Sdílejte chiptron.cz na sociálních sítích



RSS feeds

Venkovní meteostanice s čidlem a solárním panelem za pár stovekTisk



Čím dál častěji se mě ptáte, jak si postavit vlastní meteostanici, která by měřila (nejčasteji) teplotu a vlhkost přímo na vámi vybraném místě.
Laskarduino.cz mě oslovil, zda bych chtěl použít jejich desku Meteo Mini - no a motivace byla na světě :-)
Postavil jsem tedy jednu ukázkovou, kde díky vybraným komponentům a 3D tisku jsem se dostal s cenou okolo 600 Kč (nakoupeno na laskarduino.cz) ale hlavně velmi nízkou spotřebou.

Vybíral jsem z jednoduše dostupných komponent a zároveň jsem vyžil i možnosti 3D tisku.
Taková meteostanice musí mít nějakou řídící desku, já použil desku s ESP8266, čidlo pro měření teploty a vlhkosti - v mém případě HTU21 a samozřejmě nesmí chybět solární panel.
Čidlo jsem umístil do vytištěného radiačního štítu na 3D tiskárně.

Obsah článku


Řídící deska
Solární panel
3D tisk - radiační štít a držák na solární panel
Posíláme data
Kalkulace
Provedení



Řídicí deska


Jako desku s ESP8266 (s Wi-Fi) jsem použil od Laskarduino a jejich LaskaKit Meteo Mini.
Informace o desce na jejich github.

Deska integruje jak Wi-Fi modul ESP12S s čipem ESP8266, tak zároveň i low-quiescent (stabilizátor s velmi nízkou vlastní spotřebou) stabilizátor HT7833 (rozdíl mezi originálem a fejkem se dočtete tady. V Meteo Mini je použitý originální HT7833.).
Na desce nechybí ani nabíjecí obvod. Známý TP4056 - nabíjecí Li-ion obvod s maximálním vstupním napětím 9V.
Rezistorem můžete nastavit nabíjecí proud - maximálně 800 mA.
Meteo Mini obsahuje 5 konektorů
- I2C konektor
- 2-pinový konektor na akumulátor
- 2-pinový konekor na solární panel
- microUSB sloužící pro nabíjení akumulátoru
- programovací (5V, GND, RX, TX - pro naprogramování Meteo Mini musíte vstoupit do bootloader modu. To uděláte kombinací tlačítek Reset a Flash).

Na I2C konektor můžete připojit libovolnou součástku s napájecím napětím 3.3V - já vybral HTU21, ale připojit můžete i BMP180, VEML6050, BME280, a spousta dalších.
Kromě I2C můžete připojit i čidlo na 1-wire sběrnici. Já jim osadil DS18B20 pro kontrolu teploty v krabičce. Vytáhnout jej však můžete i ven :-)
Akumulátor jsem použil ze starého mobilního telefonu. Meteo Mini navíc obsahuje i odporový dělič připojený na akumulátor, takže přes ADC kanál můžete měřit aktuální napětí akumulátoru.

Meteo Mini má konektor kompatibilní s Wemos D1 Mini. Připojit tak můžete nějaké relátko, OLED, tlačítko a jiné moduly.



.

Solární panel


U solárního panelu dejte pozor na napětí v případě funkce bez zátěže. Může se stát, že akumulátor bude dobitý na 100% a nabíjecí obvod nebude tak akumulátor dobíjet. Napětí se na solárním panelu zvýší.
Vybral jsem 6V solární panel. 6V je udáváno při proudu 330 mA.

Vzhledem k elektrickým vlastnostem solárního panelu jsem rezistor určující nabíjecí proud změnil na hodnotu odpovídající 250 mA.



3D tisk - radiační štít a držák na solární panel


Někdo tvrdí, že k meteostanici radiační štít nepotřebuje - to je samozřejmě pravda, pokud chce měřit údaje do prvního deště.
Pro ty ostatní je tu několik typů radiačních štítů - psal jsem o tom v tomto článku.
Radiační štít můžete koupit jako hotový produkt nebo, jako já, třeba vytisknout. A modelů jsou stovky. Já vybral jeden netradiční - spirálovitý radiační štít, který se tiskne v jedno kuse.
https://www.thingiverse.com/thing:4125453

K solárnímu panelu potřebujete i nějaký ten držák - já vybral mnou osvědčenný držák od českého navrháře.
Dá se přišroubovat, přilepit a solární panel se dá v jedné ose otáčet.
https://www.thingiverse.com/thing:2864663

Vytisknout jsem mohl i krabičku na Meteo Mini (podklady na laskarduino githubu), ale zvolil jsem krabičku IP66 s průchodkami.

Posíláme data


Co by to bylo za meteostanici, když by naměřená data nikam neposílala. Jasně, můžete si připojit modul s OLED, ale to není asi úplně to, co očekáváme.
Je spousta cloudů, kam si můžete svoje údaje o počasí zaznamenávat - já používám nejčastěji dva
TMEP.cz (můj článek) a The IoT Guru Cloud (můj článek). )Využít ale můžete třeba i thingspeak.com/.

Kalulace


Takže tu máme kalkulaci:
Meteo Mini za 238 Kč - https://www.laskarduino.cz/laskakit-meteo-mini/
Solární panel 6V/330 mA za 258 Kč - https://www.laskarduino.cz/solarni-panel-6v-2w/
HTU21 za 118 Kč - https://www.laskarduino.cz/gy-21-htu21d-senzor-teploty-a-vlhkosti/
Akumulátor - ze starého telefonu nokia
Krabička - mohla být tištěná, ale já koupil IP66 za 169 Kč
Radiační štít - mohl být koupený, ale byl vytištěný na 3D tiskárně
Držák na solární panel - také vytištěný
Cena za cloud - zdarma

Provedení


Spotřeba Meteo Mini je něco lehce nad 30 uA což je velmi slušná hodnota. Meteostanice se navíc může dobíjet ze solárního panelu.
K čidlu nemusíte připojit pouze jedno čidlo, i když Meteo Mini má jen jeden konektor. Přes redukci jich můžete připojit mnohem více.
1-wire sběrnice se hodí - já pomocí čidla DS18B20 kontroluji teplotu v krabičce.

Vzorový kód najdete na tady



Upozornění

Administrátor těchto stránek ani autor článků neručí za správnost a funkčnost zde uvedených materiálů.
Administrátor těchto stránek se zříká jakékoli odpovědnosti za případné ublížení na zdraví či poškození nebo zničení majetku v důsledku elektrického proudu, chybnosti schémat nebo i teoretické výuky. Je zakázané používat zařízení, která jsou v rozporu s právními předpisy ČR či EU.
Předkládané informace a zapojení jsou zveřejněny bez ohledu na případné patenty třetích osob. Nároky na odškodnění na základě změn, chyb nebo vynechání jsou zásadně vyloučeny. Všechny registrované nebo jiné obchodní známky zde použité jsou majetkem jejich vlastníků. Uvedením nejsou zpochybněna z toho vyplývající vlastnická práva.
Nezodpovídáme za pravost předkládaných materiálů třetími osobami a jejich původ.
6,577,559 návštěv