Stație meteo solară modulară: 5 pași (cu imagini)

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

Unul dintre proiectele pe care am vrut să le construiesc de ceva timp a fost o stație meteo modulară. Modular în sensul că putem adăuga senzorii pe care îi dorim doar schimbând software-ul.

Stația meteo modulară este împărțită în trei părți. Placa principală are Wemos, bateria, conexiunea la panoul solar, încărcătorul și ADC (convertor analog-digital). Primul PCB prin satelit gestionează conexiunile analogice, iar al doilea PCB prin satelit gestionează digitalul. Sunt conectate cu cablu UTP cat5 și prize RJ45.

Datele sunt transmise către un server MQTT. Homeassistant citește de acolo, arată pe tabloul de bord și în magazine pentru statistici.

Provizii

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Cabluri jumper
• 18650 baterie - 1
• 18650 titular -1
• Anteturi feminine
• Anteturi masculine
• RJ45 mufă feminină - 4
• Conector cablu IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• Panou solar 6W - 1
• Carcase impermeabile - 2
• PCB
• Cablu UTP Cat 5
• Soclu IC cu 16 pini - 1
• MCP3008 (utilizare viitoare) - 1

Pasul 1: Asamblare

Am verificat inițial dacă panoul solar furnizează suficientă energie. Apoi am început să construiesc prototipul. Această versiune va fi alimentată de o baterie 18650 încărcată de panoul solar. Acesta va monitoriza umiditatea, temperatura, presiunea și tensiunea bateriei în sine. Toate acestea vor fi controlate de un Wemos D1 Mini, iar datele vor fi transmise către un server MQTT. După ce am încărcat programul pe Wemos, am confirmat puterea și am testat funcționarea acestuia.

Pasul 2: Cod și schemă

Toate codurile și schemele PCB sunt disponibile pe GitHub.

Pasul 3: PCB

Apoi am desenat pcb-ul în Autodesk Eagle. Aceasta are o versiune gratuită care vă permite să proiectați PCB-uri cu două straturi și o suprafață de 80cm2. După desenarea schemei, generează amprentele componentelor. Pur și simplu faceți conexiunile și plasați-le în locația dorită.

În cele din urmă, este necesar să generați fișiere Gerber pentru a le trimite la PCBway.

Acest videoclip este sponsorizat de PCBway. Ei susțin canalul de ceva timp. Comandarea PCB-urilor pe PCBWay este extrem de simplă. Doar indicați dimensiunea, cantitatea dorită și trimiteți fișierele Gerber. PCBway creează și expediază rapid PCB-urile. La asamblare, componentele se potrivesc perfect, sudarea se face cu ușurință, iar PCB-urile au un finisaj excelent. Plasați comanda și primiți un bonus de bun venit de 5 USD.

Pasul 4: Caseta

După ce am sudat toate componentele, am început să construiesc cutia. Pentru asta am folosit o carcasă rezistentă la apă pe care o aveam. Am instalat un conector de cablu impermeabil pentru a trece conexiunea la senzori și am proiectat un suport pentru instalarea unui filtru în Autodesk Fusion 360. Acest filtru permite aerului să circule, prevenind condensul și împiedicând pătrunderea obiectelor străine. De asemenea, am proiectat suporturi pentru PCB și panoul solar. După instalarea panoului solar am început să construiesc cutia în care vor fi depozitați senzorii fiind procedura similară cu cea principală.

După conectarea tuturor componentelor, am instalat un suport de fixare în cutie.

Apoi am instalat filtrele în ambele cutii. Acestea constau dintr-o bucată de țesătură lipită între două suporturi imprimate.

Pasul 5: Instalare și testare

În cele din urmă, am instalat stația meteo afară și am verificat datele. În acest moment funcționează doar senzorii digitali. În viitor, intenționez să adaug mai mulți senzori digilali (senzor UV, …) și senzori analogici (un anemometru, …).

Sper să vă placă acest proiect. Am videoclipuri cu alte proiecte, așa că verificați-le și nu uitați să vă abonați la canalul meu și să mă urmăriți pe rețelele de socializare.