Estação meteorológica online (NodeMCU): 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ei pessoal! Espero que você já tenha gostado do meu instrutivo "Arduino Robot 4WR" anterior e esteja pronto para um novo, como sempre fiz este tutorial para guiá-lo passo a passo enquanto você faz seu próprio projeto eletrônico.

Durante a realização deste projeto, tentamos ter certeza de que este instrutível será o melhor guia para auxiliá-lo enquanto você opta por fazer seu próprio projeto baseado em formato eletrônico, por isso esperamos que este instrutível contenha os documentos necessários.

Este projeto é muito útil de fazer, especialmente depois de obter o PCB personalizado que encomendamos da JLCPCB para melhorar a aparência do nosso dispositivo eletrônico e também há documentos e códigos suficientes neste guia para permitir que você crie sua bela estação meteorológica.

Fizemos este projeto em apenas 2 dias, apenas um dia para obter todas as peças necessárias e terminar a fabricação do hardware e a montagem, então um dia para preparar o código para se adequar ao nosso projeto e então começamos os testes e o ajustes.

O que você aprenderá com este instrutível:

1. Fazendo a seleção de hardware certa para seu projeto dependendo de suas funcionalidades.
2. Compreenda o fluxo de trabalho da estação meteorológica.
3. Prepare o diagrama de circuito para conectar todos os componentes escolhidos.
4. Produza seu próprio design de PCB.
5. Solde as peças eletrônicas no PCB.
6. Monte todas as peças do projeto.
7. Inicie o primeiro teste e valide o projeto.

Etapa 1: Como funciona a estação meteorológica

Como sempre começo meu projeto com esta breve descrição, nosso projeto é baseado em uma placa de dev NodeMCU que já inclui um módulo WiFi para se conectar à internet a fim de receber as atualizações da previsão do tempo e exibi-las na tela OLED, que está conectada ao NodeMCU através da porta de comunicação I²C.

Para que tudo isso aconteça sem problemas, algumas bibliotecas devem ser incluídas no código-fonte. Essas bibliotecas estão disponíveis em código aberto e você pode adicioná-las diretamente do seu Arduino IDE

A estação meteorológica também obterá os dados de data e hora da Internet e, para fazer tal recurso, precisamos fornecer ao NodeMCU os sites de onde ele fará o upload das previsões do tempo e os dados de data e hora. Tudo isso será explicado na seção Software desta apresentação.

Etapa 2: Diagrama de Circuito

Este projeto é tão básico, sem nenhuma complexidade nele, usei a plataforma online easyEDA para preparar este diagrama de circuito que tem todos os componentes necessários para este projeto e algumas partes adicionais como uma campainha para alguns alarmes e algumas saídas de LED você pode ter o PDF formato do esquema ou o formato-p.webp

Etapa 3: Fabricação de PCB

Depois de preparar o circuito, transformei este diagrama de circuito em um design de PCB personalizado com uma forma de nuvem para se adequar ao tema do nosso projeto, tudo o que precisamos agora é produzir este design de circuito, então mudei para JLCPCB os melhores e mais baratos produtores de PCB para obter o melhor Serviço de fabricação de PCB, JLC é um fabricante profissional de PCB caracterizado por equipamentos de grande escala, bem, gestão rigorosa e qualidade superior. como sempre, tudo o que você precisa é apenas de alguns cliques para fazer o upload dos arquivos GERBER do projeto da PCB e definir alguns parâmetros de fabricação, então espero apenas três dias para receber meu pedido.

Como você pode ver pelas fotos, os PCBs são muito bem produzidos e esta forma de nuvem vai dar uma aparência melhor ao nosso projeto.

Arquivos de download relacionados

Você também pode baixar o Gerberfile para este circuito.

Etapa 4: Design do gabinete

Usei outro software Solidworks para projetar este gabinete onde colocaremos os componentes eletrônicos, e então produzi as peças projetadas por meio de uma máquina de corte a laser CNC.

você pode baixar os arquivos DXF para as peças do gabinete

Etapa 5: Ingredientes

Vamos revisar agora a lista completa de componentes deste projeto, então vamos precisar de:

★ ☆ ★ Os componentes necessários (links da Amazon) ★ ☆ ★

O PCB que encomendamos do JLCPCB

• Placa de desenvolvimento NodeMCU:
• Uma tela OLED:
• Alguns conectores SIL:
• Conector Mini USB:
• Dois LEDs brancos (5 mm):
• Resistência de 100 Ohms:
• Um adaptador de energia 5 V DC:
• E as peças do gabinete

Etapa 6: Parte do software

a configuração da biblioteca Arduino IDE

Certifique-se de que o seu computador está conectado à Internet para ter acesso às bibliotecas online. Depois de executar o IDE Arduino, vá para o esboço >> incluir biblioteca >> gerenciar bibliotecas, uma nova janela aparecerá para mostrar as bibliotecas instaladas que você tem e outras bibliotecas que você pode baixar, certifique-se de ter baixado todas essas três bibliotecas mostrada através das fotos acima e você pode pesquisá-las por seus nomes (baixe a mesma versão que a minha)

• A primeira biblioteca é o display OLED que facilitará o controle da tela do display utilizando a placa NodeMCU.
• A segunda biblioteca ajudará você a ter o código-fonte do NodeMCU.
• A terceira biblioteca é a biblioteca de streaming online, uma vez que os dados da Internet são um pouco grandes para o MCU interpretá-los, então esta biblioteca ajudará a dividir os grandes dados da Internet em alguns pequenos quadros.

Depois de ter as bibliotecas apropriadas, você vai para os exemplos do IDE e executa a demonstração da estação meteorológica. Como você pode ver na foto acima, todas as bibliotecas baixadas incluídas neste programa, a próxima etapa que precisamos executar é inserir o WiFi ID e a senha, em seguida, passamos para o site openweathermap de onde o NodeMCU obterá as atualizações de previsão.

Depois de criar uma conta neste site, você terá sua chave API exclusiva, portanto, basta copiá-la e colá-la na demonstração do código.

O que você precisa em seguida é o id do local, então volte ao site openweathermap e selecione seu país e na barra de ferramentas de endereço do site você encontrará o id do local desejado, então apenas copie e cole em seu código, a última etapa agora é carregar o código para o seu NodeMCU e se você ainda não sabe como usar placas NodeMCU com Arduino IDE basta verificar este vídeo para guiá-lo.

Etapa 7: Montagem e demonstração de hardware

Agora tudo está pronto, então vamos começar a soldar nossos componentes eletrônicos ao PCB e, para isso, precisamos de um ferro de solda e um fio de núcleo de solda.

Como você pode ver, usar este PCB é tão fácil devido à sua alta qualidade de fabricação e sem esquecer as etiquetas que irão guiá-los durante a soldagem de cada componente, pois você encontrará na camada superior de seda uma etiqueta de cada componente indicando sua colocação. a placa e desta forma você terá 100% de certeza que não cometerá nenhum erro de soldagem.

Eu soldei cada componente em sua colocação, sobre este PCB é um PCB de duas camadas, isso significa que você pode usar ambos os lados para soldar seus componentes eletrônicos.

Agora que terminamos a montagem do hardware, uma vez que plugamos o adaptador de alimentação, o gadget começa a exibir as previsões do tempo.

Este projeto é tão fácil de fazer e incrível e nós o recomendamos para qualquer fabricante que tente criar seus próprios gadgets, mas ainda algumas outras melhorias para realizar em nosso projeto para torná-lo muito mais manteiga, é por isso que estarei esperando para seus comentários para melhorá-lo.