Diese Wetterstation ist die zweite Version des Geräts. Zuerst das Modell Die Wetterstation war beliebt und wurde von vielen Menschen auf der ganzen Welt hergestellt. Beim Betrieb des ersten Modells gab es viele Vorschläge und Wünsche, die der Master in der zweiten Version des Geräts umzusetzen versuchte.
Merkmale dieses Geräts sind:
- Überwachung der Wetterparameter (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck usw.)
- WiFi-Datenübertragung
- Fernüberwachung des Batteriestatus
-Optionale Anschlüsse für die Installation zusätzlicher Sensoren
3400 mAh Lithium-Ionen-Akku
- 1 Watt Solarpanel
- Unabhängigkeit der externen Stromversorgung
- Möglichkeit zur Installation an abgelegenen Orten oder unter schwierigen geografischen Bedingungen
Werkzeuge und Materialien:
-Wemos D1 Mini Pro Board;
-Fasteners;
-Schalter SPDT;
- Terminals;
- Akku 18650;
- 18650 Batteriehalter;
-Wire;
-Verbinder;
-Superkleber;
- Widerstand 220 kOhm;
-3D Drucker;
-Lötzubehör;
-Kleberpistole;
-Nipper;
-Messer;
Erster Schritt: Ernährung
Zunächst spricht der Autor darüber elektronisch Geräte, die er verwenden wird.
Der Wetterstationsmaster wird auf der Farm installiert und das Hauptproblem war, welche Art von Stromquelle verwendet werden sollte. Der 3400-mAh-Lithium-Ionen-Akku leistet hervorragende Arbeit, muss jedoch aufgeladen werden. Zum Laden entschied sich der Master für ein Solarpanel mit einem TP4056-Lademodul.
Solche Module kommen mit und ohne Schutz. Der Assistent empfiehlt Ihnen, die Installation mit Schutz durchzuführen. Durch den Schutz kann der Akku nicht unter kritische 2,4 V aufgeladen oder entladen werden.
Schritt zwei: BMP \ E 280-Sensoren
Der BME280-Sensor unterscheidet sich vom BMP280-Sensor durch die Fähigkeit, die Luftfeuchtigkeit zu messen. Sie können jeden dieser Sensoren je nach Aufgabe auf dem Gerät installieren.
Schritt drei: Optionale Sensoren
Bis zu fünf Sensoren können zusätzlich an die vom Master entwickelte Karte angeschlossen werden, z.
GY-1145 Sensor - zur Messung von UV und IR
HDC1080 Sensor - zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit
DS18B20 Sensor - zur Temperaturmessung
und andere.
Alle diese Geräte können je nach Aufgabe zusammen oder getrennt verwendet werden.
Schritt vier: Datenübertragung
Auf der Wemos D1 mini Pro-Karte ist eine Antenne installiert. Für einen besseren Empfang kann jedoch eine zusätzliche Antenne installiert werden. Vor der Installation müssen Sie den Widerstand wie auf dem Foto gezeigt auf die Platine löten.
Fünfter Schritt: Widerstand
Die Wetterstation wird mit 18650 Lithium-Ionen-Batterien betrieben, daher ist es sehr wichtig, ihren Zustand zu überwachen. Die maximale Eingangsspannung auf der Wemos-Platine beträgt ca. 3,2 ~ 3,3 V, und die Spannung einer voll aufgeladenen 18650-Batterie beträgt 4,2 V. Daher müssen Sie die Spannung senken. Zu diesem Zweck installiert der Master einen 220-kΩ-Widerstand. Auf der Leiterplatte ist sie mit R1 gekennzeichnet und befindet sich direkt über dem Batteriehalter.
Schritt sechs: Schlaf
Um Batteriestrom und korrekte Messwerte zu sparen, arbeitet die Wetterstation im Schlaf- / Wachmodus. Der Stromverbrauch in verschiedenen Modi ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Betriebsmodus ----- Schlafmodus
1. ESP8266 170 mA -------- 10 μA
2. CH340 12 mA --------- 50 μA
3. Eingebaute 3 mA LED ----------- 0 μA
4. Spannungsüberwachung 0,006 mA ----- 6 μA
Insgesamt 185 mA ---- 66 mA
Wenn der Zyklus 10 Minuten Schlaf \ 30 Sekunden Wachheit ist, ist der Energieverbrauch wie folgt:
- Wachzeit 185 mA für 0,5 Minuten = 92,5 mA Minuten
- Schlafzeit 0,066 mA für 9,5 Minuten = 0,627 mA Minuten
- Insgesamt in 10 Minuten = 93,13 mA-Minuten
Somit beträgt die durchschnittliche Stromaufnahme 9,3 mA.
Siebter Schritt: Solarpanel
Aus dem vorherigen Schritt wird geschlossen, dass die durchschnittliche Stromaufnahme 9,3 mA beträgt. Der erforderliche Strom, damit das Gerät den ganzen Tag arbeitet, beträgt 9,3 mA x 24 Stunden = 223,2 mAh
Die Menge der Sonnenstrahlung hängt davon ab, in welchem Teil der Welt Sie sich befinden. Um herauszufinden, wie viel Sonnenstrahlung Sie verwenden können. Bei einer Sonneneinstrahlung von mindestens 1 Stunde wählt der Autor ein Solarpanel aus.
Das Ziel ist es also, in 1 Stunde 223,2 mAh zu erreichen. Zum Laden eines 3,7-V-Lithium-Ionen-Akkus reicht ein Solarpanel mit einer Spannung von 5 bis 6 V aus. Die erforderliche Nennleistung des Solarpanels beträgt 223,2 mA bei einer Spannung von 5 bis 6 Volt. Die Nennleistung des Solarpanels beträgt 223,2 mA x 5 V = 1,1 Watt. Sie benötigen also ein Solarpanel 1 W / 5 V - 6 V.
Schritt acht: Schaltung und Leiterplatte
Der Master entwickelte die Leiterplatte und die Schaltung mit der speziellen Software des Leiterplattenherstellers.
Nach der Entwicklung des Boards bleibt nur noch die Bestellung zu senden und auf die Lieferung zu warten.
Schritt neun: Installation
Nach Erhalt der Karte müssen Sie die Komponenten installieren. Löten Sie die Montageanschlüsse gemäß Abbildung auf die Platine.
1. Wemos Board - 2 x 8 Pins
2. BMP280 - 1 x 6 Pin
3. I2C-Anschluss - 1 x 4 Pins
4. P1-Anschluss - 1 x 4 Pins
5. P2-Anschluss - 1 x 3 Pins
6. P3-Anschluss - 1 x 4 Pins
7. P4-Anschluss - 1 x 3 Pins
Löten Sie dann den Batteriehalter, den Widerstand und den Schalter.
Installiert Module und Batterie (überprüft).
Befestigungen.
Schritt zehn: Der Fall
Der Körper des Masters wurde nicht in 3D gedruckt. Zum Herunterladen können Sie die Datei herunterladen
Schritt elf: Bauen
Installiert die Karte im Gehäuse.
Installiert Module, Antenne, Batterie.
Das Solarpanel wird am Sekundenkleber befestigt.
Schritt zwölf: Software
So verwenden Sie ein Gerät mit einer Bibliothek Arduinomüssen Sie die Arduino IDE mit Unterstützung für ESP8266-Karten installieren.
Die Einstellungen sollten wie folgt sein:
PU-Frequenz: 80 MHz 160 MHz
Flash-Größe: 4 MB (3 MB SPIFFS) - 3 MB Dateisystemgröße 4 MB (1 MB SPIFFS) - 1 MB Dateisystemgröße
Upload-Geschwindigkeit: 921600 bps
Vor dem Herunterladen des Codes müssen Sie die folgenden Bibliotheken installieren:
, ,
Vor Verwendung der Tiefschlaffunktion muss der Wemos D0-Pin mit dem RST-Pin verbunden werden. Dies kann durch Kurzschließen des Jumpers JP2 erfolgen.
Schritt 13: Blynk App
Laden Sie die App am oder am herunter
Melden Sie sich an. Klicken Sie auf das QR-Symbol und scannen Sie den folgenden QR-Code. Ein Autorisierungscode wird kommen.
Dann müssen Sie Arduino gemäß den Anweisungen herunterladen.
Alles ist fertig. In Zukunft plant der Master, mehrere weitere Sensoren für Wind, Regen usw. hinzuzufügen.
