Stazione meteorologica solare modulare: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Uno dei progetti che volevo realizzare da tempo era una stazione meteorologica modulare. Modulare nel senso che possiamo aggiungere i sensori che vogliamo semplicemente cambiando il software.

La stazione meteorologica modulare è divisa in tre parti. La scheda madre ha il Wemos, la batteria, la connessione al pannello solare, il caricabatterie e l'ADC (convertitore analogico-digitale). La prima scheda satellitare gestisce le connessioni analogiche e la seconda scheda satellitare gestisce quelle digitali. Sono collegati con cavo UTP cat5 e prese RJ45.

I dati vengono trasmessi a un server MQTT. L'assistente domestico legge da lì, mostra sulla dashboard e memorizza le statistiche.

Forniture

• Wemos D1 Mini - 1
• DHT22 - 1
• BMP180 - 1
• Cavi di avviamento
• Batteria 18650 - 1
• 18650 supporto -1
• Intestazioni femminili
• Intestazioni maschili
• Presa RJ45 femmina - 4
• Connettore cavo IP68 PG7 - 2
• TP4056 - 1
• Pannello solare 6W - 1
• Custodie impermeabili - 2
• PCB
• Cavo UTP Cat 5
• Presa CI a 16 pin - 1
• MCP3008 (Uso futuro) - 1

Passaggio 1: assemblaggio

Inizialmente ho verificato che il pannello solare fornisse energia sufficiente. Poi ho iniziato a costruire il prototipo. Questa versione sarà alimentata da una batteria 18650 caricata dal pannello solare. Controllerà l'umidità, la temperatura, la pressione e la tensione della batteria stessa. Tutto questo sarà controllato da un Wemos D1 Mini e i dati verranno trasmessi a un server MQTT. Dopo aver caricato il programma su Wemos, ho confermato la potenza e ne ho testato il funzionamento.

Passaggio 2: codice e schema

Tutto il codice e gli schemi PCB sono disponibili sul mio GitHub.

Passaggio 3: PCB

Poi ho disegnato il pcb in Autodesk Eagle. Questo ha una versione gratuita che ti permette di progettare circuiti stampati con due strati e 80 cm2 di area. Dopo aver disegnato lo schema, genera le impronte dei componenti. Basta effettuare i collegamenti e posizionarli nella posizione desiderata.

Infine, è necessario generare file Gerber da inviare a PCBway.

Questo video è sponsorizzato da PCBway. Sono sostenitori del canale da tempo. Ordinare i circuiti stampati su PCBWay è estremamente semplice. Basta indicare la dimensione, la quantità desiderata e inviare i file Gerber. PCBway crea e spedisce rapidamente i PCB. Durante l'assemblaggio, i componenti si adattano perfettamente, la saldatura viene eseguita facilmente e i PCB hanno una finitura eccellente. Effettua il tuo ordine e ricevi un bonus di benvenuto di $ 5.

Passaggio 4: scatola

Dopo aver saldato tutti i componenti, ho iniziato a costruire la scatola. Per questo ho usato una custodia impermeabile che avevo. Ho installato un connettore del cavo Waterproof per far passare la connessione ai sensori e progettato un supporto per l'installazione di un filtro in Autodesk Fusion 360. Questo filtro consente la circolazione dell'aria, impedendo la condensa e impedendo l'ingresso di corpi estranei. Ho anche progettato i supporti per il pcb e il pannello solare. Dopo aver installato il pannello solare ho iniziato a costruire la scatola dove verranno riposti i sensori essendo la procedura simile alla scatola principale.

Dopo aver collegato tutti i componenti, ho installato una staffa di fissaggio nella scatola.

Poi ho installato i filtri in entrambe le scatole. Sono costituiti da un pezzo di tessuto incastrato tra due supporti stampati.

Passaggio 5: installazione e test

Infine, ho installato la stazione meteorologica all'esterno e ho controllato i dati. Al momento funzionano solo i sensori digitali. In futuro sto pianificando di aggiungere altri sensori digitali (sensore UV, …) e sensori analogici (un anemometro, …).

Spero che questo progetto ti piaccia. Ho altri video di progetti, quindi dai un'occhiata a quelli e non dimenticare di iscriverti al mio canale e seguirmi sui social network.