Weerstation met draadloze gegevensoverdracht - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Dit instructable is de upgrade van mijn vorige project - weerstation met datalogging.

Vorig project is hier te zien - Weerstation met datalogging

Als je vragen of problemen hebt, kun je contact met me opnemen via mijn mail:[email protected].

Componenten geleverd door DFRobot

Dus laten we beginnen

Stap 1: Wat is nieuw?

Ik heb een aantal upgrades en verbeteringen aangebracht aan mijn vorige project - Weerstation met datalogging.

Ik heb draadloze gegevensoverdracht van het weerstation toegevoegd aan de ontvanger die zich binnenshuis bevindt.

Ook de SD-kaartmodule werd verwijderd en vervangen door Arduino Uno-interfaceschild. De belangrijkste reden voor die vervanging was het ruimtegebruik, het interfaceschild is volledig compatibel met Arduino Uno, dus u hoeft geen draden te gebruiken voor verbinding.

Weerstationstandaard is opnieuw ontworpen. De vorige weerstationstandaard was te laag en erg onstabiel, dus heb ik een nieuwe hogere en stabielere weerstationstandaard gemaakt.

Ik heb ook een nieuwe houder voor de behuizing toegevoegd die rechtstreeks op de standaard van het weerstation wordt gemonteerd.

Extra zonnepaneel werd toegevoegd voor levering.

Stap 2: Materialen

Bijna alle benodigde materialen voor dit project kunnen worden gekocht in de online winkel: DFRobot

Voor dit project hebben we nodig:

-Weerstation kit

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-RF 433 MHz module voor Arduino (ontvanger en zender)

-Protoboard

-SD-kaart

-Zonne-energiemanager

-5V 1A Zonnepaneel 2x

-Arduino Uno interface schild

-Sommige nylon kabelbinders

-Montagekit

-LCD scherm

-Broodplank

-Li-ion batterijen (ik gebruikte Sanyo 3.7V 2250mAh batterijen)

-Waterdichte kunststof aansluitdoos

-Sommige draden

Voor de weerstationstandaard heeft u nodig:

-ongeveer 3,4 m lange stalen buis of u kunt ook een stalen profiel gebruiken.

-staalkabel (ongeveer 4m)

- staalkabelklem 8x

- RVS spanschroeven 2x

-fi10 stalen staaf (ongeveer 50cm)

-Stalen hijsoog moer 4x

Je hebt ook wat gereedschap nodig:

-soldeerbout

-schroevendraaiers

-tang

-oefening

-lasapparaat

-haakse slijper

-staalborstel

Stap 3: Samenvatting

Zoals ik al zei is dit Instructable de upgrade van mijn vorige Instructable over weerstation.

Dus als je wilt weten hoe je een weerstationkit monteert die nodig is voor dit project, kun je hier een kijkje nemen:

Weerstationkit monteren

Bekijk ook mijn vorige instructable over dit weerstation.

Weerstation met datalogging

Stap 4: Montageoplossing voor weerstation

Bij het weerstation komt ook de vraag hoe je de montagestandaard maakt die bestand is tegen externe elementen.

Ik moest wat onderzoek doen naar de soorten en ontwerpen van de weerstationstandaard. Na wat onderzoek heb ik besloten om een stand te maken met een 3m lange stellpijp. Het wordt aanbevolen dat de windmeter op het hoogste punt staat op ongeveer 10 m (33 ft), maar omdat ik een weerstation-kit heb die alles-in-één is, kies ik de aanbevolen hoogte - ongeveer 3 m (10 ft).

Het belangrijkste waar ik rekening mee moest houden, is dat deze standaard modulair moet zijn en gemakkelijk te monteren en demonteren, zodat hij naar een andere locatie kan worden vervoerd.

Samenkomst:

1. Ik begon met fi18 3.4m (11.15ft) lange stalen buis. Eerst moest ik de roest van de pijp verwijderen, dus bedekte ik hem met roestverwijderaar.
2. Na 2 tot 3 uur toen het zuur zijn deel had gedaan, begon ik alles aan elkaar te lassen. Eerst las ik een hijsoogmoer aan de tegenoverliggende zijden van de stalen buis. Ik heb hem op een hoogte van 2m van de grond geplaatst, hij kan ook hoger worden gezet, maar niet lager omdat het bovenste gedeelte dan instabiel wordt.
3. Toen moest ik twee "ankers" maken, één voor elke kant. Daarvoor nam ik twee fi12 50cm (1.64ft) stalen staven. Op de bovenkant van elke staaf heb ik een hijsoogmoer en een kleine stalen plaat gelast, zodat je erop kunt stappen of hem in de grond kunt slaan. Dit is te zien op de foto (napiš na kiri sliki)
4. Ik moest de "ankers" verbinden met het hijsoog aan beide zijden van de standaard, daarvoor gebruikte ik staalkabel. Eerst gebruikte ik twee ongeveer 1,7 m (5,57 ft) lange stukken staalkabel, aan de zijkant was direct bevestigd aan de hijsoogmoer met de staalkabelklem en de andere kant was bevestigd aan roestvrijstalen spanschroeven. Roestvrijstalen spanschroeven worden gebruikt voor het aanspannen van de staalkabel.
5. Voor montage van kunststof aansluitdoos op de standaard I 3D-geprinte handgreep. Meer hierover leest u in stap 5
6. Aan het einde heb ik elk stalen onderdeel geverfd met de primaire kleur (twee lagen). Op deze kleur kun je vervolgens elke gewenste kleur aanbrengen.

Stap 5: 3D-geprinte onderdelen

Omdat ik wilde dat de montagestandaard eenvoudig te monteren en demonteren was, moest ik wat 3D-geprinte onderdelen maken. Elk onderdeel is bedrukt met PLA-plastic en door mij ontworpen.

Nu moet ik zien hoe deze onderdelen bestand zijn tegen elementen van buitenaf (hitte, kou, regen …). Als je STL-bestanden van deze onderdelen wilt, kun je me schrijven op mijn mail: [email protected]

Handhouder van kunststof aansluitdoos

Als je naar mijn vorige instructable kijkt, kun je zien dat ik een houvast heb gemaakt met een stalen plaat, wat niet echt praktisch was. Dus nu besloot ik om het te maken van 3D-geprinte onderdelen. Het is gemaakt van vijf 3D-geprinte onderdelen waardoor een kapot onderdeel snel kan worden vervangen.

Met deze houder kan een kunststof aansluitdoos direct op de stalen buis worden gemonteerd. Hoogte van montage kan optioneel zijn.

Temperatuur- en vochtigheidssensorbehuizing

Ik moest een behuizing ontwerpen voor de temperatuur- en vochtigheidssensor. Na wat speurwerk op internet kwam ik tot een conclusie voor de uiteindelijke vorm van deze behuizing. Ik heb Stevenson-scherm met de houder ontworpen zodat alles op de stalen buis kan worden gemonteerd.

Het is gemaakt van 10 delen. De basis met twee delen en de "dop" die op de bovenkant gaat, zodat alles is verzegeld, zodat er geen water naar binnen kan komen.

Alles is bedrukt met PLA filament.

Stap 6: Indoor data-ontvanger

De belangrijkste upgrade van dit project is het draadloos verzenden van gegevens. Dus daarvoor moest ik ook een indoor data-ontvanger maken.

Daarvoor gebruikte ik een 430 MHz ontvanger voor Arduino. Ik heb hem geüpgraded met een antenne van 17 cm (6,7 inch). Daarna moest ik het bereik van deze module testen. De eerste test is binnen gemaakt zodat ik heb gezien hoe de muren het signaalbereik beïnvloeden en hoe dit de signaalverstoringen beïnvloedt. De tweede test werd buiten gedaan. Het bereik was meer dan 10 m (33 voet), wat meer dan genoeg was voor mijn binnenontvanger.

Onderdelen van de ontvanger:

• Arduino Nano
• Arduino 430 MHz ontvangermodule
• RTC-module
• LCD scherm
• en sommige connectoren

Zoals op de afbeelding te zien is, kan deze ontvanger de buitentemperatuur en -vochtigheid, datum en tijd van de dag weergeven.

Stap 7: Testen

Voordat ik alles in elkaar zette, moest ik wat testen doen.

Eerst moest ik de zend- en ontvangermodule voor Arduino testen. Ik moest de juiste code vinden en vervolgens moest ik deze wijzigen zodat deze overeenkwam met de projecteisen. Eerst probeerde ik met een eenvoudig voorbeeld, ik stuur een woord van de zender naar de ontvanger. Toen dit met succes was voltooid, ging ik verder met het verzenden van meer gegevens.

Toen moest ik het bereik van deze twee modules testen. Eerst probeerde ik zonder de antennes, maar het had niet zo'n groot bereik, ongeveer 4 meter (13 voet). Daarna werden de antennes toegevoegd. Na wat onderzoek kwam ik wat informatie tegen, dus ik besloot dat de lengte van de antenne 17 cm (6,7 inch) zal zijn. Daarna heb ik twee tests gedaan, een binnen en een buiten, zodat ik zag hoe de verschillende omgevingen het signaal beïnvloeden.

Bij de laatste test stond de zender buiten en de ontvanger binnen. Hiermee heb ik getest of ik echt een binnenontvanger kan maken. In het begin waren er wat problemen met de onderbrekingen in het signaal, omdat de ontvangen waarde niet hetzelfde was als verzonden. Dat was opgelost met een nieuwe antenne, ik kocht een "originele" antenne voor 433 Mhz module op ebay.

Deze module is goed omdat hij erg goedkoop en gebruiksvriendelijk is, maar vanwege de onderbrekingen in het signaal is hij alleen bruikbaar voor kleine bereiken.

Meer over testen kan worden gelezen in mijn vorige instructable - Weerstation met datalogging

Stap 8: Conclusie

Het bouwen van zo'n project van idee tot eindproduct kan heel leuk maar ook uitdagend zijn. U moet de tijd nemen en nadenken over numerus opties voor dit project. Dus als we dit project als een geheel nemen, heb je veel tijd nodig om het echt te maken zoals je wilt.

Maar dit soort projecten zijn echt een goede gelegenheid om je kennis op het gebied van ontwerpen en elektronica te vergroten.

Het omvat ook veel andere technische gebieden, zoals 3D-modellering, 3D-printen, lassen. Zodat je niet alleen zicht krijgt op één technisch gebied, maar een glimp krijgt van hoe de technische gebieden in dergelijke projecten met elkaar verweven zijn.

Dit project is zo ontworpen dat iedereen met een basisvaardigheid in elektronica, lassen, roosteren, ontwerpen het kan maken. Maar het belangrijkste ingrediënt van een project als dit is tijd.