. P3 port - 1 x 4 piny
7. P4 port - 1 x 3 piny
Poté pájejte držák baterie, rezistor, spínač.
Instaluje moduly a baterii (ověřuje).
Upevňovací prvky.
Krok 10: Případ
Tělo pána netisklo na 3D. Chcete-li stáhnout, můžete soubor stáhnout
Krok jedenáct: Sestavte
Nainstaluje desku do šasi.
Instaluje moduly, anténu, baterii.
Solární panel se připevňuje k super-lepidlu.
Krok dvanáct: Software
Použití zařízení s knihovnou Arduino, musíte nainstalovat Arduino IDE s podporou desek ESP8266, podle toho.
Nastavení by mělo být následující:
Frekvence PU: 80MHz 160MHz
Velikost Flash: 4M (3M SPIFFS) - 3M Velikost systému souborů 4M (1M SPIFFS) - 1M Velikost systému souborů
Rychlost nahrávání: 921600 bps
Před stažením kódu musíte nainstalovat následující knihovny:
, ,
Před použitím funkce hlubokého spánku musí být pin Wemos D0 připojen k pinům RST. To lze provést zkratováním propojky JP2.
Krok třináct: Blynk App
Stáhněte si aplikaci na nebo na
Přihlaste se. Klikněte na ikonu QR a naskenujte QR kód níže. Přijde autorizační kód.
Pak si musíte Arduino stáhnout podle pokynů.
Všechno je připraveno. V budoucnu má velitel v plánu přidat několik dalších senzorů pro vítr, déšť atd.
