محطة الطقس الشمسي مع نقل البيانات واي فاي

محطة الطقس هذه هي الإصدار الثاني من الجهاز. أولاً النموذج كانت محطة الطقس شائعة وصنعها العديد من الناس حول العالم. حول تشغيل النموذج الأول كان هناك العديد من الاقتراحات والرغبات التي حاول المعلم تنفيذها في الإصدار الثاني من الجهاز.

ميزات هذا الجهاز هي:
-مراقبة معلمات الطقس (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط ، إلخ.)
- نقل بيانات WiFi
- مراقبة حالة البطارية عن بعد
- منافذ اختيارية لتركيب مجسات إضافية
3400 مللي أمبير بطارية ليثيوم أيون
- لوحة شمسية 1 وات
- استقلال امدادات الطاقة الخارجية
-القدرة على التثبيت في مواقع بعيدة أو في ظروف جغرافية صعبة

الأدوات والمواد:





- Wemos D1 mini Pro board ؛
-الأصحاب.
-Switch SPDT.
- المحطات.
- بطارية قابلة للشحن 18650 ؛
- حامل بطارية 18650 ؛

-سلك.
-وصلات.
- سوبر الغراء.
- المقاوم 220 كيلو أوم ؛
طابعة ثلاثية الأبعاد
- ملحقات لحام.
- مسدس غراء
- كماشة.
-سكين.

الخطوة الأولى: التغذية
أولا ، يتحدث المؤلف عن إلكتروني الأجهزة التي سيستخدمها.
سيتم تثبيت سيد محطة الطقس في المزرعة وكانت المشكلة الرئيسية هي نوع مصدر الطاقة الذي سيتم استخدامه. تعمل بطارية ليثيوم أيون 3400 مللي أمبير في الساعة بعمل ممتاز ، ولكن يجب شحنها. للشحن ، قرر السيد استخدام لوحة شمسية مع وحدة شحن TP4056.

تأتي هذه الوحدات مع وبدون حماية. ينصح المعالج بالتثبيت مع الحماية. لن تسمح الحماية للبطارية بإعادة الشحن أو التفريغ تحت 2.4 فولت حرجة.

الخطوة الثانية: أجهزة استشعار BMP \ E 280
يختلف مستشعر BME280 عن مستشعر BMP280 في قدرته على قياس الرطوبة. يمكنك تثبيت أي من هذه الحساسات على الجهاز حسب المهمة.

الخطوة الثالثة: أجهزة استشعار اختيارية
يمكن توصيل ما يصل إلى خمسة أجهزة استشعار بالإضافة إلى اللوحة التي طورها السيد ، مثل:
جهاز استشعار GY-1145 - لقياس الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء
حساس HDC1080 - لقياس درجة الحرارة والرطوبة
مستشعر DS18B20 - لقياس درجة الحرارة
وغيرهم.
يمكن استخدام جميع هذه الأجهزة معًا أو بشكل منفصل حسب المهام.

الخطوة الرابعة: نقل البيانات
تم تثبيت هوائي على لوحة Wemos D1 mini Pro ، ولكن من أجل استقبال أفضل ، من الممكن تثبيت هوائي إضافي. قبل تثبيته ، يجب لحام المقاوم على اللوحة ، كما هو موضح في الصورة.

الخطوة الخامسة: المقاوم
تعمل محطة الطقس على 18650 بطارية ليثيوم أيون ، لذا من المهم جدًا مراقبة حالتها. يبلغ الحد الأقصى لجهد الإدخال على لوحة Wemos حوالي 3.2 ~ 3.3 فولت ، والجهد للبطارية المشحونة بالكامل 18650 هو 4.2 فولت ، وبالتالي ، تحتاج إلى خفض الجهد. لهذا الغرض ، يقوم المعلم بتثبيت المقاوم 220 كيلو أوم. على لوحة الدائرة الكهربائية ، يتم تسميتها R1 وتقع فوق حامل البطارية.

الخطوة السادسة: النوم
لتوفير طاقة البطارية والقراءات الصحيحة ، تعمل محطة الطقس في وضع السكون / الاستيقاظ. يظهر استهلاك الطاقة في أوضاع مختلفة في الجدول أدناه.
وضع التشغيل ----- وضع السكون
1. ESP8266 170 مللي أمبير -------- 10 μA
2. CH340 12 مللي أمبير --------- 50 أمبير
3. المدمج في 3 مللي أمبير LED ----------- 0 μA
4. مراقب الجهد 0.006 مللي أمبير ----- 6 أمبير
إجمالي 185 مللي أمبير ---- 66 مللي أمبير
إذا كانت الدورة تستغرق 10 دقائق من النوم \ 30 ثانية من الاستيقاظ ، فإن استهلاك الطاقة يكون على النحو التالي:
- وقت الاستيقاظ 185 مللي أمبير لمدة 0.5 دقيقة = 92.5 مللي أمبير دقيقة
- وقت النوم 0.066 مللي أمبير لمدة 9.5 دقيقة = 0.627 مللي أمبير دقيقة
- المجموع في 10 دقائق = 93.13 مللي أمبير - دقيقة
وبالتالي ، يبلغ متوسط ​​الاستهلاك الحالي 9.3 مللي أمبير.

الخطوة السابعة: لوح شمسي
من الخطوة السابقة ، استنتج أن متوسط ​​الاستهلاك الحالي هو 9.3 مللي أمبير. التيار المطلوب للجهاز للعمل طوال اليوم = 9.3 مللي أمبير × 24 ساعة = 223.2 مللي أمبير

تعتمد كمية الإشعاع الشمسي على أي جزء من الكرة الأرضية أنت فيه. لمعرفة كمية الإشعاع الشمسي التي يمكنك استخدامها. بالنظر إلى ما لا يقل عن ساعة واحدة من ضوء الشمس الكامل ، يختار المؤلف لوحة شمسية.

لذا ، فإن الهدف هو الحصول على 223.2 مللي أمبير في الساعة. تكفي الألواح الشمسية بجهد 5 إلى 6 فولت لشحن بطارية ليثيوم أيون 3.7 فولت.الطاقة الاسمية المطلوبة للوحة الشمسية هي 223.2 مللي أمبير بجهد من 5 إلى 6 فولت. الطاقة المقدرة للوحة الشمسية = 223.2 مللي أمبير × 5 فولت = 1.1 واط. لذلك تحتاج إلى لوحة شمسية 1 واط / 5 فولت - 6 فولت.

الخطوة الثامنة: الدائرة و PCB
طور السيد لوحة الدوائر المطبوعة والدائرة باستخدام برنامج خاص لشركة تصنيع اللوحة.

بعد تطوير اللوحة ، يبقى فقط لإرسال الطلب وانتظار التسليم.

الخطوة التاسعة: التثبيت
بعد استلام اللوحة ، يجب تثبيت المكونات. قم بلحام موصلات التثبيت باللوحة وفقًا للرسم التخطيطي.
1. Wemos مجلس - 2 × 8 دبابيس
2. BMP280 - 1 × 6 دبوس
3. منفذ I2C - 1 × 4 دبابيس
4. منفذ P1 - 1 × 4 دبابيس
5. منفذ P2 - 1 × 3 دبابيس
6. منفذ P3 - 1 × 4 دبابيس
7. منفذ P4 - 1 × 3 دبابيس
ثم لحام حامل البطارية ، المقاوم ، والتبديل.

تثبيت الوحدات والبطارية (التحقق).

يتصاعد السحابات.

الخطوة العاشرة: القضية
لم يتم طباعة نص سيد على 3D. للتنزيل ، يمكنك تنزيل الملف

.
الخطوة الحادية عشر: البناء
يركب اللوحة في الهيكل.

تركيب الوحدات ، الهوائي ، البطارية.

تلتصق الألواح الشمسية بالغراء الفائق.

الخطوة الثانية عشرة: البرمجيات
لاستخدام جهاز مع مكتبة اردوينو، يجب عليك تثبيت Arduino IDE مع دعم لوحات ESP8266 ، وفقًا لذلك.

يجب أن تكون الإعدادات كما يلي:
بو التردد: 80 ميجا هرتز 160 ميجا هرتز
حجم الفلاش: 4M (3M SPIFFS) - 3M حجم نظام الملفات 4M (1M SPIFFS) - 1M حجم نظام الملفات
سرعة التحميل: 921600 بت في الثانية

قبل تنزيل الرمز ، يجب تثبيت المكتبات التالية:
, ,

قبل استخدام وظيفة النوم العميق ، يجب توصيل دبوس Wemos D0 بمسمار RST. يمكن القيام بذلك عن طريق تقصير الطائر JP2.

الخطوة الثالثة عشر: تطبيق Blynk
تنزيل التطبيق على أو على
تسجيل الدخول. انقر فوق رمز QR وامسح رمز QR أدناه. سيأتي رمز التفويض.

ثم تحتاج إلى تنزيل Arduino وفقًا للتعليمات.

كل شيء جاهز. في المستقبل ، يخطط المعلم لإضافة العديد من أجهزة الاستشعار للرياح والمطر وما إلى ذلك.