محطة الطقس مع نقل البيانات لاسلكيًا: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

هذا التوجيه هو ترقية مشروعي السابق - محطة الطقس مع تسجيل البيانات.

يمكن رؤية المشروع السابق هنا - محطة الطقس مع تسجيل البيانات

إذا كان لديك أي أسئلة أو مشاكل ، يمكنك الاتصال بي على بريدي الإلكتروني: [email protected].

المكونات المقدمة من DFRobot

فلنبدأ

الخطوة الأولى: ما الجديد؟

لقد أجريت بعض الترقيات والتحسينات على مشروعي السابق - محطة الطقس مع تسجيل البيانات.

أضفت البيانات اللاسلكية التي تنقل من محطة الطقس إلى جهاز الاستقبال الموجود في الداخل.

كما تمت إزالة وحدة بطاقة SD واستبدالها بواجهة Arduino Uno. كان السبب الرئيسي لهذا الاستبدال هو استخدام المساحة ، ودرع الواجهة متوافق تمامًا مع Arduino Uno لذلك لا تحتاج إلى استخدام الأسلاك للاتصال.

تم إعادة تصميم حامل محطة الطقس. كان موقف محطة الطقس السابق منخفضًا جدًا وغير مستقر للغاية ، لذلك صنعت حاملًا جديدًا أطول وأكثر استقرارًا لمحطة الطقس.

أضفت أيضًا حاملًا جديدًا للسكن الذي تم تثبيته مباشرة على حامل محطة الطقس.

تم إضافة لوحة شمسية إضافية للتزويد.

الخطوة 2: المواد

يمكن شراء جميع المواد اللازمة لهذا المشروع تقريبًا من المتجر الإلكتروني: DFRobot

لهذا المشروع سوف نحتاج:

- طقم محطة الطقس

-أردوينو أونو

- اردوينو نانو

-وحدة RF 433 ميجا هرتز لاردوينو (جهاز استقبال وجهاز إرسال)

-بروتوبورد

-بطاقة الذاكرة

- مدير الطاقة الشمسية

-5V 1A لوحة شمسية 2x

-Arduino Uno واجهة الدرع

-بعض روابط الكابلات النايلون

- طقم التركيب

-عرض شاشات الكريستال السائل

- اللوح

- بطاريات ليثيوم أيون (استخدمت بطاريات سانيو 3.7 فولت 2250 مللي أمبير في الساعة)

-مربع وصلات بلاستيك مقاوم للماء

-بعض الاسلاك

لحامل محطة الطقس سوف تحتاج:

- أنبوب فولاذي بطول 3.4 متر تقريبًا أو يمكنك أيضًا استخدام مقاطع فولاذية.

- حبل سلكي (حوالي 4 أمتار)

- سلك حبل المشبك 8x

- مشابك ربط من الفولاذ المقاوم للصدأ 2x

-FI10 قضيب فولاذي (حوالي 50 سم)

-الصلب رفع عين الجوز 4x

ستحتاج أيضًا إلى بعض الأدوات:

-لحام حديد

مفكات البراغي

-كماشة

-تدريبات

-آلة لحام

-زاوية طاحونة

-فرشاة سلك

الخطوة الثالثة: الملخص

كما قلت ، فإن Instructable هو ترقية لـ Instructable السابقة حول محطة الطقس.

لذلك إذا كنت تريد معرفة كيفية تجميع مجموعة أدوات محطة الطقس اللازمة لهذا المشروع ، يمكنك إلقاء نظرة هنا:

كيفية تجميع عدة محطة الطقس

ألقِ نظرة أيضًا على إرشاداتي السابقة حول محطة الطقس هذه.

محطة الطقس مع تسجيل البيانات

الخطوة 4: حل تركيب محطة الطقس

مع محطة الطقس ، يأتي أيضًا السؤال عن كيفية صنع حامل التثبيت الذي يتحمل العناصر الخارجية.

كنت بحاجة إلى إجراء بعض الأبحاث حول أنواع وتصميمات حامل محطة الطقس. بعد بعض الأبحاث ، قررت أن أقوم بالوقوف باستخدام أنبوب فولاذي بطول 3 أمتار. من المستحسن أن يكون مقياس شدة الريح على أعلى نقطة عند حوالي 10 أمتار (33 قدمًا) ، ولكن نظرًا لأن لدي مجموعة محطة الطقس وهي الكل في واحد ، فقد اخترت الارتفاع الموصى به - حوالي 3 أمتار (10 أقدام).

الشيء الرئيسي الذي كنت بحاجة إلى مراعاته هو أن هذا الحامل يجب أن يكون معياريًا وسهل التجميع والتفكيك حتى يمكن نقله إلى مكان آخر.

المجسم:

1. لقد بدأت باستخدام أنبوب فولاذي بطول fi18 3.4 م (11.15 قدمًا). في البداية كنت بحاجة لإزالة الصدأ من الأنبوب لذلك قمت بتغطيته بحمض مزيل الصدأ.
2. بعد ساعتين إلى ثلاث ساعات عندما قام الحمض بدوره ، بدأت في لحام كل شيء معًا. أولاً ، قمت بلحام صامولة رفع على الجانبين المعاكسين من الأنابيب الفولاذية. لقد قمت بوضعه على ارتفاع 2 متر من الأرض ، ويمكن أيضًا وضعه أعلى ، ولكن ليس أقل لأن الجزء العلوي يصبح غير مستقر بعد ذلك.
3. ثم احتجت إلى عمل "مرساة" ، واحدة لكل جانب. لذلك أخذت قضبان فولاذية fi12 50 سم (1.64 قدم). في الجزء العلوي من كل قضيب ، قمت بلحام صامولة رفع واحدة ولوحة فولاذية صغيرة بحيث يمكنك أن تخطو عليها أو تطرقها في الأرض. يمكن مشاهدة هذا على الصورة (napiš na kiri sliki)
4. كنت بحاجة إلى توصيل "المراسي" بعمود الرفع على جانبي الحامل ، لذلك استخدمت حبلًا سلكيًا. أولاً ، استخدمت قطعتين بطول 1.7 متر (5.57 قدمًا) من الحبل السلكي ، وكان الجانب متصلًا مباشرة برفع صامولة العين باستخدام مشبك حبل سلكي وكان الجانب الآخر متصلًا بشبكات ربط من الفولاذ المقاوم للصدأ. تستخدم شدادات الفولاذ المقاوم للصدأ لشد حبل السلك.
5. لتركيب صندوق تقاطع بلاستيكي على الحامل أنا مطبوعة ثلاثية الأبعاد. يمكن الاطلاع على المزيد حول هذا في الخطوة 5
6. في النهاية قمت بطلاء كل جزء فولاذي باللون الأولي (طبقتان). على هذا اللون يمكنك بعد ذلك وضع كل لون تريده.

الخطوة 5: أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد

نظرًا لأنني أردت أن يكون حامل التثبيت سهل التجميع والتفكيك ، كنت بحاجة إلى عمل بعض الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. تمت طباعة كل جزء ببلاستيك PLA وصممته.

الآن أريد أن أرى كيف ستتحمل هذه الأجزاء العناصر الخارجية (الحرارة والبرودة والمطر …). إذا كنت تريد ملفات STL لهذه الأجزاء ، يمكنك الكتابة لي على بريدي: [email protected]

حامل صندوق تقاطع بلاستيكي

إذا ألقيت نظرة على التعليمات السابقة الخاصة بي ، يمكنك أن ترى أنني صنعت قبضة يدوية بلوحة فولاذية لم تكن عملية حقًا. لذلك قررت الآن أن أصنعه من أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد. إنه مصنوع من خمسة أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد مما يسمح بالاستبدال السريع للجزء المكسور.

مع هذا الحامل ، يمكن تركيب صندوق التوصيل البلاستيكي مباشرة على الأنبوب الفولاذي. يمكن أن يكون ارتفاع mouting اختياريا.

مبيت مستشعر درجة الحرارة والرطوبة

كنت بحاجة لتصميم مبيت لمستشعر درجة الحرارة والرطوبة. بعد بعض الأبحاث على الإنترنت توصلت إلى استنتاج للشكل النهائي لهذا السكن. لقد صممت شاشة Stevenson مع الحامل بحيث يمكن تركيب كل شيء على الأنبوب الفولاذي.

وهي مصنوعة من 10 اجزاء. القاعدة الرئيسية من جزأين و "الغطاء" الذي يمتد إلى الأعلى بحيث يتم إغلاق كل شيء ، بحيث لا يمكن دخول الماء.

تمت طباعة كل شيء باستخدام خيوط PLA.

الخطوة 6: جهاز استقبال البيانات الداخلي

الترقية الرئيسية لهذا المشروع هي نقل البيانات لاسلكيًا. لذلك كنت بحاجة أيضًا إلى عمل جهاز استقبال بيانات داخلي.

لذلك استخدمت جهاز استقبال 430 ميجاهرتز لاردوينو. لقد قمت بترقيته بهوائي 17 سم (6.7 بوصة). بعد ذلك كنت بحاجة لاختبار نطاق هذه الوحدة. تم إجراء الاختبار الأول في الداخل حتى رأيت كيف تؤثر الجدران على نطاق الإشارة وكيف يؤثر ذلك على اضطرابات الإشارة. تم إجراء الاختبار الثاني في الخارج. كان النطاق أكثر من 10 أمتار (33 قدمًا) وهو أكثر من كافٍ لجهاز الاستقبال الداخلي.

اجزاء الريسيفر:

• اردوينو نانو
• وحدة استقبال Arduino 430 ميجا هرتز
• وحدة RTC
• عرض شاشات الكريستال السائل
• وبعض الموصلات

كما يمكن رؤيته في الصورة ، يمكن لجهاز الاستقبال هذا عرض درجة الحرارة الخارجية والرطوبة والتاريخ والوقت من اليوم.

الخطوة 7: الاختبار

قبل أن أقوم بتجميع كل شيء ، كان علي إجراء بعض الاختبارات.

في البداية ، كان عليّ اختبار وحدة الإرسال والاستقبال الخاصة بـ Arduino. كان علي أن أجد الكود المناسب ثم اضطررت إلى تغييره بحيث يتوافق مع متطلبات المشروع. في البداية حاولت بمثال بسيط ، أرسل كلمة واحدة من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال. عندما اكتمل هذا بنجاح ، واصلت إرسال المزيد من البيانات.

ثم اضطررت إلى اختبار نطاق هاتين الوحدتين. حاولت في البداية بدون الهوائيات ولكن لم يكن لها مثل هذا المدى الطويل ، حوالي 4 أمتار (13 قدمًا). ثم تم إضافة الهوائيات. بعد بعض البحث ، صادفت بعض المعلومات ، لذلك قررت أن طول الهوائي سيكون 17 سم (6.7 بوصة). ثم أجريت اختبارين ، أحدهما داخلي والآخر بالخارج ، حتى رأيت كيف تؤثر البيئة المحيطة المختلفة على الإشارة.

في آخر اختبار ، كان جهاز الإرسال موجودًا في الهواء الطلق وكان جهاز الاستقبال موجودًا في الداخل. مع هذا اختبرت ما إذا كان بإمكاني فعلاً عمل جهاز استقبال داخلي. في البداية كانت هناك بعض المشاكل مع الانقطاعات في الإشارة ، لأن القيمة المستقبلة لم تكن هي نفسها التي تم إرسالها. تم حل ذلك باستخدام هوائي جديد ، واشتريت هوائي "أصلي" لوحدة 433 ميجا هرتز على موقع ئي باي.

هذه الوحدة جيدة لأنها رخيصة جدًا وسهلة الاستخدام ، ولكنها مفيدة فقط للنطاقات الصغيرة بسبب الانقطاعات في الإشارة.

يمكن قراءة المزيد حول الاختبار في التعليمات السابقة - محطة الطقس مع تسجيل البيانات

الخطوة 8: الخاتمة

يمكن أن يكون بناء مثل هذا المشروع من الفكرة إلى المنتج النهائي ممتعًا حقًا ولكنه أيضًا صعب. تحتاج إلى قضاء بعض الوقت والتفكير في خيارات العدد فقط لشيء من هذا المشروع. لذلك إذا أخذنا هذا المشروع ككل ، فإنك تحتاج إلى الكثير من الوقت لجعله حقًا كما تريد.

لكن مثل هذه المشاريع هي حقًا فرصة جيدة لترقية معرفتك بالتصميم والإلكترونيات.

ويشمل أيضًا الكثير من المجالات التقنية الأخرى مثل النمذجة ثلاثية الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد واللحام. حتى لا تحصل فقط على منظر منطقة فنية واحدة ولكنك تحصل على لمحات عن كيفية تشابك المناطق الفنية في مثل هذه المشاريع.

تم تصميم هذا المشروع بهذه الطريقة بحيث يمكن لأي شخص لديه مهارات أساسية في الإلكترونيات واللحام والشبكة والتصميم. لكن العنصر الرئيسي لمشروع مثل هذا هو الوقت.