Arduino WiFi Wireless Weather Station Wunderground: 10 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

في هذا Instructable ، سأوضح لك كيفية إنشاء محطة طقس لاسلكية شخصية باستخدام Arduino

محطة الطقس هي جهاز يجمع البيانات المتعلقة بالطقس والبيئة باستخدام العديد من أجهزة الاستشعار المختلفة. يمكننا قياس أشياء كثيرة مثل:

• درجة حرارة
• رطوبة
• رياح
• الضغط الجوي
• مؤشر الأشعة فوق البنفسجية
• مطر

مصدر إلهام لي لإنشاء محطة الطقس هذه هو Greg من www.cactus.io Davis مقياس شدة الريح ، وسرعة الرياح ومقياس المطر ، وحقوق حقوق الطبع والنشر لرمز Arduino تعود إليه.

أنا أستخدم Arduino Uno كلوحة رئيسية.

سترسل وحدة WiFi ESP8266 البيانات إلى www.wunderground.com

Weather Underground هي خدمة طقس تجارية توفر معلومات الطقس في الوقت الفعلي عبر الإنترنت.

سأستخدم أجهزة الاستشعار هذه:

• درجة الحرارة - دالاس DS18B20
• الرطوبة والضغط - BME280
• الأشعة فوق البنفسجية ، والطاقة الشمسية - ML8511
• مقياس الشدة واتجاه الرياح - ديفيس 6410
• مقياس المطر - Ventus W174

الخطوة 1: الأجزاء

الأجزاء اللازمة لبناء هذا المشروع هي كالتالي:

1. اردوينو اونو
2. ESP8266 ESP-01 أو ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. ديفيس 6410
6. فينتوس W174

الخطوة 2: تخطيطي ومخطط الأسلاك

الخطوة 3: PCB Arduino Uno Weather Station Shield

تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ، تم استخدامي ، برنامج Sprint-Layout . تم تصديره إلى ملفات Gerber.

لإنشاء درع محطة الطقس Arduino Uno ، ستحتاج إلى:

1. ML8511 UVB الأشعة فوق البنفسجية الاستشعار اندلاع الأشعة فوق البنفسجية الاستشعار الناتج التناظري لاردوينو إيباي
2. مسبار حراري رقمي مقاوم للماء أو جهاز استشعار DS18B20 Arduino Sensor Ebay
3. JST-XH Kit 4Pin 2.54mm Terminal Housing PCB Header Wire موصلات Ebay
4. حساس الضغط الجوي ، حساس درجة الحرارة ، حساس الرطوبة ، BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1 كيلو 0805 المقاوم
7. 1x 120R 0805 المقاوم
8. 8x 0R 1206 العبور (المقاوم)
9. لوح نحاسي
10. 2x 4.7 كيلو المقاوم
11. 1x 10 كيلو المقاوم
12. قاد 1x 3mm
13. 1x RJ45 المقبس Ebay
14. 1x 47 فائق التوهج كهربائيا مكثف
15. 1x 40 دبابيس رأس دبابيس Ebay
16. 1x منظم الجهد Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2.54mm درجة التبديل DIP 2 Ebay

الخطوة 4: مكتبات Arduino Sensors والدليل ومعلومات أخرى

1) مشروع محطة الطقس في Arduino www.cactus.io

2) دليل ديفيس 6410 لجهاز قياس شدة الريح

3) مكتبة Adafruit BME280 Driver (مستشعر الضغط الجوي) https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Libra …

4) مكتبة مستشعر الأشعة فوق البنفسجية ML8511

5) مكتبة Arduino للدارات المتكاملة ذات درجة الحرارة القصوى DS18B20 DS18S20 - يرجى ملاحظة أنه يبدو أن هناك مشكلة في هذه السلسلة. DS1822 DS1820 MAX31820

6) مكتبة دالاس / مكسيم 1-سلك رقائق

7) Wunderground (بروتوكول تحميل محطة الطقس الشخصية)

feedback.weather.com/customer/en/portal/articles/2924682-pws-upload-protocol؟b_id=17298&fbclid=IwAR3KTp6uTCxjdVCiXmoIvPpYdJHAtREcrRUaH41NJSM4k-Lqu8Day

8) محطة الطقس NodeMCU

الخطوة 5: لحام ثنائي الفينيل متعدد الكلور

درع محطة الطقس كنت في حالة Raspberry Pi. وأعتقد أنه يبدو أفضل.

الخطوة 6: تثبيت محطة الطقس الشخصية

تعد محطة الطقس الخاصة بالموقع أهم جزء في التثبيت. إذا كانت محطة الطقس تقع تحت شجرة أو نتوء ، فلن تكون بيانات هطول الأمطار التي تم قياسها بواسطة المحطة صحيحة. إذا قمت بوضع محطة الطقس الخاصة بك في زقاق ، فقد تحصل على تأثير نفق الرياح على مقياس شدة الرياح ، مما يؤدي إلى بيانات الرياح الخاطئة. يجب أن تحتوي محطة الطقس على "إحضار" جيد أو مسافة من أي جسم طويل آخر.

يجب قياس قياس الرياح القياسي على ارتفاع 10 أمتار فوق سطح الأرض. السقف هو الأفضل بالنسبة لي.

تعمل محطة الطقس من الألواح الشمسية. لذلك فهي مستقلة.

يرتبط الخطأ الأكثر شيوعًا في تثبيت محطة الطقس بوضع مستشعر مقياس الحرارة في غير موضعه. يعرف خبراء الأرصاد الجوية درجة الحرارة على أنها درجة الحرارة في الظل مع الكثير من التهوية. عند وضع محطة الطقس ، تأكد من:

• لا يتلقى مستشعر مقياس الحرارة أشعة الشمس المباشرة أبدًا.
• يتلقى مقياس الحرارة الكثير من التهوية ولا يتم حظره من الرياح.
• إذا كان الترمومتر موضوعًا على سطح ، فتأكد من ارتفاعه 1.5 متر على الأقل فوق السطح.
• إذا تم وضع مقياس الحرارة فوق العشب ، مرة أخرى ، يجب أن يكون على ارتفاع 1.5 متر على الأقل فوق سطح العشب.
• يبعد مقياس الحرارة مسافة 15 مترًا على الأقل عن أقرب سطح مرصوف.

لذلك أنا أستخدم ملجأ الطقس. لقد صنعته من أنبوب PVC. بهذه الطريقة ، يمكن وضع محطة الطقس في ضوء الشمس المباشر ، مع وجود مقياس حرارة داخل الملجأ.

مزيد من المعلومات حول تثبيت محطة الطقس هنا

الخطوة 7: أوامر ESP8266 AT

تحتاج أولاً إلى إعداد وحدة واي فاي ESP8266. قم بتغيير CWMODE إلى 1 = وضع المحطة (العميل) وقم بتوصيل ESP8266 بجهاز توجيه WiFi. أنا أستخدم محول تسلسلي usb إلى ttl. تحتاج فقط إلى توصيل 4 أسلاك (+ 3.3 فولت ، GND TX ، RX)

أو يمكنك استخدام Arduino لإرسال أوامر AT إلى ESP8266.

أوامر AT:

في

AT + CWMODE؟

AT + CWMODE = 1

AT + CWJAP = "ssd الخاص بك" ، "كلمة المرور"

المزيد من أوامر AT هنا

الخطوة 8: كود اردوينو

1. قبل تحميل الكود إلى Arduino Uno ، قم بالتسجيل في wunderground.com للحصول على معرف محطة WU ومفتاح / كلمة مرور

2. قم بتغيير هذا المعرف والمفتاح / كلمة المرور إلى كود Arduino الخاص بمحطة الطقس.

• معرف char = "xxxxxxxx" ؛ // معرف محطة الطقس wunderground
• String PASSWORD = "xxxxxxxx" ؛ // كلمة مرور محطة الطقس الأرضية

3. تغيير خطوط الارتفاع للحصول على عدادات الضغط النسبي (م)

4. #define DEBUG 1 // إذا قمت بفحص بيانات أجهزة الاستشعار فقط.

5. أنا أستخدم وقت الحلقة 30 ثانية لإرسال البيانات إلى Wunderground.com. 25 ثانية سآخذها لقياس سرعة الرياح. وقت آخر لقراءة بيانات المستشعر.

الخطوة 9: النتيجة

إنها تعمل وترسل بيانات أجهزة الاستشعار إلى Wunderground.com. انا سعيد جدا ؛)

الخطوة 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi Wireless Weather Station V2

إصدار محطة الطقس الجديد v2 انقر فوق