Stazione meteorologica con trasmissione dati wireless: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo istruibile è l'aggiornamento del mio progetto precedente - Stazione meteorologica con registrazione dei dati.

Il progetto precedente può essere visto qui - Stazione meteorologica con registrazione dei dati

Se hai domande o problemi puoi contattarmi sulla mia mail:[email protected].

Componenti forniti da DFRobot

Quindi cominciamo

Passaggio 1: cosa c'è di nuovo?

Ho apportato alcuni aggiornamenti e miglioramenti al mio progetto precedente: stazione meteorologica con registrazione dei dati.

Ho aggiunto la trasmissione dati wireless dalla stazione meteorologica al ricevitore che si trova all'interno.

Anche il modulo della scheda SD è stato rimosso e sostituito con lo scudo dell'interfaccia Arduino Uno. Il motivo principale per tale sostituzione è stato l'utilizzo dello spazio, lo scudo dell'interfaccia è completamente compatibile con Arduino Uno, quindi non è necessario utilizzare i cavi per la connessione.

Lo stand della stazione meteorologica è stato ridisegnato. Il supporto della stazione meteorologica precedente era troppo basso e molto instabile, quindi ho creato un nuovo supporto per stazione meteorologica più alto e più stabile.

Ho anche aggiunto un nuovo supporto per l'alloggiamento che è montato direttamente sul supporto della stazione meteorologica.

È stato aggiunto un pannello solare aggiuntivo per la fornitura.

Passaggio 2: materiali

Quasi tutti i materiali necessari per questo progetto possono essere acquistati nel negozio online: DFRobot

Per questo progetto avremo bisogno di:

-Kit stazione meteo

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-Modulo RF 433 MHz per Arduino (ricevitore e trasmettitore)

-Protoboard

-Scheda SD

-Gestore dell'energia solare

-5V 1A Pannello solare 2x

- Scudo interfaccia Arduino Uno

-Alcune fascette in nylon

-Kit di montaggio

-Display LCD

-tagliere

-Batterie agli ioni di litio (ho usato batterie Sanyo 3.7V 2250mAh)

-Scatola di giunzione in plastica impermeabile

-Alcuni fili

Per il supporto della stazione meteorologica avrai bisogno di:

-tubo in acciaio lungo circa 3,4 m o puoi anche usare un profilo in acciaio.

-cavo metallico (circa 4m)

-morsetto per fune metallica 8x

-Tenditori in acciaio inossidabile 2x

-fi10 tondino in acciaio (circa 50cm)

-Ghiera di sollevamento in acciaio 4x

Avrai anche bisogno di alcuni strumenti:

-saldatore

-cacciaviti

-pinze

-trapano

-saldatrice

-smerigliatrice angolare

-spazzola metallica

Passaggio 3: riepilogo

Come ho detto, questo Instructable è l'aggiornamento del mio precedente Instructable sulla stazione meteorologica.

Quindi, se vuoi sapere come assemblare il kit della stazione meteorologica necessario per questo progetto, puoi dare un'occhiata qui:

Come assemblare il kit della stazione meteorologica

Dai anche un'occhiata alla mia precedente istruzione su questa stazione meteorologica.

Stazione meteorologica con registrazione dei dati

Passaggio 4: soluzione di montaggio della stazione meteorologica

Con la stazione meteorologica sorge anche la domanda su come realizzare il supporto di montaggio che resista agli elementi esterni.

Avevo bisogno di fare qualche ricerca sui tipi e sui design dei supporti per stazioni meteorologiche. Dopo alcune ricerche ho deciso di allestire con un tubo di acciaio lungo 3 metri. Si raccomanda che l'anemometro si trovi nel punto più alto a circa 10 m (33 piedi), ma poiché ho un kit stazione meteorologica che è All-In-One, scelgo l'altezza consigliata - circa 3 m (10 piedi).

La cosa principale che dovevo considerare è che questo supporto deve essere modulare e facile da montare e smontare in modo che possa essere trasportato in un'altra posizione.

Assemblea:

1. Ho iniziato con un tubo di acciaio lungo fi18 3,4 m (11,15 piedi). Per prima cosa dovevo rimuovere la ruggine dal tubo, quindi l'ho rivestito con acido antiruggine.
2. Dopo 2 o 3 ore in cui l'acido ha fatto la sua parte, ho iniziato a saldare tutto insieme. Per prima cosa ho saldato il dado ad anello di sollevamento sui lati opposti del tubo d'acciaio. L'ho posizionato all'altezza di 2m da terra, si può mettere anche più in alto, ma non più in basso perchè poi la parte superiore diventa instabile.
3. Poi ho dovuto realizzare due "ancore", una per lato. Per questo ho preso due aste di acciaio da 50 cm (1,64 piedi). Sulla parte superiore di ogni asta ho saldato un dado ad occhiello di sollevamento e una piccola piastra d'acciaio in modo che tu possa calpestarla o martellarla nel terreno. Questo può essere visto sulla foto (napiš na kiri sliki)
4. Avevo bisogno di collegare gli "ancore" con l'occhiello di sollevamento su entrambi i lati del supporto, per questo ho usato una fune metallica. Per prima cosa ho usato due pezzi di fune metallica lunghi circa 1,7 m (5,57 piedi), sul lato è stato fissato direttamente al dado ad occhiello di sollevamento con il morsetto per fune metallica e l'altro lato è stato fissato ai tenditori in acciaio inossidabile. I tenditori in acciaio inossidabile vengono utilizzati per il serraggio della fune metallica.
5. Per il montaggio della scatola di giunzione in plastica al supporto I impugnatura stampata in 3D. Maggiori informazioni su questo possono essere visualizzate nel passaggio 5
6. Alla fine ho verniciato ogni parte in acciaio con il colore primario (due strati). Su questo colore puoi poi stendere tutti i colori che vuoi.

Passaggio 5: parti stampate in 3D

Poiché volevo che il supporto di montaggio fosse facile da montare e smontare, avevo bisogno di realizzare alcune parti stampate in 3D. Ogni parte è stata stampata con plastica PLA e progettata da me.

Ora devo vedere come resisteranno queste parti agli elementi esterni (caldo, freddo, pioggia…). Se vuoi i file STL di queste parti puoi scrivermi sulla mia mail: [email protected]

Supporto per scatola di giunzione in plastica

Se dai un'occhiata al mio precedente tutorial puoi vedere che ho fatto un appiglio con una piastra d'acciaio che non era molto pratica. Quindi ora ho deciso di realizzarlo con parti stampate in 3D. È composto da cinque parti stampate in 3D che consentono una rapida sostituzione della parte rotta.

Con questo supporto, la scatola di giunzione in plastica può essere montata direttamente sul tubo d'acciaio. L'altezza di montaggio può essere facoltativamente.

Alloggiamento sensore di temperatura e umidità

Avevo bisogno di progettare un alloggiamento per sensore di temperatura e umidità. Dopo alcune ricerche su Internet sono arrivato a una conclusione per la forma finale di questa custodia. Ho progettato lo schermo Stevenson con il supporto in modo che tutto possa essere montato sul tubo d'acciaio.

È composto da 10 parti. La base principale con due parti e il "tappo" che va sulla parte superiore in modo che tutto sia sigillato, in modo che l'acqua non possa entrare.

Tutto è stato stampato con filamento PLA.

Passaggio 6: ricevitore dati interno

L'aggiornamento principale di questo progetto è la trasmissione dati wireless. Quindi per questo avevo anche bisogno di creare un ricevitore dati interno.

Per questo ho usato un ricevitore a 430 MHz per Arduino. L'ho aggiornato con un'antenna da 17 cm (6,7 pollici). Dopodiché avevo bisogno di testare la gamma di questo modulo. Il primo test è stato fatto al chiuso, così ho visto come le pareti influiscono sulla portata del segnale e come questo influisce sulle interruzioni del segnale. La seconda prova è stata fatta all'esterno. La portata era superiore a 10 m (33 piedi), più che sufficiente per il mio ricevitore interno.

Parti del ricevitore:

• Arduino Nano
• Modulo ricevitore Arduino 430 MHz
• Modulo RTC
• display LCD
• e alcuni connettori

Come si può vedere nell'immagine, questo ricevitore può visualizzare la temperatura e l'umidità esterne, la data e l'ora del giorno.

Passaggio 7: test

Prima di montare tutto insieme ho dovuto fare delle prove.

All'inizio ho dovuto testare il modulo di trasmissione e ricevitore per Arduino. Ho dovuto trovare il codice corretto e poi ho dovuto modificarlo in modo che corrisponda alle richieste del progetto. Per prima cosa ho provato con un semplice esempio, invio una parola dal trasmettitore al ricevitore. Quando questo è stato completato con successo, ho continuato con l'invio di altri dati.

Poi ho dovuto testare la gamma di questi due moduli. Per prima cosa ho provato senza le antenne ma non aveva una portata così lunga, circa 4 metri (13 piedi). Poi sono state aggiunte le antenne. Dopo alcune ricerche mi sono imbattuto in alcune informazioni, quindi ho deciso che la lunghezza dell'antenna sarà di 17 cm (6,7 pollici). Poi ho fatto due test, uno all'interno e uno all'esterno, in modo da vedere come i diversi ambienti influenzano il segnale.

Nell'ultimo test il trasmettitore era all'aperto e il ricevitore all'interno. Con questo ho testato se posso davvero realizzare un ricevitore interno. All'inizio c'erano dei problemi con le interruzioni del segnale, perché il valore ricevuto non era lo stesso di quello trasmesso. Questo è stato risolto con una nuova antenna, ho comprato l'antenna "originale" per il modulo 433 Mhz su ebay.

Questo modulo è buono perché è molto economico e facile da usare, ma è utile solo per piccole portate a causa delle interruzioni del segnale.

Maggiori informazioni sui test possono essere lette nella mia precedente istruzione - Stazione meteorologica con registrazione dei dati

Passaggio 8: conclusione

La costruzione di un tale progetto dall'idea al prodotto finale può essere davvero divertente ma anche impegnativo. Hai bisogno di prendere tempo e prendere in considerazione numerose opzioni per la cosa giusta di questo progetto. Quindi, se prendiamo questo progetto nel suo insieme, hai bisogno di molto tempo per renderlo davvero come desideri.

Ma progetti come questo sono davvero una buona opportunità per aggiornare le tue conoscenze sulla progettazione e l'elettronica.

Include anche molte altre aree tecniche come la modellazione 3D, la stampa 3D, la saldatura. In modo che tu non abbia solo la vista di un'area tecnica, ma hai anche un'idea di come le aree tecniche si intrecciano in tali progetti.

Questo progetto è progettato in modo tale che chiunque abbia competenze di base in elettronica, saldatura, grigliatura, progettazione possa realizzarlo. Ma l'ingrediente principale di un progetto come questo è il tempo.