Faça uma estação meteorológica pessoal: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Sentado em seu quarto, você começa a suar ou sentir frio; você quer saber qual seria a temperatura em seu quarto? ou qual seria a umidade? Isso aconteceu comigo há algum tempo.

Isso levou ao lançamento da Estação meteorológica pessoal, que monitora a temperatura, umidade, pressão e intensidade da luz de sua sala e carrega em um canal privado em thingspeak.com.

Vamos começar.

Etapa 1: vídeo rápido

Aqui está um pequeno vídeo, que resume tudo em 5 minutos.

Clique aqui para assistir no youtube

Etapa 2: Componentes eletrônicos necessários para a estação meteorológica pessoal

Descrição: Usaremos DHT11 para detectar umidade, BMP180 para detectar temperatura e pressão e um resistor dependente de luz (LDR) para ter uma ideia aproximada da intensidade da luz. O Arduino nano reunirá dados desses sensores e os enviará ao ESP8266 para carregá-los em seu canal privado em thingspeak.com. Vamos alimentar nosso Arduino nano com um adaptador de parede 12V-2A, os sensores e o ESP8266 receberão a voltagem convertida do conversor buck baseado no LM2596.

Lista de componentes:

1. Sensor de pressão e temperatura BMP180,
2. Sensor de umidade DHT11,
3. Resistor dependente de luz (LDR),
4. Módulo wi-fi ESP8266 (firmware pronto),
5. Arduino nano,
6. 2 resistores - 51 KOhm e 4,7 KOhm,
7. Conversor de buck LM2596,
8. Jack DC,
9. Mudar e
10. Adaptador de parede 12V-2A.

Etapa 3: Ferramentas e itens extras necessários para a estação meteorológica pessoal

Descrição: Usaremos descascador de fios para remover fios, limas para alisar cortes / orifícios no gabinete, pistola de cola para colocar componentes dentro do gabinete, chave de fenda para fechar a tampa do gabinete e ferro de solda com fio de solda para montar o circuito na placa de circuito de uso geral (GCB). A caixa de plástico de 4x4x2 polegadas atua como invólucro. Também precisaremos de faixas berg macho e fêmea junto com conectores fêmeas para a montagem adequada no GCB.

Lista de ferramentas:

1. Decapador de fio,
2. Arquivo,
3. Pistola de cola,
4. Chave de fenda e
5. Ferro de solda e fio de solda.

Lista de itens extras:

1. Caixa de plástico de 4x4x2 polegadas (usei esta dimensão, todas as dimensões próximas devem servir),
2. Placa de circuito de uso geral,
3. faixa de berg masculino e feminino e
4. conectores fêmeas.

Etapa 4: Requisitos de software

Descrição: para ver o valor dos dados do sensor, precisaremos de um canal privado em thingspeak.com. Precisaremos do IDE do Arduino para escrever o código do arduino para o arduino nano. (Presumo que vocês tenham um PC / laptop e uma rota wi-fi com acesso à internet)

Lista de requisitos de software:

1. Canal privado em Thingspeak.com e
2. Arduino IDE (de preferência a versão mais recente).

Você pode baixar a versão mais recente do Arduino IDE em arduino.cc.

Agora vamos criar um canal privado em thingspeak.com.

Etapa 5: Criação de canal privado em Thingspeak.com

Para criar um canal privado em thingspeak.com, siga estas etapas:

1. Abra seu navegador da web e vá para thingspeak.com e clique na guia 'Sign Up' no canto superior direito, (Imagem no.1)
2. Preencha os detalhes e clique em 'Criar conta', (Imagem nº 2)
3. Agora clique na guia 'Novo Canal', (Imagem nº 3)
4. Mais uma vez, preencha os detalhes do canal e habilite 4 campos (pois enviaremos 4 valores de sensor), role para baixo e clique na guia 'Salvar canal', (Imagem nº 4/5)
5. Nesta página, clique na guia 'Chaves de API' e anote a sua 'Gravar chave de API'.

Isso é tudo pessoal, agora você tem seu canal privado de coisaspeak.

Agora vamos juntar todos os componentes eletrônicos.

Etapa 6: esquema para estação meteorológica pessoal

Estou anexando aqui a imagem do esquema da Estação Meteorológica Pessoal. Também estou anexando um arquivo fritzing para o mesmo. As conexões são bastante simples.

1. O BMP180 se conecta à porta I2C do arduino nano.
2. O LDR é conectado no formato de divisor de tensão com resistor de 51 KOhm e a junção é conectada ao pino A1 do Arduino nano.
3. O pino de dados do DHT11 é puxado para cima com o resistor de 4,7 KOhm e conectado ao pino A0 do arduino nano.
4. O TX e RX do ESP8266 se conecta ao D10 e D11 do arduino nano, respectivamente. O CH_PD do ESP8266 se conecta ao trilho de 3,3V.
5. Ajuste a saída do módulo LM2596 para 3,3 V girando o potenciômetro neste módulo. Conecte a saída deste módulo a Vcc e Gnd de BMP180, DHT11, LDR e Vcc e Gnd do ESP8266 respectivamente.
6. A entrada do módulo LM2596 vem do adaptador de parede 12V-2A que também se conecta ao Vin e Gnd do Arduino nano.

Precisamos montar este circuito na placa de circuito de uso geral. Vamos fazer isso.

Etapa 7: Montagem do circuito na placa de circuito de uso geral (GCB)

As ferramentas de hardware e itens extras da etapa 3 já estão em funcionamento.

1. Use a faixa berg feminina para o Arduino nano e a colocação do ESP8288 no GCB,
2. Use ferro de solda e fio de solda para conectá-los eletricamente à placa,
3. Use conectores fêmeas para estender o alcance de todos os sensores e do módulo LM2596, pois eles ficarão presos à tampa e à parede do gabinete,
4. Use a tira de iceberg macho para fazer pontos de conexão para extensões femininas feitas em 3,
5. Realize o esquema do circuito no GCB usando fios (descasque-os usando descascador de fios) ou trilho de fio de solda derretido e, finalmente,
6. Verifique se há tipos antes de ligar o circuito usando um multímetro.

Agora que todo o hardware está colocado no GCB, vamos examinar o código.

Etapa 8: Código

O código para a estação meteorológica pessoal é bastante simples. Eu comentei o código corretamente para facilitar a portabilidade. Antes de gravar o código, siga as instruções abaixo.

1. Certifique-se de que todas as bibliotecas estão instaladas,
2. Substitua os hifens pelo SSID do seu ponto de acesso (roteador wi-fi) na linha 14 do código,
3. Substitua os hifens por PASSWORD de sua rede wi-fi na linha 15 do código,
4. Substitua os hifens pela chave de API de gravação do canal privado do Thingspeak na linha 17 e
5. Ao programar o Arduino nano, certifique-se de que a alimentação de 12 Vcc esteja desligada.

Aqui está o link para o github (Personal Weather Station) para baixar o código e as bibliotecas que usei.

Agora que temos nosso hardware e software instalados, a única coisa que resta é a embalagem.

Etapa 9: Preparação do gabinete

Agora precisamos fazer furos de vários formatos e tamanhos na caixa de 4x4x2 polegadas. Precisamos fazer furos para o conector DC e ligar qualquer parede preferencial do gabinete. Também precisamos fazer orifícios para sensores na tampa do gabinete.

Anexei uma imagem mostrando as dimensões dos furos que precisamos fazer no gabinete.

Use uma lâmina quente para cortar o plástico.

Use uma lima para alisar os orifícios.

Agora seu gabinete está preparado para hospedar seu circuito.

Etapa 10: Fechando a tampa

Coloque o GCB montado dentro do gabinete.

Coloque o interruptor e a tomada DC nos orifícios da parede; sensores nos orifícios da tampa. Finalize a posição deles e use a pistola de cola para fixá-los. Por fim, use uma chave de fenda para fechar a tampa.

Aí está, sua estação meteorológica pessoal. Ligue a fonte de alimentação e veja a temperatura, umidade, pressão e intensidade da luz de sua sala de qualquer lugar do mundo através de seu smartphone / PC / laptop / tablet em seu canal privado do Thingspeak.

Isso é tudo instrutível. Comente em caso de dúvida.

Se você gostou deste instructables, há uma boa chance de que você ame meu canal no youtube. Obrigado pela leitura.