Professionel vejrstation ved hjælp af ESP8266 og ESP32 DIY: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

LineaMeteoStazione er en komplet vejrstation, der kan forbindes med professionelle sensorer fra Sensirion samt nogle Davis Instrument -komponenter (regnmåler, vindmåler)

Projektet er rettet som en DIY vejrstation, men kræver blot samlingsdelen, fordi brædderne allerede vil blive programmeret af mig såvel som det komplette print. Koden bliver delt Opensource for de mennesker, der ønsker at prøve at gøre det fra begyndelsen eller ændre det!

DU KAN FINDE VEJRSTATIONEN I WeatherCloud, Wunderground og LineaMeteo (italiensk vejrnetværk!) (Vindmåleren er ikke installeret) og her også en version i THINGSPEAK til sammenligning mellem SHT3x og SHT1x. Jeg bruger SHT1x i øjeblikket til at overvåge temperaturen inde i den vejrbestandige boks, men du kan også bruge den til at overvåge jordtemperatur og fugtighed eller andre formål!

Bemærk (linkene ovenfor går offline, fordi vejrstationen fjernes i februar 2021, fordi jeg flytter i en lejlighed)

DU KAN FINDE ALLE INFO OG KODEOPDATERINGER HER I GITHUB

Trin 1: Liste over komponenter

Det fungerer med en kombination af ESP8266 og ESP32 udviklingsplader og består hovedsageligt af 3 enheder:

1. ENHED 1: WEMOS D1 MINI PRO (ny version) + designet PCB (skal installeres UDVENDIG) OG SOLPANEL Dette er den del, der vil være udenfor, og den består af et udviklingsbord og printkortet. Det bruges til at indsamle vejrdata, der sendes til Firebase hos Google. Dataene indsamles i realtid fra hver sensor, men uploadtiden kan vælges i vejrstationens indstillinger, som vil blive forklaret i manualen efter. Den maksimale og mindste temperatur indsamles i realtid. Nedenfor billedet af den komplette enhed:

2. ENHED 2: WEMOS D1 MINI PRO (gammel version) + BMP180 trykDette er den del, der håndterer al netværkskommunikation, og den indsamler også data fra Firebase i Google. Bestyrelsens opgaver består i:  Indsamling af data  Deling af data til en IP -adresse i et format, der er klar til at blive brugt til at kommunikere med LineaMeteo vejrnetværk.  Send data til weathercloud  Send data til wunderground  Send data til Thingspeak

Sagen er 3D -printet fra

3. ENHED 3: LOLIND32 ESP32 + PCB designet + INK Display + BME680Dette er den del, der bare håndterer visualiseringen af dataene på displayet, og den har også en sensor, der indsamler data om luftkvalitet, tryk, temperatur og fugtighed. Det anvendte display er et 4,2 tommer blækdisplay, kan bruges af WaweShare- eller GoodDisplay -mærker.

Sagen er 3D -printet fra: Box til ePaper + ESP32 Information Display by sidoh10 - Thingiverse

Trin 2: ENHED 2: Interface til Wi-Fi og Firebase Google

** SE vejledningen til vejrstationen i linket til Github ovenfor for flere specifikke detaljer **

Først og fremmest skal vi oprette en Firebase -konto. For at gøre det skal du bruge en Google -konto, som du kan oprette, hvis du ikke allerede har en.

For at konfigurere Firebase -kontoen skal du følge følgende trin:

1. Gå til FIREBASE og klik på ‘Kom godt i gang’

Log ind på din Google -konto

2. Klik på 'Tilføj et projekt' 'Aggiungi progetto'

3. Giv dit projekt et navn! Klik på 'Fortsæt' 'Continua'. Følg trinene og Opret projektet. Brug standardkontoen til Firebase.

4. 'Gå til' projektoversigt '' Panoramica del progetto 'øverst, og vælg' projektindstillinger '' Impostazioni progetto '

5. Klik på 'Servicekonto' 'Konto di Servizio' og 'Opret servicekonto' 'Crea -konto di servizio'

6. Gå tilbage til 'Projektoversigt' og Opret Realtime Database 'Crea -database', og følg trinene, og vælg den nærmeste placering for databasen.

7. ALT UDFØRT! Gem nu dit projektlink, som du kan finde i realtidsdatabasen og også hemmeligheden om, at du kan finde 'Servicekonto' 'Konto di servizio' under 'Database Secret' 'Segreti Database'

Du skal bare bruge den, der er fremhævet på billedet herunder, og databasens hemmelighed til at programmere vejrstationen! For at sende dig bestyrelsen, der allerede er programmeret, skal jeg bruge disse legitimationsoplysninger og også for dig at programmere tavlen.

Trin 3: OPSÆTNING WI-FI (SE MANUAL PÅ GITHUB TIL BILLEDER)

Følg disse trin for at konfigurere Wi-Fi-forbindelsen:

· Slut USB -kablet fra DEVICE 2 til en USB -port (du kan bruge en normal oplader til din telefon eller hvilken som helst USB -port, der er tilgængelig, f.eks. På din router (anbefalet mulighed))

· Når ENHED 2 er TIL, finder du det i de Wi-Fi-forbindelser, der er tilgængelige på din smartphone eller computer med navnet LineaMeteoStazioneR.

· Prøv at oprette forbindelse, og det vil bede om en adgangskode. KODEORD: LaMeteo2005

· Klik på konfigurer Wi-Fi, vælg dit Wi-Fi-netværk, indtast din adgangskode, og klik på Gem. Nu vil ENHED 2 forsøge at oprette forbindelse, og hvis det mislykkes, skal du starte procedurerne, der blev fulgt før, igen.

· Når ENHED 2 er tilsluttet, skal du gå tilbage til din database i realtid, og du vil se, at der er kommet mange oplysninger frem.

Trin 4: Konfigurer ENHED 1 (udenfor)

Dette er installationen, der kræver sikring af vejrstationen udenfor. Et solstrålingsskærm er påkrævet til sensoren for omgivende temperatur og fugtighed. Kræves også en vejrbestandig æske til korrekt opbevaring af batteri og printkort.

1. Installer tavlen i vejrbestandig boks som eksempel nedenfor, og installer batteriet (VÆR FORSIGTIG OG OG - OG BATTERI BØR 100% OPLADES FØR FØRSTE START):

2. Tilslut alle tilgængelige sensorer på kortet ved hjælp af RJ12 -stik eller skrueterminal, afhængigt af den anvendte sensor. (Se listen over 'Kompatibel sensor og specifikation) (SENSORER ER TILSLUTTET MED ET ADAPTERPLADE SÆRLIGT DESIGNET FOR SHT3X- og UV -SENSORER OG OGSÅ EN FOR SHT35 PÅ TINDIE) SE BILLEDER

3. Sæt batteristikket i Wemos D1 Mini Pro, og konfigurer Wi-Fi-forbindelsen på samme måde som ENHED 2. Navnet på netværket er 'LineaMeteoStazioneS'

Derefter tilsluttes også USB fra solpanelomformeren. (Billedet er bare repræsentativt for en prototype, og USB -konverteren er allerede tilsluttet til dig, du skal bare tilslutte solpanelet)

Trin 5: Konfigurer vejrstationsindstillinger med Firebase

ALLE INDSTILLINGER, DER SKAL KREVES FOR AT KOBLE FRA STRØM

ENHED 2 OG TILKOBLING TIL STRØM

Efter at have fulgt procedurerne ovenfor vil du opdage, at din database i realtid vil se sådan ud (hvis UV -indekssensor er tilsluttet, viser den ikke 655):

Databasen er kategoriseret som følger:

· ChangeTime

Denne indstilling bruges til at indstille din TIMEZONE, som vil være din tid (skal ændres, når der er dagslysbesparelse) og til at indstille SendDataTime. Det anbefales ikke at uploade data hurtigere end 90 sekunder for at spare batterilevetid på ENHED 1

CurrentDay og RESETDATA behøver ikke at blive rørt. For at nulstille alle data i databasen indtastes 0 i RESETDATA.

· Tilslutning

Forbindelse bruges til at kende din nuværende IP -adresse på DEVICE 2 og til at overvåge Wi -Fi -signalstyrken på ENHED 1. Prøv at beholde ENHED 1 med mindst -75 eller mere signalstyrke.

IPAddress kan bruges til at videresende IP'en for at konfigurere dine enheder i LineaMeteo vejrnetværk. (PortForwarding kan foretages i routeren, men hver router er anderledes, så du skal kende din. Ekstern port skal være 4600 og intern port skal være 80, eksempel nedenfor)

· Tryk

Her gemmes værdien af trykket, og det er også muligt at kalibrere det baseret på havets overflade. Henvis til en nær vejrstation eller se det aktuelle atmosfæriske tryk på prognosen. Hvert tal betyder 1Pa

· Regn

Her er værdien af regnen gemt i 24H og også andre værdier relateret til regnen. Du kan bruge hver regnmåler med tippeskovl, så det betyder, at du bliver nødt til at kalibrere, hvor meget hver tipping tæller for. Rediger ‘mmGoccia’ for at ændre tippetællingen i mm. Standard er 0,2 mm

· SHT1x

Disse indeholder data fra Sensirion SHT1x- eller SHT7x -serien.

· SHT3x

Disse indeholder data fra Sensirion SHT3x -serien.

· Services

Dette indeholder alle de tjenester, der er tilgængelige til brug med denne vejrstation.

ÅBENVÆRD

Du kan konfigurere din egen konto på OpenWeather til vejrbeskrivelse af den aktuelle tilstand på DEVICE 3 (find Mine API -nøgler og kopier i API'en i Services, OpenWeather.)

Halvkugle type nord, hvis du bor på den nordlige halvkugle eller syd på den sydlige halvkugle for at vise den korrekte astronomisektion på displayet.

Sprog ‘da’ eller ‘it’ for at skifte fra engelsk til italiensk på ENHED 3.

Breddegrad og længdegrad for at vise den korrekte vejrbeskrivelse på ENHED 3

Hvis det fra den sydlige halvkugle vil være et negativt tal på Latitude.

TING

Opret en konto på ThingSpeak og find WriteAPIkey og kopier i myWriteAPIKey, for at se forskellen med grafik mellem SHT1x- og SHT3x -serien, hvis de 2 sensorer er tilsluttet eller for bare at overvåge SHT1x

WeatherCloud

Du kan knytte vejrstationen til Weather Cloud -netværket ved hjælp af denne mulighed. Gå til Indstillinger på dine enheder, og vælg 'Link', det giver dig det id og nøgle, som du kan kopiere i databasen.

WunderGround

Du kan linke vejrstationen til WunderGround ved hjælp af denne mulighed.

Find ID og nøgle på Mine enheder, og kopier det til databasen.

· Søvn

Standardindstillingen er 1, men kan ændres til 0 for at aktivere dvaletilstand. I dvaletilstand fungerer regnmåler og vindmåler ikke, så de skal frakobles PCB

Dvaletilstand, hvis den bruges på batteri, varer i gennemsnit 6 måneder uden at genoplade batteriet med solpanelet.

· UVIndex

Dette indeholder værdien af den aktuelle UVindex.

· Vind

Dette indeholder vindens værdier, ligesom grader af vindretningen og også vindhastigheden og vindstødet. Det kan justeres forskydningen her for at pege den rigtige retning for vindretningen. 0 grader eller 360 grader skal være punkt nord.

Trin 6: Konfigurer ENHED 3 DISPLAY (FLERE BILLEDER TILGÆNGELIGE I GITHUB)

DEVICE 3 drives af et enkelt batteri 18650, som kan genoplades via USB som vist på foto (billedet repræsenterer ikke det endelige projekt, men kun prototypen, indeni vil det have et ordentligt PCB -design.) Den lille cirkel viser BME680 -sensoren.

Displayet opdateres hvert 20. minut automatisk og hver 1. time efter midnat og indtil kl. 7.00. Men det kan opdateres manuelt ved at klikke på knappen i højre side af boksen.

DET ENKEL OPFØRES

Når batteriet er installeret, skal du følge de samme procedurer i DEVICE 2 for at oprette forbindelse til Wi-Fi.

Navnet på netværket vil være 'LineaMeteoStazioneVisual'

Batteriet skal være tilstrækkeligt opladet før start.

Trin 7: KOMPATIBELE SENSORER (MERE OPLYSNINGER OM GITHUB)

Temperatur/luftfugtighed HOVED: SHT3x -serien Sensirion. Nøjagtighed henviser til datablad for hver

sensor.

 Temperatur/fugtighed SECOND (kan bruges til jordtemperatur og fugtig): SHT1x- og SHT7x -serien Sensirion. Nøjagtighed henviser til databladet for hver sensor.

 Temperatur, luftfugtighed, luftkvalitet indendørs: BME680

 Tryk: BMP180

 Regnmåler: Hver vippeskovl regnmåler, justerbar opløsning. NÅR JUSTERET LØSNING KAN TAGE OP TIL 3 TIMER FOR AT ÆNDRE INDSTILLINGERNE PÅ ENHED 1. Dette skyldes, at enheden går i dvale hver 3. time for at spare energi, hvis der ikke opdages regn. Når det vågner, vil det kontrollere indstillingerne igen. Du kan også nulstille manuelt ved at klikke på nulstillingsknappen som vist på billedet før.

 Vindmåler: Davis vindmåler

 UVIndex: SI1145

Trin 8: SPECIFIKATIONER OG SOLPANEL (MERE OPLYSNINGER OM GITHUB I MANUALEN)

Forbrug: Enhed 1 = 19mA i gennemsnit, hvis uploadtiden er 90 sekunder.

Enhed 3 = 2mA i gennemsnit, hvis den altid opdateres automatisk.

Batteri ENHED 1: 3.7V 21700 Batteri litium (anbefalet 5000mAh) (autonomi uden sol 8 dage*)

ADVARSEL: Vær forsigtig med litiumbatteri med høj temperatur (mere end 45C), vejrbestandig boks skal sættes i skyggen. Hvis negativ temperatur -10C forekommer ofte, eller tilstand under 0 vedvarer ved lang eller ekstrem negativ temperatur (f.eks. -20C), kræves et specifikt batteri til kold temperatur. I dette tilfælde skal printkortet ændres til et 18650 batteri, der er modstandsdygtigt over for koldt vejr -40C med mindre kapacitet (2900mAh). Autonomi uden sol vil være 5 dage. *Uden sol betyder fuldstændig mørke, betyder en let overskyet dag slet ingen solenergi, men den kan heller ikke tælles som solskinsdag.

 Batteri ENHED 3: 3,7V 18650 batteri litium (anbefalet 3000mAh) (autonomi uden genopladning i 6 uger)

 Solpanel 6-20V (6V anbefales stærkt)

Watt afhængigt af din placering fra Global Solar Atlas. Med mindre end 1500 kWh/m2 kan vejrstationen ikke arbejde selvstændigt. Hvis dvaletilstand bruges, er et mindre solpanel mindre end minimum nok. (SE FOTO) SPØRG HVIS DU KRÆVER FORMULEN TIL BEREGNING AF STØRRELSE PÅ SOLPANEL.

 Kabellængde til SHT3x -serien må ikke overstige 3 m

 Kabellængden til serierne SHT1x og SHT7x må ikke overstige 10 m

Trin 9: FEJLFINDING OG KONTAKTER

Hvis en af ENHEDER ikke fungerer som forventet, ville en NULSTILLING være påkrævet. Tag batteristikket ud, eller fjern batteriet, og genstart enheden, hvis RESET ikke virker.

For ENHED 1 skal ALTID altid placeres batteriet først og derefter solpanelstikket.

 Hvis ENHED 3 viser 100% under opladning, er det normalt i øjeblikket, fordi kortet ikke har en specifik IC for ladningstilstanden, så det påvirkes af cellens indre modstand.

 Andre spørgsmål vedrørende problemer bedes du kontakte mig.

KONTAKTER For at diskutere om bestilling af vejrstationen eller materialets kilde kan du sende mig en e -mail til Eugenio [email protected]

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