ESP8266 - 12 estação meteorológica: 4 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este projeto é sobre a construção e teste de estação meteorológica baseada em ESP8266-12. O conceito é baseado em baixa potência com carregamento de bateria usando célula solar. Este instrutível é baseado em meus 2 projetos anteriores de sistema de cobrança e registrador de esp.

BOM:

Placa de protótipo PCB

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caso

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Células solares 6V:

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ESP 8266 12

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Bateria. Bateria de íons de lítio 18650.

Suporte para bateria 18650

Sensor.

Você pode escolher qualquer coisa, eu gosto de sensores I2C, eu escolho o sensor de luz MAX44009 https://s.click.aliexpress.com/e/mF3rZpQ (MAX44009)

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ou.

Sensor de temperatura de 1 fio DS18B20 https://s.click.aliexpress.com/e/bhmyP8ha frete grátis:

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2 x Capacitor de cerâmica 100 nF

1x Capacitor eletrolítico 47microF (pode usar 470microFarad)

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* pacotes de capacitores

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1x CP2102 USB para módulo UART Serial

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n

2x botão tátil

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2 protuberâncias longas ou 1 protuberância comprida + 1 protuberância curta ou 1 pcb (o que é melhor, baixa capacitância) https://s.click.aliexpress.com/e/DEGyCsC (longo)

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1 pacote de cabos duplos (não é tão bom, é melhor comprar um mais grosso, para uma boa conexão)

Resistores: 3x 10kΩ 2x 4,7kΩ 1x 2,2kΩ 1x 300kΩ 1x 100kΩ

Pacotes:

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Etapa 1: construção

Eu descrevo apenas as partes principais da estação meteorológica esp, mais detalhes sobre meus projetos instrutíveis anteriores.

Eu uso o microcontrolador ESP8266-12, você pode usar o ESP8266-7 com antena. Para trabalhar com o chip esp, você precisa do módulo abaixador de 3,3 V, que converte a voltagem da bateria de íon de lítio para 3,3 V. Eu uso a bateria de íon de lítio de uma bateria de notebook antiga.

Para carregar bateria, eu uso célula solar, basicamente você precisa de célula solar, que dá no máximo 7 V (depende do módulo de carregamento TP4056) e cerca de 200 mA de corrente máxima da célula solar. A corrente máxima depende da bateria, é a regra C / 10, mas para baterias de lítio, você pode carregar com 500 mA também (C é a capacidade da bateria).

Para medição eu uso 3 temômetros DS18b20, que são baseados no conceito de um fio. Também verifico o endereço universal de cada temático individual. Por que 3 metros? Confira no próximo slide.

O ESP também pode medir com antena wi-fi! Eu mede a força do SSID que eu conecto. Normalmente é em unidades de dB. Além disso, meu esp verificar o número de redes wi-fi ao redor da minha casa. Às vezes são 2, às vezes são 3 ou 4.

Etapa 2: Medindo

Para medir eu uso 3 medidores de temperatura, um mede a temperatura dentro da caixa, onde está o esp e todo o hardware. O segundo themometer mede a temperatura do ar externo. Acabei de anexar o sensor atrás da placa na varanda. Terceiro temômetro que uso para medir a temperatura dentro da garrafa. Quando está ensolarado, o ar dentro da garrafa está muito quente. Portanto, é como um detector de radiação solar.

Também meço a tensão da bateria com conversor digital analógico (ADC). ESP usa ADC com no máximo 1 V, então devo dividir a votlage da bateria de lítio para menos de 1 V.

Além disso, o ESP mede a força do meu SSID e o número de redes wi-fi ao redor da minha casa.

Etapa 3: Teste

Para testar eu uso o canal Thingspeak (https://thingspeak.com/channels/297517?fref=gc). Eu crio 8 gráficos, temperatura externa, ADC (valores do ADC, que medem a voltagem da bateria), Diferença (Temperatura externa - temperatura na garrafa), temperatura na caixa, Força do wi-fi, Número de "wifies", Temperatura no Sol = dentro garrafa.

Meu esp envia dados para o thingspeak a cada 28 minutos (configurei em 30 minutos, mas o relógio interno oscila com um pouco de ruído, mas basicamente, o intervalo de tempo é em torno de 28 minutos)

Funciona muito bem, mas na semana passada, descobri que, uma vez por dia, faltava um valor. O intervalo de tempo é superior a 28 minutos = 56 minutos. Talvez o servidor Thingspeak seja um pouco problemático.

Além disso, você pode criar um gráfico a partir desses valores e adicionar este gráfico a outro canal no Thingspeak (use as ferramentas MATLAB Analysis e MATLAB Visualization). Eu uso, mas talvez cause um pouco de falta nos meus valores. (Valores ausentes também acontecem depois de excluir meus novos gráficos e novos canais)

Etapa 4: gráficos

É bom verificar a temperatura externa e analisar a temperatura na minha garrafa, que é como uma estufa. A temperatura pode chegar a mais de 30 ° C (86 F) quando o exterior está em torno de 15 ° C (59 F). Também minha temperatura externa não é precisa, no site de previsão da minha região eu verifico, aquela temperatura externa que eu medi é ainda mais alta. Talvez eu precise de um isolamento melhor.

temperatura externa

temperatura ao SUN