Arduino WiFi Kablosuz Hava İstasyonu Wunderground: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu Eğitilebilir Kitapta size Arduino kullanarak kişisel kablosuz hava istasyonunun nasıl kurulacağını göstereceğim.

Hava istasyonu, birçok farklı sensör kullanarak hava durumu ve çevre ile ilgili verileri toplayan bir cihazdır. Gibi birçok şeyi ölçebiliriz:

• Sıcaklık
• Nem
• Rüzgâr
• Barometrik basınç
• UV Endeksi
• Yağmur

Bu hava istasyonunu oluşturmak için benim ilham kaynağım www.cactus.io Davis anemometresinden Greg, rüzgar hızı ve yağmur ölçer Arduino kodu telif hakları kendisine aittir.

Ana kart olarak Arduino Uno kullanıyorum.

ESP8266 WiFi modülü, www.wunderground.com'a veri gönderecek

Weather Underground, İnternet üzerinden gerçek zamanlı hava durumu bilgileri sağlayan ticari bir hava durumu hizmetidir.

Bu sensörleri kullanacağım:

• Sıcaklık - Dallas DS18B20
• Nem, Basınç - BME280
• UV, Güneş - ML8511
• Anenometre ve rüzgar yönü - Davis 6410
• Yağmur ölçer - Ventus W174

Adım 1: Parçalar

Bu projeyi inşa etmek için gereken parçalar şunlardır:

1. Arduino Uno'su
2. ESP8266 ESP-01 veya ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. 6410
6. Ventus W174

Adım 2: Şematik ve Kablolama Şeması

Adım 3: PCB Arduino Uno Hava İstasyonu Kalkanı

Tasarım baskılı devre kartı (PCB),,, Sprint-Layout yazılımı kullanıldı. Gerber dosyalarına aktarıldı.

Bu Arduino Uno meteoroloji istasyonu kalkanını oluşturmak için ihtiyacınız olacak:

1. ML8511 UVB UV Işınları Sensörü Koparma UV Işık Sensörü Arduino Ebay için Analog Çıkış
2. Su Geçirmez Dijital Termal Prob veya Sensör DS18B20 Arduino Sensörü Ebay
3. JST-XH Kiti 4Pin 2.54mm Terminal Muhafazası PCB Başlık Tel Konnektörleri Ebay
4. Atmosferik Basınç Sensörü Sıcaklık Nem Sensörü Koparma BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 direnç
7. 1x 120R 0805 direnç
8. 8x 0R 1206 jumper (direnç)
9. bakır levha
10. 2x 4.7K direnç
11. 1x 10k direnç
12. 1x 3mm led
13. 1x RJ45 soket Ebay
14. 1x 47uF elektrolitik kapasitör
15. 1x 40 pinli başlık pinleri Ebay
16. 1x Voltaj Regülatörü Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2.54mm Pitch Switch DIP 2 Ebay

Adım 4: Arduino Sensörleri Kitaplıkları, Kılavuz ve Diğer Bilgiler

1) Arduino meteoroloji istasyonu projesi www.cactus.io

2) Davis 6410 anemometre kılavuzu

3) Adafruit BME280 Sürücü (Barometrik Basınç Sensörü) kitaplığı

4) ML8511 UV Sensör Kütüphanesi

5) Maxim Sıcaklık Entegre Devreleri için Arduino Kitaplığı DS18B20 DS18S20 - Lütfen bu seride bir sorun olduğunu unutmayın. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Dallas/Maxim 1-Wire Chips Kütüphanesi

7) Wunderground (Kişisel Hava İstasyonu Yükleme Protokolü)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol?b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-LqnDaybckqxu

8) NodeMCU hava istasyonu

Adım 5: PCB Lehimleme

Raspberry Pi davasında yer aldığım meteoroloji istasyonu kalkanı. Bence daha iyi görünüyor.

Adım 6: Kişisel Hava Durumu İstasyonunu Kurma

Konum hava istasyonu kurulumun en önemli parçasıdır. Hava durumu istasyonu bir ağacın veya bir çıkıntının altına yerleştirilmişse, istasyon tarafından ölçülen yağış verileri doğru olmayacaktır. Hava durumu istasyonunuzu bir ara sokağa yerleştirirseniz, anemometre üzerinde bir rüzgar tüneli etkisi yaratabilir ve bu da hatalı rüzgar verileriyle sonuçlanabilir. Hava istasyonu, iyi bir "getirme" özelliğine veya diğer herhangi bir uzun nesneden uzaklığa sahip olmalıdır.

Standart rüzgar ölçümü yerden 10 metre yükseklikte alınmalıdır. Benim için en iyisi çatı katı.

Hava durumu istasyonu güneş panelinden beslenir. Yani özerktir.

Bir meteoroloji istasyonunun kurulumundaki en yaygın hata, termometre sensörünün yanlış yerleştirilmesiyle ilişkilidir. Meteorologlar sıcaklığı, bol havalandırmalı gölgedeki sıcaklık olarak tanımlarlar. Hava durumu istasyonunu yerleştirirken şunlardan emin olun:

• Termometre sensörü asla doğrudan güneş ışığı almaz.
• Termometre bol miktarda havalandırma alır ve rüzgardan etkilenmez.
• Termometre bir çatı üzerine yerleştirilmişse, çatıdan en az 1,5 metre yukarıda olduğundan emin olun.
• Termometre çimlerin üzerine yerleştirilecekse yine çim yüzeyinden en az 1,5 metre yukarıda olmalıdır.
• Termometre, en yakın asfalt yüzeyden en az 15 metre uzaktadır.

Bu yüzden hava sığınağı kullanıyorum. PVC borudan yaptım. Bu şekilde, hava istasyonu, sığınağın içine yerleştirilmiş termometre ile doğrudan güneş ışığına yerleştirilebilir.

Hava durumu istasyonunu kurma hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz

Adım 7: ESP8266 AT Komutları

İlk önce ESP8266 wifi modülünü hazırlaması gerekiyor. CWMODE'u 1 = İstasyon modu (İstemci) olarak değiştirin ve ESP8266'yı WiFi yönlendiricinize bağlayın. USB'den ttl'ye seri adaptör kullanıyorum. Sadece 4 kablo bağlaması gerekir (+3.3V, GND TX, RX)

Veya AT komutlarını ESP8266'ya göndermek için Arduino'yu kullanabilirsiniz.

AT komutları:

NS

+CWMODE'DA?

AT+CWMODE=1

AT+CWJAP="ssd'niz", "şifreniz"

burada daha fazla AT komutu

Adım 8: Arduino Kodu

1. Arduino Uno'nuza kod yüklemeden önce, bir WU istasyon kimliği ve anahtar/şifre almak için wunderground.com'a kaydolun.

2. Bu kimliği ve anahtarı/şifreyi hava istasyonu Arduino kodunuzla değiştirin.

• karakter kimliği = "xxxxxxxx"; //wunderground meteoroloji istasyonu kimliği
• Dize ŞİFRE = "xxxxxxxx"; // wunderground meteoroloji istasyonu şifresi

3. Göreceli basınç ölçerleri (m) almak için rakımı değiştirin

4. #define DEBUG 1 // sadece sensör verilerini kontrol ederseniz.

5. Wunderground.com'a veri gönderirken 30 saniyelik döngü süresi kullanıyorum. Rüzgar hızını ölçmek için 25 saniye alacağım. Diğer zamanlar sensör verilerini okumak içindir.

9. Adım: Sonuç

Çalışıyor ve sensör verilerini Wunderground.com'a gönderiyor. Çok mutluyum;)

Adım 10: IoT Kişisel NodeMCU ESP12 WiFi Kablosuz Hava İstasyonu V2

Yeni hava durumu istasyonu sürümü v2 https://www.instructables.com/id/NodeMCU-Wireless-Weather-Station/'a tıklayın