Station météo avec transmission de données sans fil : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Cette instructable est la mise à niveau de mon projet précédent - Station météo avec enregistrement de données.

Le projet précédent peut être vu ici - Station météo avec enregistrement de données

Si vous avez des questions ou des problèmes, vous pouvez me contacter sur mon mail:[email protected].

Composants fournis par DFRobot

Alors commençons

Étape 1: Quoi de neuf ?

J'ai apporté quelques mises à niveau et améliorations à mon projet précédent - Station météo avec enregistrement de données.

J'ai ajouté la transmission de données sans fil de la station météo au récepteur situé à l'intérieur.

Le module de carte SD a également été retiré et remplacé par un bouclier d'interface Arduino Uno. La principale raison de ce remplacement était l'utilisation de l'espace, le blindage d'interface est entièrement compatible avec Arduino Uno, vous n'avez donc pas besoin d'utiliser de fils pour la connexion.

Le support de la station météo a été repensé. Le support de la station météo précédente était trop bas et très instable, j'ai donc fabriqué un nouveau support de station météo plus grand et plus stable.

J'ai également ajouté un nouveau support pour le boîtier qui est monté directement sur le support de la station météo.

Un panneau solaire supplémentaire a été ajouté pour l'approvisionnement.

Étape 2: Matériaux

Presque tous les matériaux nécessaires à ce projet peuvent être achetés sur la boutique en ligne: DFRobot

Pour ce projet nous aurons besoin de:

-Kit station météo

-Arduino Uno

-Arduino Nano

-Module RF 433 MHz pour Arduino (récepteur et émetteur)

-Protoboard

-Carte SD

-Gestionnaire d'énergie solaire

-5V 1A Panneau solaire 2x

-Bouclier d'interface Arduino Uno

-Des serre-câbles en nylon

-Prêt-à-monter

-Affichage LCD

-Planche à pain

-Batteries Li-ion (j'ai utilisé des batteries Sanyo 3.7V 2250mAh)

-Boîte de jonction en plastique étanche

-Quelques fils

Pour le support de station météo, vous aurez besoin de:

-Tuyau en acier d'environ 3,4 m de long ou vous pouvez également utiliser un profilé en acier.

-câble métallique (environ 4m)

-serre-câble 8x

-Tendeurs en acier inoxydable 2x

-tige en acier fi10 (environ 50cm)

-Écrou à œil de levage en acier 4x

Vous aurez également besoin de quelques outils:

-fer à souder

-tournevis

-pinces

-percer

-Machine de soudage

-meuleuse d'angle

-brosse métallique

Étape 3: Résumé

Comme je l'ai dit, ce Instructable est la mise à niveau de mon précédent Instructable sur la station météo.

Donc, si vous voulez savoir comment assembler le kit de station météo nécessaire pour ce projet, vous pouvez jeter un œil ici:

Comment assembler le kit de station météo

Jetez également un œil à mon précédent instructable sur cette station météo.

Station météo avec enregistrement de données

Étape 4: Solution de montage de station météo

Avec la station météo, se pose également la question de savoir comment fabriquer un support de montage qui résistera aux éléments extérieurs.

J'avais besoin de faire des recherches sur les types et les conceptions de support de station météo. Après quelques recherches j'ai décidé de faire du stand avec un tuyau en acier de 3m de long. Il est recommandé que l'anémomètre soit sur le point le plus élevé à environ 10 m (33 pieds), mais comme j'ai un kit de station météo tout-en-un, je choisis la hauteur recommandée - environ 3 m (10 pieds).

La principale chose que je devais considérer est que ce support doit être modulaire et facile à assembler et à démonter afin qu'il puisse être transporté à un autre endroit.

Assemblée:

1. J'ai commencé avec un tuyau en acier fi18 de 3,4 m (11,15 pieds). J'ai d'abord dû enlever la rouille du tuyau, alors je l'ai enduit d'acide antirouille.
2. Après 2 à 3 heures lorsque l'acide a fait sa part, j'ai commencé à souder le tout ensemble. J'ai d'abord soudé des écrous à œil de levage sur les côtés opposés du tuyau en acier. Je l'ai positionné à la hauteur de 2m du sol, il peut aussi être mis plus haut, mais pas plus bas car alors la partie haute devient instable.
3. Ensuite, j'ai dû faire deux "ancres", une pour chaque côté. Pour cela, j'ai pris deux tiges d'acier fi12 de 50 cm (1,64 pi). Sur le dessus de chaque tige, j'ai soudé un écrou à œil de levage et une petite plaque d'acier pour que vous puissiez marcher dessus ou l'enfoncer dans le sol. Cela peut être vu sur l'image (napiš na kiri sliki)
4. J'avais besoin de connecter les "ancres" avec l'œillet de levage des deux côtés du support, pour cela j'ai utilisé un câble métallique. J'ai d'abord utilisé deux morceaux de câble d'environ 1,7 m (5,57 pieds), un côté était directement attaché à l'écrou à œil de levage avec le serre-câble et l'autre côté était attaché à des tendeurs en acier inoxydable. Les tendeurs en acier inoxydable sont utilisés pour serrer le câble métallique.
5. Pour le montage d'une boîte de jonction en plastique sur le support, j'ai une poignée imprimée en 3D. Plus d'informations à ce sujet peuvent être consultées à l'étape 5
6. À la fin, j'ai peint chaque pièce en acier avec la couleur principale (deux couches). Sur cette couleur, vous pouvez ensuite poser toutes les couleurs que vous voulez.

Étape 5: Pièces imprimées en 3D

Parce que je voulais que le support de montage soit facile à assembler et à démonter, j'avais besoin de fabriquer des pièces imprimées en 3D. Chaque pièce a été imprimée avec du plastique PLA et conçue par mes soins.

Il me faut maintenant voir comment ces pièces résisteront aux éléments extérieurs (chaleur, froid, pluie…). Si vous voulez des fichiers STL de ces pièces vous pouvez m'écrire sur mon mail: [email protected]

Support de boîte de jonction en plastique

Si vous jetez un oeil à mon instructable précédent, vous pouvez voir que j'ai fait une poignée avec une plaque d'acier qui n'était pas vraiment pratique. Alors maintenant, j'ai décidé de le fabriquer à partir de pièces imprimées en 3D. Il est composé de cinq pièces imprimées en 3D qui permettent de remplacer rapidement la pièce cassée.

Avec ce support, la boîte de jonction en plastique peut être montée directement sur le tuyau en acier. La hauteur de montage peut être en option.

Boîtier de capteur de température et d'humidité

J'avais besoin de concevoir un boîtier pour capteur de température et d'humidité. Après quelques recherches sur internet, je suis arrivé à une conclusion pour la forme finale de ce boîtier. J'ai conçu l'écran Stevenson avec le support pour que tout puisse être monté sur le tuyau en acier.

Il est composé de 10 parties. La base principale en deux parties et le "capuchon" qui va sur le dessus pour que tout soit scellé, de sorte que l'eau ne puisse pas entrer.

Tout a été imprimé avec du filament PLA.

Étape 6: Récepteur de données intérieur

La principale mise à niveau de ce projet est la transmission de données sans fil. Donc, pour cela, j'avais également besoin de fabriquer un récepteur de données d'intérieur.

Pour cela, j'ai utilisé un récepteur 430 MHz pour Arduino. Je l'ai amélioré avec une antenne de 17 cm (6,7 pouces). Après cela, j'ai eu besoin de tester la portée de ce module. Le premier test a été fait à l'intérieur afin que j'aie vu comment les murs affectent la portée du signal et comment cela affecte les perturbations du signal. Le deuxième essai a été fait à l'extérieur. La portée était de plus de 10 m (33 pieds), ce qui était plus que suffisant pour mon récepteur d'intérieur.

Parties du récepteur:

• Arduino Nano
• Module récepteur Arduino 430 MHz
• Module RTC
• affichage LCD
• et quelques connecteurs

Comme on peut le voir sur la photo, ce récepteur peut afficher la température et l'humidité extérieures, la date et l'heure du jour.

Étape 7: Tester

Avant de tout assembler, j'ai dû faire quelques tests.

Au début, je devais tester le module de transmission et de réception pour Arduino. Je devais trouver le bon code et ensuite je devais le modifier pour qu'il corresponde aux exigences du projet. J'ai d'abord essayé avec un exemple simple, j'envoie un mot de l'émetteur au récepteur. Lorsque cela a été terminé avec succès, j'ai continué à envoyer plus de données.

Ensuite, j'ai dû tester la portée de ces deux modules. J'ai d'abord essayé sans les antennes, mais la portée n'était pas aussi longue, environ 4 mètres (13 pieds). Ensuite, les antennes ont été ajoutées. Après quelques recherches, je suis tombé sur quelques informations, j'ai donc décidé que la longueur de l'antenne sera de 17 cm (6,7 pouces). Ensuite, j'ai fait deux tests, un à l'intérieur et un à l'extérieur, afin de voir comment les différents environnements affectent le signal.

Lors du dernier test, l'émetteur était situé à l'extérieur et le récepteur était situé à l'intérieur. Avec cela, j'ai testé si je pouvais vraiment fabriquer un récepteur d'intérieur. Au début, il y avait quelques problèmes avec les interruptions du signal, car la valeur reçue n'était pas la même que celle transmise. Cela a été résolu avec une nouvelle antenne, j'ai acheté une antenne "d'origine" pour module 433 Mhz sur ebay.

Ce module est bien car il est très bon marché et facile à utiliser, mais il n'est utile que pour les petites portées à cause des interruptions dans le signal.

En savoir plus sur les tests peut être lu dans mon précédent instructable - Station météo avec enregistrement de données

Étape 8: Conclusion

La construction d'un tel projet de l'idée au produit final peut être vraiment amusant mais aussi difficile. Vous devez prendre le temps de réfléchir à de nombreuses options pour une seule chose de ce projet. Donc, si nous prenons ce projet dans son ensemble, vous avez besoin de beaucoup de temps pour le réaliser vraiment comme vous le souhaitez.

Mais des projets comme celui-ci sont vraiment une bonne occasion d'améliorer vos connaissances sur la conception et l'électronique.

Il comprend également de nombreux autres domaines techniques tels que la modélisation 3D, l'impression 3D, le soudage. Ainsi, vous n'avez pas seulement la vue d'un domaine technique, mais vous avez un aperçu de la façon dont les domaines techniques s'entremêlent dans de tels projets.

Ce projet est conçu de manière à ce que toute personne ayant des compétences de base en électronique, soudage, maillage, conception puisse le réaliser. Mais l'ingrédient principal d'un projet comme celui-ci est le temps.