محطة الطقس المعلقة ذات العتاد: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

في Instructable ، سأوضح لك كيفية بناء محطة الطقس المعلقة الخاصة بك ، وهي مصنوعة من أجزاء MDF مقطوعة بالليزر CNC. يقود محرك متدرج كل ترس ويأخذ Arduino قياسات درجة الحرارة والرطوبة باستخدام مستشعر DHT11 ثم يحرك محركات السائر لعرض القيم المقاسة.

محطة الطقس مدعومة بقدمين وقاعدة مسطحة ، مما يجعلها مثالية للوقوف على مكتب أو رف أو طاولة جانبية.

يمتلك مستشعر DHT نطاقًا من 20-95 بالمائة من الرطوبة النسبية ويمكنه قياس درجة الحرارة بين 0 و 50 درجة مئوية. لقد صممت التروس لنطاق الرطوبة الكامل وبنطاق قياس سلبي لدرجة الحرارة بحيث يمكنك بسهولة استخدام مستشعر مختلف إذا كنت ترغب في وضع المستشعر في الخارج لقياس درجة الحرارة في الهواء الطلق.

إذا كنت تستمتع بهذه التعليمات ، فالرجاء التصويت لها في مسابقة CNC.

اللوازم

لإنشاء محطة الطقس الخاصة بك ، ستحتاج إلى:

• لوح MDF 3 مم -
• Arduino Pro Micro -
• 2 × 28BYJ 48 Stepper Motors & ULN2003 Drivers -
• 4 × M3 × 10 ملم براغي وصواميل للماكينة -
• مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT11 -
• 10 كيلو المقاوم -
• 4x6 سم للنماذج الأولية لثنائي الفينيل متعدد الكلور -
• دبابيس رأس الذكور -
• دبابيس رأس أنثى -

آلة القطع بالليزر K40 المستخدمة -

الخطوة 1: قص مكونات MDF بالليزر

لقد صممت مكونات القطع بالليزر في إنكسكيب ، يمكنك تنزيل ملفات القطع هنا. جميع المكونات موجودة على ورقة واحدة أثناء التنزيل ، لذا ستحتاج إلى تقسيمها لتناسب حجم سرير قاطع الليزر الخاص بك.

لقد بدأت بالحفر ثم قص التروس ثم نقش وقطع لوحة الوجه وأخيراً قطعت المكونات المتبقية.

أستخدم دائمًا شريطًا لاصقًا على MDF عند النقش أو القطع حتى لا يشير الدخان إلى السطح.

إذا لم يكن لديك وصول إلى قاطع الليزر ، ففكر في استخدام خدمة القطع بالليزر عبر الإنترنت. لقد أصبحوا ميسور التكلفة للغاية وسيقوم معظمهم حتى بتسليم الأجزاء إلى باب منزلك.

لقد استخدمت قاطع ليزر K40 رخيص لقطع الأجزاء.

بمجرد قطع جميع الأجزاء ، ستحتاج إلى إزالة الشريط اللاصق.

الخطوة 2: قم بتثبيت محرك السائر وقم بتجميع تروس القيادة

بعد ذلك ، قم بتثبيت محركي السائر على اللوحة الأمامية باستخدام اثنين من برغي الماكينة M3 x 10mm لكل محرك.

قم أيضًا بلصق لوحة دعم الحامل بفتحة للمحركات في الجزء الخلفي من اللوحة الأمامية باستخدام بعض غراء الخشب. يمكن القيام بذلك لاحقًا ، ولكن من الأسهل القيام بذلك قبل تثبيت المحركات حتى لا تعترض طريقك عند لصقها في مكانها.

بعد ذلك ، قم بتجميع تروس القيادة الخاصة بك. كدس قطع التروس الخاصة بك على الماكينات الخاصة بك مع قطرة من غراء الخشب بين كل منها. ابدأ بالقرص مع وجود ثقب فيه ثم الترس. ستحتاج بعد ذلك إلى إضافة فاصل صغير بين الترس والقرص الأمامي لتوفير مساحة صغيرة لنقل التروس بحرية. لقد استخدمت غسالة مسطحة كفاصل لكل منها.

الخطوة 3: قم بتجميع الإلكترونيات

الآن دعنا نجمع المكونات الإلكترونية معًا.

الدائرة بسيطة للغاية وتتضمن اتصالات أساسية من دبابيس IO الرقمية من 2 إلى 9 إلى مشغلي السائر ثم اتصال بين مستشعر DHT11 ودبوس IO الرقمي 10. ستحتاج أيضًا إلى إضافة توصيلات الطاقة الخاصة بك إلى المستشعر والخطوة السائقين فضلا عن المقاوم 10k بين الاتصال دبوس 10 و 5V.

لقد قمت بتجميع وصلات دبوس الرأس ومستشعر DHT على نموذج أولي ثنائي الفينيل متعدد الكلور مقاس 4x6 سم بحيث يمكن توصيل محركات Arduino ومحركات السائر به.

ثم صنعت بعض كبلات موصل Dupont لتوصيل PCB ومحركات السائر. يمكنك استخدام وصلات العبور أو إنشاء كبلات الرأس الخاصة بك أيضًا.

الخطوة 4: قم بتركيب المكونات الإلكترونية

لقد استخدمت مسدس الغراء للصق Arduino PCB على اللوحة الخلفية لمحطة الطقس وسائقي محرك السائر على قطعتين من الحامل الجانبي. يعمل هذا بشكل أفضل لترك مساحة كافية للأسلاك بين المكونات وكذلك لمحركات السائر.

بمجرد لصق الإلكترونيات في مكانها ، يمكننا تجميع بقية محطة الطقس باستخدام غراء الخشب.

الخطوة 5: أكمل تجميع محطة الطقس

قم بلصق الساقين في القاعدة ثم أضف اللوحة الأمامية على الساقين.

أخيرًا ، قم بغراء اللوحة الخلفية في مكانها واترك الغراء يجف. تأكد من أن منفذ USB الصغير في Arduino يواجه قاعدة محطة الطقس.

بمجرد أن يجف الغراء ، قم بتوصيل محركات السائر بالمحركات ثم قم بتوصيل المشغلات بـ Arduino باستخدام الكابلات التي صنعتها. حاول ثني الكابلات بحيث لا تتدلى من الجزء السفلي أو تبرز من الجزء العلوي من المنطقة الخلفية.

إذا كنت ترغب في إغلاق الجزء العلوي ، فاستخدم القطعة المقطوعة من لوحة حامل الدعم. لا تلصق هذا في مكانه حتى تختبر محركات السائر والوصلات حيث قد تحتاج إلى الوصول إلى الكابلات مرة أخرى لإجراء التغييرات.

قم بتوصيل كابل USB الصغير في الجزء السفلي من محطة الطقس ، وستكون جاهزًا لتحميل الرمز.

الخطوة 6: برمجة Arduino

الشفرة واضحة تمامًا. لن أخوض في التفاصيل لشرح الكود هنا ، ولكن يمكنك تنزيل الكود وقراءة شرح مفصل حول ما يفعله كل قسم هنا.

في الكود ، نقوم بإنشاء كائن مستشعر ، وإنشاء المتغيرات المطلوبة ، ثم تحديد دبابيس المحرك والمستشعر.

تبدأ وظيفة الإعداد الاتصال التسلسلي ، وتضبط أوضاع الدبوس ، وتتصل بمستشعر DHT11.

تأخذ وظيفة الحلقة القياسات من مستشعر DHT11 ، وتعرضها على الشاشة التسلسلية ، ثم تحسب عدد الخطوات والتوجيهات لتحريك كل محرك من محركات السائر للإشارة إلى القيم المقاسة. ينتظر الرمز بعد ذلك ما لا يقل عن 5 ثوانٍ قبل تكرار الحلقة.

هناك وظيفة إضافية يتم استدعاؤها بواسطة الحلقة الرئيسية والتي تعطى عدد الخطوات والاتجاه لكل محرك ثم تقوم بتنفيذ الحركات.

الخطوة 7: إعداد واستخدام محطة الطقس

قبل تحميل الكود ، ضع الترسين على المحركات ، واضبطهما للإشارة إلى القيم التي تم إعدادها مبدئيًا في الكود ، وكانت 25 درجة مئوية و 50٪ رطوبة في الكود الخاص بي.

يمكنك بعد ذلك تحميل الكود.

إذا فتحت شاشتك التسلسلية ، فسترى القياس الأول الذي تم إجراؤه بواسطة المستشعر وستبدأ المحركات بعد ذلك في تحريك التروس للوصول إلى هذه القيم من القيم الأولية.

بمجرد انتهاء الحركة ، يجب أن ترى المجموعة الثانية من القيم ومن ثم قد تتحرك التروس مرة أخرى.

عادة ما يستغرق الأمر بضع دقائق حتى تستقر قراءات المستشعر وستحصل بعد ذلك على بيانات أكثر اتساقًا وحركة أقل للتروس.

إذا لاحظت أن القيم المعروضة الخاصة بك ليست هي نفسها التي تظهر في الشاشة التسلسلية ، فتأكد أولاً من صحة اتجاهات حركة المحرك ، ثم تحقق من صحة القيم الأولية ، وأخيرًا ، قد تحتاج إلى إجراء تعديلات على عدد الخطوات لكل درجة أو قيم مئوية لمعايرة محطة الطقس الخاصة بك.

محطة الطقس الخاصة بك مكتملة الآن ويمكن إعدادها على مكتبك أو رفك.

إذا كنت قد استمتعت بهذا Instructable ، فالرجاء التفكير في التصويت له في مسابقة CNC.

أخبرني في قسم التعليقات إذا كنت قد أنشأت محطة طقس من قبل وما استخدمته لعرض القيم.

الوصيف في مسابقة CNC 2020