Wetterstation mit drahtloser Datenübertragung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dieses anweisbare ist das Upgrade meines vorherigen Projekts - Wetterstation mit Datenprotokollierung.

Vorheriges Projekt ist hier zu sehen - Wetterstation mit Datenlogging

Wenn Sie Fragen oder Probleme haben, können Sie mich unter meiner Mail kontaktieren: [email protected].

Von DFRobot bereitgestellte Komponenten

Also lass uns beginnen

Schritt 1: Was ist neu?

Ich habe einige Upgrades und Verbesserungen an meinem vorherigen Projekt vorgenommen - Wetterstation mit Datenprotokollierung.

Ich habe eine drahtlose Datenübertragung von der Wetterstation zum Empfänger hinzugefügt, der sich im Innenbereich befindet.

Auch das SD-Kartenmodul wurde entfernt und durch das Arduino Uno-Schnittstellenschild ersetzt. Der Hauptgrund für diesen Austausch war der Platzbedarf, das Schnittstellenschild ist vollständig mit Arduino Uno kompatibel, sodass Sie keine Kabel für die Verbindung verwenden müssen.

Wetterstationsständer wurde neu gestaltet. Der bisherige Wetterstationsständer war zu niedrig und sehr instabil, daher habe ich einen neuen höheren und stabileren Wetterstationsständer gebaut.

Ich habe auch eine neue Halterung für das Gehäuse hinzugefügt, die direkt am Wetterstationsständer montiert wird.

Zur Versorgung wurde ein zusätzliches Solarpanel hinzugefügt.

Schritt 2: Materialien

Fast alle benötigten Materialien für dieses Projekt können im Online-Shop gekauft werden: DFRobot

Für dieses Projekt benötigen wir:

-Wetterstations-Kit

-Arduino Uno

-Arduino-Nano

-RF 433 MHz Modul für Arduino (Empfänger und Sender)

-Protoboard

-SD-Karte

-Solarstrommanager

-5V 1A Solarpanel 2x

-Arduino Uno-Schnittstellenschild

-Einige Kabelbinder aus Nylon

-Montagesatz

-LCD Bildschirm

-Breadboard

-Li-Ionen-Akkus (ich habe Sanyo 3.7V 2250mAh Akkus verwendet)

-Wasserdichte Anschlussdose aus Kunststoff

-Einige Drähte

Für den Wetterstationsständer benötigen Sie:

-ca. 3,4 m langes Stahlrohr oder Sie können auch Stahlprofil verwenden.

-Drahtseil (ca. 4m)

-Drahtseilklemme 8x

-Spannschlösser aus Edelstahl 2x

-fi10 Stahlstange (ca. 50cm)

-Stahl Ringmutter 4x

Sie benötigen außerdem einige Werkzeuge:

-Lötkolben

-Schraubendreher

-Zange

-Bohren

-Schweißgerät

-Winkelschleifer

-Drahtbürste

Schritt 3: Zusammenfassung

Wie gesagt, dieses Instructable ist das Upgrade meines vorherigen Instructable über die Wetterstation.

Wenn Sie also wissen möchten, wie Sie das für dieses Projekt benötigte Wetterstations-Kit zusammenbauen, können Sie hier nachsehen:

So montieren Sie das Wetterstations-Kit

Werfen Sie auch einen Blick auf meine vorherige instructable über diese Wetterstation.

Wetterstation mit Datenaufzeichnung

Schritt 4: Befestigungslösung für die Wetterstation

Bei der Wetterstation stellt sich auch die Frage, wie man den Montageständer herstellt, der äußeren Elementen standhält.

Ich musste etwas über die Arten und Designs von Wetterstationsständern recherchieren. Nach einigen Recherchen entschied ich mich für einen Stand mit 3m langem Stellrohr. Es wird empfohlen, dass sich das Anemometer am höchsten Punkt bei etwa 10 m befindet, aber da ich ein All-In-One-Wetterstationsset habe, wähle ich die empfohlene Höhe - etwa 3 m (10 Fuß).

Die Hauptsache, die ich berücksichtigen musste, ist, dass dieser Ständer modular und einfach zu montieren und zu demontieren sein muss, damit er an einen anderen Ort getragen werden kann.

Montage:

1. Ich begann mit fi18 3,4 m (11,15 ft) langem Stahlrohr. Zuerst musste ich den Rost aus dem Rohr entfernen, also beschichtete ich es mit Rostlösersäure.
2. Nach 2 bis 3 Stunden, als die Säure ihren Teil getan hatte, begann ich, alles zusammenzuschweißen. Zuerst habe ich die Ringmutter an den gegenüberliegenden Seiten des Stahlrohrs angeschweißt. Ich habe es in einer Höhe von 2m über dem Boden positioniert, es kann auch höher gestellt werden, aber nicht niedriger, da dann der obere Teil instabil wird.
3. Dann musste ich zwei "Anker" machen, einen für jede Seite. Dafür habe ich zwei fi12 50cm (1.64ft) Stahlstangen genommen. Auf die Oberseite jeder Stange habe ich eine Ringmutter und eine kleine Stahlplatte geschweißt, damit Sie darauf treten oder in den Boden hämmern können. Dies ist auf dem Bild zu sehen (napiš na kiri sliki)
4. Ich musste die "Anker" mit der Hebeöse auf beiden Seiten des Ständers verbinden, dafür habe ich Drahtseil verwendet. Zuerst habe ich zwei ca. 1,7 m (5,57 ft) lange Drahtseilstücke verwendet, die auf der einen Seite mit der Drahtseilklemme direkt an der Ringmutter befestigt wurden und die andere Seite an Edelstahlspannschlössern befestigt wurde. Spannschlösser aus Edelstahl werden zum Spannen des Drahtseils verwendet.
5. Zur Montage von Kunststoff-Anschlussdosen am Ständer I 3D-gedruckter Griff. Mehr dazu finden Sie in Schritt 5
6. Am Ende habe ich jedes Stahlteil mit der Grundfarbe lackiert (zwei Schichten). Auf diese Farbe können Sie dann jede gewünschte Farbe legen.

Schritt 5: 3D-gedruckte Teile

Da ich wollte, dass der Montageständer einfach zu montieren und zu demontieren ist, musste ich einige 3D-gedruckte Teile herstellen. Jedes Teil wurde mit PLA-Kunststoff bedruckt und von mir gestaltet.

Jetzt muss ich sehen, wie diese Teile den äußeren Elementen (Hitze, Kälte, Regen…) standhalten. Wenn Sie STL-Dateien dieser Teile wünschen, können Sie mir auf meine E-Mail schreiben: [email protected]

Handhalter für Abzweigdose aus Kunststoff

Wenn Sie einen Blick auf mein vorheriges instructable werfen, können Sie sehen, dass ich einen Griff mit einer Stahlplatte gemacht habe, was nicht wirklich praktisch war. Also habe ich mich jetzt entschieden, es aus 3D-gedruckten Teilen zu machen. Es besteht aus fünf 3D-gedruckten Teilen, die einen schnellen Austausch von defekten Teilen ermöglichen.

Mit diesem Halter kann die Kunststoff-Abzweigdose direkt auf das Stahlrohr montiert werden. Höhe der Montage kann optional sein.

Gehäuse für Temperatur- und Feuchtigkeitssensor

Ich musste ein Gehäuse für Temperatur- und Feuchtigkeitssensor entwerfen. Nach einigen Recherchen im Internet kam ich zu einem Schluss für die endgültige Form dieses Gehäuses. Ich habe Stevenson-Bildschirm mit der Halterung entworfen, damit alles auf das Stahlrohr montiert werden kann.

Es besteht aus 10 Teilen. Die Hauptbasis mit zwei Teilen und der "Kappe", die auf die Oberseite geht, damit alles abgedichtet ist, damit kein Wasser eindringen kann.

Alles wurde mit PLA-Filament bedruckt.

Schritt 6: Indoor-Datenempfänger

Das wichtigste Upgrade dieses Projekts ist die drahtlose Datenübertragung. Dafür musste ich auch einen Indoor-Datenempfänger machen.

Dafür habe ich einen 430-MHz-Empfänger für Arduino verwendet. Ich habe es mit einer 17cm (6,7 Zoll) Antenne aufgerüstet. Danach musste ich die Reichweite dieses Moduls testen. Der erste Test wurde in Innenräumen durchgeführt, damit ich sehen konnte, wie sich die Wände auf die Signalreichweite auswirken und wie sich dies auf die Signalstörungen auswirkt. Zweiter Test wurde draußen gemacht. Die Reichweite betrug mehr als 10 m, was für meinen Indoor-Empfänger mehr als ausreichend war.

Teile des Empfängers:

• Arduino Nano
• Arduino 430 MHz Empfängermodul
• RTC-Modul
• LCD Bildschirm
• und einige Anschlüsse

Wie auf dem Bild zu sehen ist, kann dieser Receiver Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit, Datum und Uhrzeit anzeigen.

Schritt 7: Testen

Bevor ich alles zusammenbaue musste ich einige Tests machen.

Zuerst musste ich Sende- und Empfangsmodul für Arduino testen. Ich musste den richtigen Code finden und ihn dann ändern, damit er den Projektanforderungen entspricht. Zuerst habe ich es mit einem einfachen Beispiel versucht, ich sende ein Wort vom Sender zum Empfänger. Als dies erfolgreich abgeschlossen war, fuhr ich mit dem Senden weiterer Daten fort.

Dann musste ich die Reichweite dieser beiden Module testen. Zuerst habe ich es ohne die Antennen versucht, aber es hatte keine so große Reichweite, etwa 4 Meter (13 Fuß). Dann wurden die Antennen hinzugefügt. Nach einigen Recherchen bin ich auf einige Informationen gestoßen, so dass ich mich für eine Antennenlänge von 17cm entschieden habe. Dann habe ich zwei Tests gemacht, einen drinnen und einen draußen, um zu sehen, wie sich die unterschiedliche Umgebung auf das Signal auswirkt.

Beim letzten Test befand sich der Sender im Freien und der Empfänger im Innenbereich. Damit habe ich getestet, ob ich wirklich Indoor-Receiver machen kann. Anfangs gab es einige Probleme mit den Signalunterbrechungen, da der empfangene Wert nicht mit dem gesendeten übereinstimmte. Das wurde mit neuer Antenne gelöst, ich habe bei ebay "Original" Antenne für 433 Mhz Modul gekauft.

Dieses Modul ist gut, weil es sehr billig und einfach zu bedienen ist, aber es ist wegen der Unterbrechungen im Signal nur für kleine Reichweiten nützlich.

Mehr über das Testen kann in meinem vorherigen instructable gelesen werden - Wetterstation mit Datenprotokollierung

Schritt 8: Fazit

Der Aufbau eines solchen Projekts von der Idee bis zum Endprodukt kann richtig Spaß machen, aber auch eine Herausforderung darstellen. Sie müssen sich Zeit nehmen und über zahlreiche Optionen für dieses Projekt nachdenken. Wenn wir also dieses Projekt als Ganzes betrachten, brauchen Sie viel Zeit, um es wirklich so zu gestalten, wie Sie es möchten.

Aber Projekte wie dieses sind wirklich eine gute Gelegenheit, Ihr Wissen in Design und Elektronik zu verbessern.

Es umfasst auch viele andere technische Bereiche wie 3D-Modellierung, 3D-Druck, Schweißen. Damit Sie nicht nur den Blick auf einen Technikbereich bekommen, sondern auch einen Einblick bekommen, wie die Technikbereiche bei solchen Projekten ineinandergreifen.

Dieses Projekt ist so konzipiert, dass jeder mit Grundkenntnissen in Elektronik, Schweißen, Rastern, Entwerfen es schaffen kann. Aber der Hauptbestandteil eines solchen Projekts ist Zeit.