Arduino WiFi Wireless Weather Station Wunderground: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

I denne instruksen skal jeg vise deg hvordan du bygger personlig trådløs værstasjon ved hjelp av Arduino

En værstasjon er en enhet som samler data knyttet til vær og miljø ved hjelp av mange forskjellige sensorer. Vi kan måle mange ting som:

• Temperatur
• Luftfuktighet
• Vind
• Barometrisk trykk
• UV -indeks
• Regn

Min inspirasjon til å lage denne værstasjonen er Greg fra www.cactus.io Davis vindmåler, vindhastighet og regnmåler Arduino -koden opphavsrettigheter tilhører ham.

Jeg bruker Arduino Uno som hovedkort.

ESP8266 WiFi -modul sender data til www.wunderground.com

Weather Underground er en kommersiell værtjeneste som tilbyr værinformasjon i sanntid via Internett.

Jeg vil bruke disse sensorene:

• Temperatur - Dallas DS18B20
• Fuktighet, trykk - BME280
• UV, Solar - ML8511
• Anenometer og vindretning - Davis 6410
• Regnmåler - Ventus W174

Trinn 1: Deler

Delene som trengs for å bygge dette prosjektet er følgende:

1. Arduino Uno
2. ESP8266 ESP-01 eller ESP-12
3. BME280
4. ML8511
5. Davis 6410
6. Ventus W174

Trinn 2: Skjematisk og koblingsskjema

Trinn 3: PCB Arduino Uno Weather Station Shield

Design kretskort (PCB), jeg ble brukt,, Sprint-Layout programvare. Eksportert til Gerber-filer.

For å lage dette Arduino Uno værstasjonsskjoldet trenger du:

1. ML8511 UVB UV -stråler Sensor Breakout UV -lyssensor Analog utgang for Arduino Ebay
2. Vanntett digital termisk sonde eller sensor DS18B20 Arduino sensor Ebay
3. JST-XH Kit 4Pin 2.54mm Terminal Housing PCB Header Wire Connectors Ebay
4. Atmosfærisk trykksensor Temperatur Fuktighetssensor Breakout BME280Ebay
5. 1x ESP8266 ESP12F Ebay
6. 1x 1k 0805 motstand
7. 1x 120R 0805 motstand
8. 8x 0R 1206 genser (motstand)
9. kobberplate
10. 2x 4,7K motstand
11. 1x 10k motstand
12. 1x 3 mm led
13. 1x RJ45 -kontakt Ebay
14. 1x 47uF elektrolytisk kondensator
15. 1x 40pins header pins Ebay
16. 1x Spenningsregulator Sot-223 Ams1117 Ams117-3.3 3.3V 1A Ebay
17. 1x 2,54 mm pitch -bryter DIP 2 Ebay

Trinn 4: Arduino Sensors biblioteker, manuell og annen informasjon

1) Arduino værstasjonsprosjekt www.cactus.io

2) Davis 6410 vindmåler manual

3) Adafruit BME280 Driver (Barometric Pressure Sensor) bibliotek

4) ML8511 UV Sensor Library

5) Arduino -bibliotek for maksimal temperaturintegrerte kretser DS18B20 DS18S20 - Vær oppmerksom på at det ser ut til å være et problem med denne serien. DS1822 DS1820 MAX31820

6) Bibliotek for Dallas/Maxim 1-Wire Chips

7) Wunderground (Personal Weather Station Upload Protocol)

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

8) NodeMCU værstasjon

Trinn 5: Lodding PCB

Værstasjonsskjerm Jeg ble annonsert i Raspberry Pi -saken. Jeg synes det ser bedre ut.

Trinn 6: Installere personlig værstasjon

Værstasjonen er den viktigste delen av installasjonen. Hvis værstasjonen er plassert under et tre eller et overheng, vil nedbørsdataene målt av stasjonen ikke være riktige. Hvis du plasserer værstasjonen din i et smug, kan du godt få en vindtunneleffekt på vindmåleren, noe som resulterer i feil vinddata. Værstasjonen skal ha god "henting", eller avstand fra andre høye gjenstander.

Standard vindmåling bør tas 10 meter over bakken. Et tak fungerer best for meg.

Værstasjonen drives av solcellepanel. Så det er autonomt.

Den vanligste feilen ved installering av en værstasjon er forbundet med feilplassering av termometersensoren. Meteorologer definerer temperaturen som temperaturen i skyggen med god ventilasjon. Når du plasserer værstasjonen, må du kontrollere:

• Termometersensoren mottar aldri direkte sollys.
• Termometeret får god ventilasjon og er ikke blokkert for vinden.
• Hvis termometeret er plassert på et tak, må du sørge for at det er minst 1,5 meter over taket.
• Hvis termometeret er plassert over gress, igjen, bør det være minst 1,5 meter over gressoverflaten.
• Termometeret er minst 15 meter fra nærmeste asfalterte overflate.

Så jeg bruker værbeskyttelse. Jeg laget den av PVC -rør. På denne måten kan værstasjonen plasseres i direkte sollys, med termometeret plassert inne i lyet.

Mer informasjon om installering av værstasjon her

Trinn 7: ESP8266 AT -kommandoer

Først må den forberede ESP8266 wifi -modul. Endre CWMODE til 1 = Stasjonsmodus (Klient) og koble ESP8266 til WiFi -ruteren. Jeg bruker usb til ttl seriell adapter. Det trenger bare å koble til 4 ledninger (+3.3V, GND TX, RX)

Eller du kan bruke Arduino til å sende AT -kommandoer til ESP8266.

AT -kommandoer:

PÅ

AT+CWMODE?

AT+CWMODE = 1

AT+CWJAP = "din ssd", "passord"

flere AT -kommandoer her

Trinn 8: Arduino -kode

1. Før du laster opp koden til Arduino Uno, registrerer du deg på wunderground.com for å få en WU -stasjons -ID og nøkkel/passord

2. Endre denne IDen og nøkkelen/passordet til værstasjonens Arduino -kode.

• char ID = "xxxxxxxx"; // Wunderground værstasjons -ID
• String PASSWORD = "xxxxxxxx"; // wunderground værstasjon passord

3. Endre høydepws for å få relative trykkmålere (m)

4. #define DEBUG 1 // hvis du bare sjekker sensordata.

5. Jeg bruker 30 sekunders sløyfetid til å sende data til Wunderground.com. 25 sekunder vil jeg ta for å måle vindhastigheten. Andre tider er for lesesensordata.

Trinn 9: Resultat

Det fungerer og sender sensordata til Wunderground.com. Jeg er veldig glad;)

Trinn 10: IoT Personal NodeMCU ESP12 WiFi Trådløs værstasjon V2

Ny værstasjon versjon v2 klikk