สถานีตรวจอากาศนี้เป็นอุปกรณ์รุ่นที่สอง เป็นครั้งแรก รูปแบบ สถานีตรวจอากาศเป็นที่นิยมและผลิตโดยผู้คนมากมายทั่วโลก ในการดำเนินการของรุ่นแรกมีคำแนะนำมากมายและหวังว่านายจะพยายามนำไปใช้ในอุปกรณ์รุ่นที่สอง
คุณสมบัติของอุปกรณ์นี้คือ:
- ตรวจสอบพารามิเตอร์สภาพอากาศ (อุณหภูมิความชื้นความดัน ฯลฯ )
- การถ่ายโอนข้อมูล WiFi
- ตรวจสอบสถานะแบตเตอรี่ระยะไกล
- ตัวเลือกพอร์ตสำหรับการติดตั้งเซ็นเซอร์เพิ่มเติม
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 3400 mAh
- แผงโซลาร์ขนาด 1 วัตต์
- ความเป็นอิสระของแหล่งจ่ายไฟภายนอก
ความสามารถในการติดตั้งในสถานที่ห่างไกลหรือในสภาพทางภูมิศาสตร์ที่ยากลำบาก
เครื่องมือและวัสดุ:
-Wemos D1 mini Pro board;
-Krepezh;
- เปลี่ยน SPDT;
- เทอร์มินัล
- แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ 18650;
- ที่ใส่แบตเตอรี่ 18650
seeing-;
-Konnektory;
-Super กาว;
- ตัวต้านทาน 220 kOhm;
เครื่องพิมพ์ 3D;
- อุปกรณ์เสริมสำหรับทิ้ง;
- ปืนสีฟ้า;
-Kusachki;
-Nozh;
ขั้นตอนที่หนึ่ง: โภชนาการ
ก่อนอื่นผู้เขียนพูดถึง อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ที่เขาจะใช้
อาจารย์สถานีอากาศจะติดตั้งในฟาร์มและปัญหาหลักคือแหล่งพลังงานที่จะใช้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด 3400 mAh ทำงานได้ดี แต่ต้องชาร์จ สำหรับการชาร์จอาจารย์ตัดสินใจใช้แผงโซลาร์เซลล์พร้อมโมดูลการชาร์จ TP4056
โมดูลดังกล่าวมาพร้อมกับและไม่มีการป้องกัน ตัวช่วยสร้างแนะนำให้คุณติดตั้งพร้อมการป้องกัน การป้องกันจะไม่อนุญาตให้แบตเตอรี่ชาร์จหรือคายประจุต่ำกว่าระดับวิกฤติ 2.4 V
ขั้นตอนที่สอง: เซนเซอร์ BMP \ E 280
เซ็นเซอร์ BME280 แตกต่างจากเซ็นเซอร์ BMP280 ในความสามารถในการวัดความชื้น คุณสามารถติดตั้งเซ็นเซอร์ใด ๆ เหล่านี้บนอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับงาน
ขั้นตอนที่สาม: เซ็นเซอร์เพิ่มเติม
สามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ได้สูงสุดห้าตัวกับบอร์ดที่พัฒนาโดยต้นแบบเช่น:
เซ็นเซอร์ GY-1145 - สำหรับการวัด UV และ IR
เซ็นเซอร์ HDC1080 - สำหรับการวัดอุณหภูมิและความชื้น
เซ็นเซอร์ DS18B20 - สำหรับวัดอุณหภูมิ
และอื่น ๆ
อุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้สามารถใช้ร่วมกันหรือแยกกันขึ้นอยู่กับงาน
ขั้นตอนที่สี่: การถ่ายโอนข้อมูล
ติดตั้งเสาอากาศบนกระดาน Wemos D1 mini Pro แต่เพื่อการรับสัญญาณที่ดีขึ้นคุณสามารถติดตั้งเสาอากาศเพิ่มเติมได้ ก่อนทำการติดตั้งคุณจะต้องบัดกรีตัวต้านทานบนบอร์ดตามที่แสดงในรูปภาพ
ขั้นตอนที่ห้า: ตัวต้านทาน
สถานีตรวจอากาศทำงานบนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบสภาพของมัน แรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุดในบอร์ด Wemos มีค่าประมาณ 3.2 ~ 3.3 V และแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ 18650 ที่ชาร์จเต็มแล้วคือ 4.2 V ดังนั้นคุณต้องลดแรงดันไฟฟ้าลง สำหรับจุดประสงค์นี้ต้นแบบจะติดตั้งตัวต้านทาน 220 kΩ บนแผงวงจรจะมีข้อความ R1 และอยู่เหนือตัวยึดแบตเตอรี่
ขั้นตอนที่หก: นอนหลับ
เพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่และการอ่านที่ถูกต้องสถานีตรวจอากาศจะทำงานในโหมดสลีป / ปลุก การใช้พลังงานในโหมดที่แตกต่างกันแสดงในตารางด้านล่าง
โหมดการทำงาน ----- โหมดสลีป
1. ESP8266 170 mA -------- 10 μA
2. CH340 12 mA --------- 50 μA
3. LED ในตัว 3 mA ----------- 0 μA
4. มอนิเตอร์แรงดัน 0.006 mA ----- 6 μA
รวม 185 mA ---- 66 mA
หากรอบการนอนหลับเป็นเวลา 10 นาที \ 30 วินาทีเมื่อตื่นขึ้นแสดงว่าการใช้พลังงานจะเป็นดังนี้:
- เวลาตื่นนอน 185 mA เป็นเวลา 0.5 นาที = 92.5 mA นาที
- เวลาพัก 0.066 mA เป็นเวลา 9.5 นาที = 0.627 mA นาที
- ผลรวมใน 10 นาที = 93.13 mA-นาที
ดังนั้นการบริโภคในปัจจุบันโดยเฉลี่ยคือ 9.3 mA
ขั้นตอนที่เจ็ด: แผงโซลาร์เซลล์
จากขั้นตอนก่อนหน้านี้สรุปได้ว่าปริมาณการใช้กระแสไฟฟ้าเฉลี่ย 9.3 mA กระแสไฟที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ทั้งวัน = 9.3 mA x 24 ชั่วโมง = 223.2 mAh
ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับว่าคุณอยู่ส่วนใดของโลก เพื่อหาปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่คุณสามารถใช้ได้ เมื่อได้รับแสงแดดเต็มที่อย่างน้อย 1 ชั่วโมงผู้เขียนเลือกแผงโซลาร์เซลล์
ดังนั้นเป้าหมายคือจะได้รับ 223.2 mAh ใน 1 ชั่วโมง แผงโซลาร์เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 5 ถึง 6 โวลต์เพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 3.7 V พลังงานที่กำหนดที่จำเป็นของแผงโซลาร์เซลล์คือ 223.2 mA ที่แรงดัน 5 ถึง 6 โวลต์ กำลังไฟพิกัดของแผงโซลาร์เซลล์ = 223.2 mA x 5 V = 1.1 วัตต์ ดังนั้นคุณต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์ 1 W / 5 V - 6 V.
ขั้นตอนที่แปด: วงจรและ PCB
อาจารย์ได้พัฒนาแผงวงจรและวงจรพิมพ์โดยใช้ซอฟต์แวร์พิเศษของ บริษัท ผู้ผลิตบอร์ด
หลังจากพัฒนาบอร์ดแล้วมันยังคงเป็นเพียงการส่งคำสั่งซื้อและรอการส่งมอบ
ขั้นตอนที่เก้า: การติดตั้ง
หลังจากได้รับบอร์ดคุณจะต้องติดตั้งส่วนประกอบต่างๆ ประสานขั้วต่อการติดตั้งเข้ากับบอร์ดตามแผนภาพ
1. Wemos board - 2 x 8 พิน
2. BMP280 - 1 x 6 พิน
3. พอร์ต I2C - 1 x 4 พิน
4. พอร์ต P1 - 1 x 4 พิน
5. พอร์ต P2 - 1 x 3 พิน
6. พอร์ต P3 - 1 x 4 พิน
7. พอร์ต P4 - 1 x 3 พิน
จากนั้นประสานตัวยึดแบตเตอรี่ตัวต้านทานสวิตช์
ติดตั้งโมดูลและแบตเตอรี่ (ตรวจสอบ)
ติดตั้งตัวยึด
ขั้นตอนที่สิบ: กรณี
เนื้อหาของต้นแบบไม่พิมพ์บน 3D ในการดาวน์โหลดคุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ได้
ขั้นตอนที่สิบเอ็ด: สร้าง
ติดตั้งบอร์ดในแชสซี
ติดตั้งโมดูลเสาอากาศแบตเตอรี่
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ติดกับกาวซุปเปอร์
ขั้นตอนที่สิบสอง: ซอฟต์แวร์
หากต้องการใช้อุปกรณ์กับห้องสมุด Arduinoคุณต้องติดตั้ง Arduino IDE พร้อมรองรับบอร์ด ESP8266 ตามนี้
การตั้งค่าควรเป็นดังนี้:
ความถี่ PU: 80MHz 160MHz
ขนาดแฟลช: 4M (3M SPIFFS) - 3M ขนาดไฟล์ระบบ 4M (1M SPIFFS) - 1M ขนาดไฟล์ระบบ
ความเร็วในการอัปโหลด: 921600 bps
ก่อนที่จะดาวน์โหลดรหัสคุณต้องติดตั้งไลบรารีต่อไปนี้:
, ,
ก่อนที่จะใช้ฟังก์ชั่น sleep sleep พิน Wemos D0 จะต้องเชื่อมต่อกับพิน RST สามารถทำได้โดยการจัมเปอร์ JP2 ที่สั้น
ขั้นตอนที่สิบสาม: แอป Blynk
ดาวน์โหลดแอพหรือบน
เข้าสู่ระบบ คลิกที่ไอคอน QR และสแกนรหัส QR ด้านล่าง รหัสการอนุญาตจะมา
จากนั้นคุณต้องดาวน์โหลด Arduino ตามคำแนะนำ
ทุกอย่างพร้อมแล้ว ในอนาคตอาจารย์วางแผนที่จะเพิ่มเซ็นเซอร์อีกหลายตัวสำหรับลมฝนและอื่น ๆ
