محطة الأرصاد الجوية ESP32 الشمسية: 4 خطوات (بالصور)

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

بالنسبة لمشروع إنترنت الأشياء الأول الخاص بي ، أردت إنشاء محطة طقس وإرسال البيانات إلى data.sparkfun.com.

تصحيح صغير ، عندما قررت فتح حسابي في Sparkfun ، لم يكونوا يقبلون المزيد من الاتصالات ، لذلك اخترت جامع بيانات إنترنت الأشياء آخر Thingspeak.com.

جارٍ المتابعة…

سيتم وضع النظام على شرفتي وسيسترجع درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء. المتحكم الدقيق المحدد لهذا المشروع هو FireBeetle ESP32 IOT Microcontroller المقدم من DFRobot.

يرجى مراجعة صفحة DFRobot wiki لمزيد من المعلومات بخصوص هذا المتحكم الدقيق وكيفية تحميل الكود باستخدام Arduino IDE.

يتم إعطاء جميع المعلمات الفيزيائية بواسطة مستشعر BME280. تحقق أيضًا من صفحة wiki للحصول على مزيد من المعلومات.

لتشغيل النظام "لاسلكيًا" بالكامل ، يتم توفير الطاقة اللازمة من خلال لوحين شمسيين 6 فولت يمكنهما توصيل 2 وات من الطاقة. سيتم توصيل الخلايا بالتوازي. يتم بعد ذلك تخزين الطاقة المنتجة في بطارية ليثيوم أيون بوليمر 3.7 فولت بسعة +/- 1000 مللي أمبير في الساعة.

وحدة شاحن ليبو الشمسي من DFRobot ستكون مسؤولة عن إدارة الطاقة.

الخطوة 1: المكونات

لهذا المشروع سوف تحتاج:

• 1x - DFRobot FireBeetle ESP32 IOT
• 1x - DFRobot Gravity - I2C BME280
• 1x - DFRobot 3.7V بوليمر ليثيوم أيون
• 1x - DFRobot Solar Lipo Charger
• 2x - 6V 1W لوحة شمسية
• 1x - بيرف بورد
• 1x - رأس أنثى
• 1x - الضميمة / الصندوق
• الأسلاك
• مسامير

ستحتاج أيضًا إلى الأدوات التالية:

• مسدس الغراء الساخن
• لحام حديد
• اله للثقب

الخطوة 2: التجميع

يتم تشغيل متحكم FireBeetle ESP32 IOT بواسطة بطارية 3.7 فولت متصلة بشاحن ليبو الشمسي في منفذ إدخال البطارية. تتصل الخلايا الشمسية في منافذ PWR In. يتم توصيل منفذي Vcc و GND لوحدة التحكم الدقيقة FireBeetle ESP32 IOT بمنافذ Vout لشاحن Lipo Solar.

يتم توفير الطاقة BME280 من خلال منفذ 3.3 فولت في متحكم FireBeetle ESP32 IOT. يتم الاتصال عبر خطوط I2C (SDA / SCL).

لإصلاح جميع المكونات في المربع ، استخدمت لوحة perfboard وبعض الرؤوس والأسلاك.

بالنسبة للخلايا الشمسية ، لقد استخدمت للتو الغراء الساخن لإصلاحها في الغطاء العلوي للصندوق. نظرًا لأن الصندوق به ثقوب بالفعل ، فلا داعي لعمل المزيد:)

ملحوظة: يجب وضع الثنائيات في الألواح الشمسية لتجنب إتلافها وتفريغ البطارية.

يمكنك قراءة المزيد عنها في:

www.instructables.com/community/Use-of-diodes-when-connecting-solar-panels-in-para/

الخطوة 3: الكود

لكي تتمكن من استخدام الكود الخاص بي ، يلزم إجراء بعض التغييرات.

الأول هو تحديد اسم شبكة wifi وكلمة المرور الخاصة بك. والثاني هو الحصول على مفتاح API من موقع Thingspeak.com. سأشرح ذلك أدناه. كما يمكنك تحديد فترة نوم جديدة ، إذا كنت ترغب في ذلك.

إذا لم يكن لديك حساب على موقع Thingspeak ، فستحتاج إلى زيارة www.thingspeak.com وتسجيل نفسك.

بعد التحقق من بريدك الإلكتروني ، يمكنك الانتقال إلى "القنوات" وإنشاء قناة جديدة. أضف المتغيرات التي تريد تحميلها. لهذا المشروع درجة الحرارة والرطوبة والضغط.

مرر لأسفل واضغط على "حفظ القناة". بعد ذلك يمكنك النقر فوق API Keys. واسترداد مفتاح الكتابة API. ثم قم بإضافته في ملف التعليمات البرمجية الخاص بك.

إذا كان كل شيء صحيحًا ، يمكن لمحطة الطقس أن تبدأ في إرسال البيانات إلى قناتك.

الخطوة 4: الخاتمة

كما هو الحال دائمًا في مشاريعي ، سأفسح المجال للتحسينات المستقبلية ، وهذا لا يختلف.

أثناء التطوير ، بدأت في الاهتمام باستهلاك الطاقة للنظام. أنا بالفعل أضع ESP32 و BME280 للنوم وحتى مع ذلك لدي استهلاك حوالي 2 مللي أمبير !!! نظرًا لكون BME280 هو المسؤول الأكبر عن ذلك ، فربما أحتاج إلى مفتاح لإيقاف تشغيل الوحدة تمامًا أثناء وضع السكون.

ميزة أخرى مثيرة للاهتمام هي استرداد جهد البطارية. بعد إجراء بعض التحقيقات والاختبارات لبعض الوظائف الداخلية لـ ESP32 ، لم ينجح شيء. لذا من المحتمل أن أقوم بإضافة مقسم جهد وتوصيله بمدخل تناظري وقراءة الجهد مباشرة. يرجى إعلامي إذا توصلت إلى حل أفضل.

يرجى الكتابة إلي إذا وجدت أي خطأ أو إذا كان لديك أي اقتراح / تحسين أو أسئلة. "لا تمل ، افعل شيئًا"