Stație meteo profesională care utilizează ESP8266 și ESP32 DIY: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

LineaMeteoStazione este o stație meteo completă care poate fi interfațată cu senzori profesioniști de la Sensirion, precum și cu unele componente ale instrumentului Davis (Rain Gauge, Anemometer)

Proiectul este destinat ca stație meteo DIY, dar necesită doar partea de asamblare, deoarece plăcile vor fi deja programate de mine, precum și PCB complet. Codul va fi partajat Opensource pentru persoanele care doresc să încerce să o facă de la început sau să îl modifice!

PUTEȚI GĂSI Stația meteo în WeatherCloud, Wunderground și LineaMeteo (rețeaua meteo italiană!) (Anemometrul nu este instalat) și aici, de asemenea, o versiune în THINGSPEAK pentru comparația dintre SHT3x și SHT1x. În acest moment folosesc SHT1x pentru a monitoriza temperatura din interiorul cutiei rezistente la intemperii, dar o puteți folosi și pentru a monitoriza temperatura și umiditatea solului sau alte scopuri!

Vă rugăm să rețineți (linkurile de mai sus vor fi offline, deoarece stația meteo va fi eliminată în februarie 2021 deoarece mă mut într-un apartament)

POTEȚI GĂSEȘTI AICI TOATE INFORMAȚII ȘI ACTUALIZARE COD ÎN GITHUB

Pasul 1: Lista componentelor

Funcționează cu o combinație de plăci de dezvoltare ESP8266 și ESP32 și este compus în principal din 3 dispozitive:

1. DISPOZITIV 1: WEMOS D1 MINI PRO (versiune nouă) + PCB proiectat (Trebuie instalat EXTERIOR) ȘI PANEL SOLAR Aceasta este partea care va fi în exterior și constă într-o singură placă de dezvoltare și PCB. Este folosit pentru a colecta datele meteo care vor fi trimise către Firebase de la Google. Datele sunt colectate în timp real de la fiecare senzor, dar timpul de încărcare este selectabil în setările stației meteo, care vor fi explicate în manual după. Temperatura maximă și minimă vor fi colectate în timp real. Sub fotografia unității complete:

2. DISPOZITIV 2: WEMOS D1 MINI PRO (Versiune veche) + presiune BMP180 Aceasta este partea care gestionează toate comunicațiile de rețea și colectează, de asemenea, datele din Firebase de la Google. Sarcinile consiliului constau în:  Colectarea datelor  Partajarea unor date către o adresă IP într-un format gata să fie utilizat pentru a comunica cu rețeaua meteo LineaMeteo.  Trimiteți date către cloudcloud  Trimiteți date către wunderground  Trimiteți date către Thingspeak

Carcasa este tipărită 3D de pe

3. DISPOZITIV 3: LOLIND32 ESP32 + proiectat PCB + INK Display + BME680 Aceasta este partea care se ocupă doar de vizualizarea datelor de pe afișaj și are și un senzor care colectează date despre calitatea aerului, presiune, temperatură și umiditate. Afișajul utilizat este un afișaj cu cerneală de 4,2 inci, poate fi utilizat pe mărci WaweShare sau GoodDisplay.

Carcasa este tipărită 3D din: Box pentru ePaper + ESP32 Information Display by sidoh10 - Thingiverse

Pasul 2: DISPOZITIV 2: Interfață la Wi-Fi și Firebase Google

** VEZI MANUALUL Stației meteo în legătura GITHUB de mai sus pentru detalii mai specifice **

În primul rând trebuie să creăm un cont Firebase. Pentru aceasta, veți avea nevoie de un cont Google pe care îl puteți crea dacă nu aveți deja unul.

Pentru a configura contul Firebase, trebuie să urmați pașii următori:

1. Accesați FIREBASE și faceți clic pe „Începeți”

Conectați-vă la contul dvs. Google

2. Faceți clic pe „Adăugați un proiect” „Adaugă proiect”

3. Dă un nume proiectului tău! Faceți clic pe „Continuați” „Continua”. Urmați pașii și creați proiectul. Folosiți contul implicit pentru Firebase.

4. „Continuați cu„ prezentare generală a proiectului”„ Panoramica del proiect”deasupra și selectați„ setările proiectului”„ Impostazioni progetto”

5. Faceți clic pe „Cont de serviciu” „Account di Servizio” și „Create Account Account” „Crea account di servizio”

6. Reveniți la „Prezentare generală a proiectului” și creați baza de date în timp real „Creați baza de date” și urmați pașii și selectați cea mai apropiată locație pentru baza de date.

7. TOT FACUT! Acum, salvați link-ul proiectului pe care îl puteți găsi în baza de date în timp real și, de asemenea, secretul că puteți găsi „Cont de serviciu” „Account di servizio” în „Secret Database” „Segreti Database”

Veți avea nevoie doar de cel evidențiat în imaginea de mai jos și de secretul bazei de date pentru a programa stația meteo! Pentru a vă trimite placa deja programată, voi avea nevoie de acele acreditări și, de asemenea, pentru ca dvs. să programați placa.

Pasul 3: CONFIGURAȚI WI-FI (VEZI MANUALUL PE GITHUB PENTRU IMAGINI)

Pentru a configura conexiunea Wi-Fi, urmați pașii următori:

· Conectați cablul USB de la DEVICE 2 la un port USB (puteți utiliza un încărcător normal pentru telefon sau orice alt port USB disponibil, de exemplu pe router (opțiunea recomandată))

· Odată ce DEVICE 2 este PORNIT, îl veți găsi în conexiunile Wi-Fi disponibile pe smartphone-ul sau computerul dvs. cu numele LineaMeteoStazioneR.

· Încercați să vă conectați și vă va cere o parolă. PAROLA: LaMeteo2005

· Faceți clic pe configurați Wi-Fi și selectați rețeaua Wi-Fi și introduceți parola și faceți clic pe Salvare. Acum, DEVICE 2 va încerca să se conecteze și, dacă nu reușește, vi se va cere să porniți din nou procedurile urmate anterior.

· După ce DEVICE 2 este conectat, reveniți la baza de date în timp real și veți vedea că au apărut multe informații.

Pasul 4: Configurați DISPOZITIVUL 1 (exterior)

Aceasta este instalația care necesită securizarea stației meteo în exterior. Un senzor de radiații solare este necesar pentru senzorul de temperatură ambientală și umiditate. De asemenea, este necesară o cutie rezistentă la intemperii pentru stocarea corectă a bateriei și a PCB-ului.

1. Instalați placa în cutie rezistentă la intemperii, ca exemplu de mai jos, și instalați bateria (ATENȚIE + ȘI - ȘI BATERIA TREBUIE SĂ FIE ÎNCĂRCATĂ 100% ÎNAINTE DE PRIMUL ÎNCEPUT):

2. Conectați tot senzorul disponibil pe placă folosind conectorii RJ12 sau borna cu șurub, în funcție de tipul de senzor utilizat. (Consultați lista ‘Senzor și specificații compatibile) (SENZORII SUNT CONECTATI CU O PLACĂ DE ADAPTOR PROIECTATĂ SPECIAL PENTRU SENZORII SHT3X ȘI UV ȘI UNUL PENTRU SHT35 PE TINDIE) VEZI FOTOGRAFII

3. Conectați conectorul bateriei la Wemos D1 Mini Pro și configurați conexiunea Wi-Fi la fel ca DEVICE 2. Numele rețelei va fi „LineaMeteoStazioneS”

După aceea, conectați și USB-ul de la convertorul panoului solar. (Fotografia este doar reprezentativă pentru un prototip și convertorul USB va fi deja conectat pentru dvs., va trebui doar să conectați panoul solar)

Pasul 5: Configurați setările stației meteo cu Firebase

FIECARE SETĂRI REALIZATE CERINȚE DE DECONECTARE DE LA PUTERE

DISPOZITIVUL 2 ȘI reconectați-vă la putere

După ce ați urmat procedurile de mai sus, veți descoperi că baza de date în timp real va arăta astfel (dacă senzorul de index UV este conectat, acesta nu va afișa 655):

Baza de date este clasificată după cum urmează:

· Schimbă timpul

Această opțiune este utilizată pentru a vă seta TIMEZONE care va fi timpul dvs. (trebuie modificat când se aplică economisirea luminii de zi) și pentru a seta SendDataTime. Se recomandă să nu încărcați datele mai repede de 90 de secunde pentru a economisi durata de viață a bateriei dispozitivului DEVICE 1

CurrentDay și RESETDATA nu trebuie să fie atinse. Pentru a reseta toate datele din baza de date introduceți 0 în RESETDATA.

· Conexiune

Conexiunea este utilizată pentru a cunoaște adresa IP curentă a DEVICE 2 și pentru a monitoriza puterea semnalului Wi-Fi al DEVICE 1. Încercați să păstrați DEVICE 1 cu cel puțin -75 sau mai mult puterea semnalului.

IPAddress poate fi utilizat pentru a redirecționa portul IP pentru a vă configura dispozitivele în rețeaua meteo LineaMeteo. (PortForwarding se poate face în router, dar fiecare router este diferit, deci trebuie să știți al dvs. Portul extern ar trebui să fie 4600 și portul intern ar trebui să fie 80, exemplu mai jos)

· Presiune

Aici este stocată valoarea presiunii și, de asemenea, este posibilă calibrarea acesteia în funcție de nivelul mării. Consultați câteva stații meteorologice din apropiere sau căutați presiunea atmosferică actuală asupra prognozei. Fiecare număr înseamnă 1Pa

· Ploaie

Aici este stocată valoarea ploii în 24H și, de asemenea, alte valori legate de ploaie. Puteți utiliza fiecare ploaie de ploaie de basculare, astfel încât acest lucru înseamnă că va trebui să calibrați cât de mult fiecare înclinare contează. Modificați „mmGoccia” pentru a modifica numărul de înclinare în mm. Valoarea implicită este de 0,2 mm

· SHT1x

Acestea conțin datele din seria Sensirion SHT1x sau SHT7x.

· SHT3x

Acesta conține datele din seria Sensirion SHT3x.

· Servicii

Acesta conține toate serviciile disponibile pentru a fi utilizate cu această stație meteo.

OPENWEATHER

Puteți configura propriul cont pe OpenWeather pentru descrierea stării meteo curente pe DEVICE 3 (găsiți Cheile mele API și copiați în API în Servicii, OpenWeather.)

Emisfera tip nord dacă locuiți în emisfera nordică sau sud în emisfera sudică pentru a afișa secțiunea de astronomie corectă pe ecran.

Limba „en” sau „it” pentru a schimba din engleză în italiană pe DEVICE 3.

Latitudine și longitudine pentru a afișa descrierea corectă a stării vremii pe DEVICE 3

Dacă din emisfera sudică va fi un număr negativ pe Latitude.

THINGSPEAK

Creați un cont pe ThingSpeak și găsiți WriteAPIkey și copiați în myWriteAPIKey, pentru a vedea diferența cu grafica dintre seria SHT1x și SHT3x dacă sunt conectați cei 2 senzori sau doar pentru a monitoriza SHT1x

WeatherCloud

Puteți conecta stația meteo la rețeaua Weather Cloud folosind această opțiune. Accesați Setări de pe dispozitivele dvs. și selectați „Link”, acesta vă va oferi ID-ul și cheia pe care le puteți copia în baza de date.

WunderGround

Puteți conecta stația meteo la WunderGround folosind această opțiune.

Găsiți ID-ul și cheia pe Dispozitivele mele și copiați-le în baza de date.

· Somn

În mod implicit, este setat la 1, dar poate fi schimbat la 0 pentru a activa modul de repaus. În modul de repaus, pluvometrul și anemometrul nu vor funcționa, deci trebuie să fie deconectate de la PCB

Modul de repaus, dacă este utilizat pe baterie, va dura în medie 6 luni fără a reîncărca bateria cu panoul solar.

· UVIndex

Acesta conține valoarea UVindexului curent.

· Vânt

Aceasta conține valorile vântului, cum ar fi gradele direcției vântului, precum și viteza vântului și rafala. Aici poate fi reglat Offset-ul, pentru a indica direcția corectă a direcției vântului. 0 grade sau 360 de grade ar trebui să fie punctul Nord.

Pasul 6: Configurare DISPLAY 3 DISPLAY (MAI MULTE FOTO DISPONIBILE ÎN GITHUB)

DEVICE 3 este alimentat cu o singură baterie 18650, care poate fi reîncărcată prin USB așa cum se arată în fotografie (Fotografia nu reprezintă proiectul final, ci doar prototipul, în interiorul acestuia va avea un design PCB adecvat.) arată senzorul BME680.

Afișajul se reîmprospătează automat la fiecare 20 de minute și la fiecare 1 oră după miezul nopții și până la ora 7:00. Dar poate fi reîmprospătat manual făcând clic pe butonul din partea dreaptă a casetei.

O dată reîmprospătat, va schimba, de asemenea, limbajul selectat în setările din baza de foc

După instalarea bateriei, urmați aceleași proceduri ca DEVICE 2 pentru a vă conecta la Wi-Fi.

Numele rețelei va fi „LineaMeteoStazioneVisual”

Bateria trebuie încărcată suficient înainte de pornire.

Pasul 7: SENZORI COMPATIBILI (MAI MULTE INFORMAȚII PE GITHUB)

Temperatură / umiditate PRINCIPAL: seria SHT3x Sensirion. Precizia se referă la fișa tehnică a fiecăruia

senzor.

 Temperatura / umiditatea SECOND (poate fi utilizată pentru temperatura solului și umedă): seria SHT1x și SHT7x Sensirion. Precizia se referă la fișa tehnică a fiecărui senzor.

 Temperatură, umiditate, calitatea aerului în interior: BME680

 Presiune: BMP180

 Pluviometru: Fiecare gabarit de ploaie basculant, rezoluție reglabilă. CÂND REZOLUȚIA AJUSTATĂ POATE DURA PÂNĂ LA 3 ORE PENTRU MODIFICAREA SETĂRILOR DE PE DISPOZITIV 1. Acest lucru se datorează faptului că dispozitivul se culcă la fiecare 3 ore pentru a economisi energie dacă nu este detectată ploaie. Când se trezește, va verifica din nou setările. De asemenea, puteți reseta manual făcând clic pe butonul de resetare, așa cum se arată în fotografia de mai sus.

 Anemometru: Anemometru Davis

 UVIndex: SI1145

Pasul 8: SPECIFICAȚII ȘI PANOU SOLAR (MAI MULTE INFORMAȚII PRIVIND GITHUB ÎN MANUAL)

Consum: dispozitiv 1 = 19mA în medie dacă timpul de încărcare este de 90 de secunde.

Dispozitivul 3 = 2mA în medie dacă este actualizat întotdeauna automat.

Baterie DISPOZITIV 1: 3.7V 21700 Baterie litiu (recomandat 5000mAh) (Autonomie fără soare 8 zile *)

AVERTISMENT: Aveți grijă la bateria cu litiu cu temperatură ridicată (peste 45C), cutia rezistentă la intemperii ar trebui pusă la umbră. Mai mult, dacă temperatura negativă -10C apare adesea sau condiția sub 0 persistă pentru o temperatură negativă lungă sau extremă (exemplu -20C) va fi necesară o baterie specifică pentru temperatură rece. În acest caz, PCB va trebui modificat pentru o baterie 18650 rezistentă la vreme rece -40C cu capacitate mai mică (2900mAh). Autonomia fără soare va fi de 5 zile. * Fără soare înseamnă întuneric complet, o zi luminoasă înnorată nu înseamnă deloc energie solară, dar, de asemenea, nu poate fi considerată zi însorită.

 Baterie DISPOZITIV 3: 3.7V 18650 Baterie litiu (recomandată 3000mAh) (Autonomie fără reîncărcare 6 săptămâni)

 Panou solar 6-20V (6V recomandat)

Watt în funcție de locația dvs. din Atlasul Solar Global. Cu mai puțin de 1500 kWh / m2, stația meteo nu poate funcționa autonom. Dacă este utilizat modul de repaus, ar fi suficient un panou solar mai mic decât cel minim. (VEZI FOTO) ÎNTREBĂ DACĂ CERI FORMULA PENTRU CALCULAREA MĂRIMII PANELULUI SOLAR.

 Lungimea cablului pentru seria SHT3x nu trebuie să depășească 3m

 Lungimea cablului pentru seria SHT1x și SHT7x nu trebuie să depășească 10m

Pasul 9: DEPANARE ȘI CONTACT

Dacă unul dintre DISPOZITIVE nu funcționează conform așteptărilor, va fi necesară o RESETARE. Scoateți conectorul bateriei sau scoateți bateria și reporniți dispozitivul dacă RESET nu funcționează.

Pentru DEVICE 1, puneți întotdeauna bateria mai întâi și apoi conectorul panoului solar.

 Dacă DEVICE 3 arată 100% în timpul reîncărcării, este normal pentru moment, deoarece placa nu are un CI specific pentru starea de încărcare, deci este influențat de rezistența internă a celulei.

 Alte întrebări legate de probleme vă rugăm să mă contactați.

CONTACTE Pentru a discuta despre comanda stației meteo sau sursa materialului, vă rugăm să-mi trimiteți un e-mail Eugenio [email protected]

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