Метеостанция с исполнительными элементами и подключением к интернету
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 11/08/2021 - 01:37
Здравствуйте! Я полный ноль в ардуино, но возникла необходимость собрать уличную метеостанцию для решения одной задачи.
ТЗ:
Метеостанция должна иметь следующие датчики:
1. Анемометр
2. Направление ветра
3. Датчик температуры
4. Датчик влажности
5. Датчик атмосферного давления
6. Датчик осадков (снега в частности)
Датчики 3,4,5,6 должны быть дублированными и значения из них выделяется как среднее. Должна быть функция проверки разности значения этих датчиков, для выявления вышедшего из строя датчика.
Метеостанция должна иметь дисплей, блок твердотельных реле (4шт) для управления внешними цепями приборов в зависимости от погодных условий, световую и звуковую индикацию при неблагоприятных погодных условиях.
Смс уведомление
Веб интерфейс и соответственно возможность подключения к смартфону, желательно с возможностью корректировки параметров метеостанции, а так же возможность подключения к другим системам через веб интерфейс (возможно когда-то эта метеостанция станет частью большего проекта умной теплицы). Возможность подключить метеостанцию по wifi или витой паре к интернету имеется.
Необходимо создавать логи за 30 дней или больше – для сверки с данными метеослужб, желательно хранить их где-то в облаке.
Опрос датчиков думаю рационально проводить с интервалом 1 мин, и подавать питание на датчики только в момент снятия показаний. Выгрузку данных в облако – раз в 10 мин.
Желательна синхронизация с интернет временем + модуль реального времени.
Хотелось бы иметь возможность построения графиков на основе логов.
Теперь опишу, зачем нужна эта метеостанция.
Имеется пленочная теплица. Ее покрытие двухслойное, между этих слоев принудительно нагнетается воздух, получается что-то вроде термоса. Наддув теплицы осуществляется по дешевому китайскому циклическому таймеру. Однако, когда на улице сильный ветер или снег, нужно обеспечить принудительный наддув (ветер и снег складывает два слоя пленки и у теплицы начинаются повышенные теплопотери), по этому, метеостанция должна при неблагоприятных погодных условиях принудительно включать наддув пленки.
Хотелось бы так же в интерфейс веб морды запихнуть данные с Яндекс погоды, для сравнения прогноза и текущих погодных условий.
Так же нужна возможность выбирать какое реле сработает по какому параметру и менять эти параметры без перепрошивки платы (с экрана или веб интерфейса)
Анемометр и датчик направления ветра предполагается купить готовым на алиэкспресс, да и все остальные комплектующие тоже от туда. Желательно чтобы метеостанция получилась недорогой и надежной.
По остальным датчикам и способам построения метеостанции инфы вроде много, но везде они с разным функционалом и никак не могу понять какие, нужны мне.
Есть еще проблема с датчиком снега. Пишут, что датчики осадков для ардуино с алиэкспресс не понимают, что выпал снег. Есть идея разместить под этим датчиком нагревательный элемент, который будет включаться только при температурах ниже 0, тогда снег будет таять и на датчике появится вода. Но тогда как определить интенсивность выпадения снега, ведь включать наддув нужно только при снегопаде выше определенной интенсивности (определится эксперементально). Или может стоит реализовать датчик снега по какому-то другому принципу.
Я нахожусь достаточно далеко от магазинов радиодеталей, по этому купить даже резистор 1шт – это может быть большой проблемой. По этому, хочу заранее подобрать все необходимые комплектующие, создать схему, и в целом максимально проработать теоретически проект перед сборкой. Если идти последовательно в закупке запчастей, то реализация проекта может затянуться на очень длительное время – это не выход.
В интернете проектов метеостанций немало, но подходящей для себя не нашел. К тому же все они реализованы на разных датчиках, что не позволяет мне определиться, какие из датчиков конкретно нужны мне. Ну и естественно какую плату ардуино выбрать для проекта.
Есть еще вопросы по защите датчиков от погодных условий, в частности от окисления. Как их герметизировать – эпоксидной смолой?
Прошу любой помощи у корифеев, в подборе компонентов, схеме, программной части, да и просто информации по реализации этого проекта
И да, может я все слишком усложняю и нужно быть проще в реализации этого проекта?
Не в тот раздел запостил. Если ты в программировании "полный ноль", то ищи того, кто тебе всё это соберёт в кучу и запрограммирует, рассчитывай потратить тыщ 70-90 только на программу, без железа.
Конвекция воздуха совсем плохая идея, смотрите современный стеклопакет, толщина 4 см всего, а теплопотери намного меньше чем двойные рамы
Сначала аппаратную часть нужно продумать.
С программированием будем дальше разбираться.
Спасибо за ценное указание, господин начальник! Приступаем немедленно!
Вообще я имел ввиду себя), но от помощи не откажусь.)
ничего ты не "придумаешь". если в теме ноль.
Купи готовое
https://aliexpress.ru/item/4000979045346.html
Переписку с самим собой принято вести на мягких стенах специализированных заведений.
Конвекция воздуха совсем плохая идея, смотрите современный стеклопакет, толщина 4 см всего, а теплопотери намного меньше чем двойные рамы
У ТС совсем не про это. Посмотри инфу "пленочные теплицы с наддувом".
Датчик снега ничего не даст. Ну или только для тихой погоды. В ветер снег будет или сдуваться с пленки, или образуются наносы в отдельных местах в зависимости от расположения и ориентации теплицы и направления ветра.. Датчик это не сможет показать.
Я проблему со снегом решил в высокой поликарбонатной теплице готической формы безо всяких датчиков и наддува. Сползает "на ура".
Я проблему со снегом решил в высокой поликарбонатной теплице готической формы безо всяких датчиков и наддува. Сползает "на ура".
вот и ответ на теплицу с наддувом )))
Датчик снега ничего не даст. Ну или только для тихой погоды. В ветер снег будет или сдуваться с пленки, или образуются наносы в отдельных местах в зависимости от расположения и ориентации теплицы и направления ветра.. Датчик это не сможет показать.
Я проблему со снегом решил в высокой поликарбонатной теплице готической формы безо всяких датчиков и наддува. Сползает "на ура".
Конструкция теплицы у нас арочная. Между арок установлены водосточные желоба с подогревом. Снег на арках тоже не лежит. В метель, когда образуются наносы, наддув включится по анемометру. В принципе сильные снегопады только в тихую погоду и оператор теплицы (кочегар) может включить наддув вручную, но тут опять человеческий фактор - забыл, проспал, не подумал. Так или иначе все же надо как-то реализовать датчик снега.
По большому счету в системе можно оставить только датчик снега и анемометр, но стоимость датчиков температуры, влажности и давления не высока. Хотелось бы с ними. А веб интерфейс и прочее это уже вторичное, но желательное.
Я проблему со снегом решил в высокой поликарбонатной теплице готической формы безо всяких датчиков и наддува. Сползает "на ура".
вот и ответ на теплицу с наддувом )))
Теплица построена и эксплуатируется. Переделывать ее никто не будет. Тут как в фильме "имею возможность купить козу - но не имею желания..." по этому исхожу из того что есть. Все же надо быть реалистами. Стеклянные теплицы еще круче чем поликарбонатные, но по каким-то причинам все же больше у частников пленочных.
ничего ты не "придумаешь". если в теме ноль.
Купи готовое
https://aliexpress.ru/item/4000979045346.html
Ну примерно такой комплект и планировался к покупке, только сам анемометр и датчик направления.
Можно купить и этот комплект, но дальше думаю будут все те же проблемы с датчиком снега. и + как интерпретировать сигналы с этой станции?
Пока основным проблемным датчиком мне видится датчик снега. Нужно как-то определить не факт выпадения снега, а именно интенсивность за отрезок времени. Снег может идти мелкий и весь день, но такой нам не страшен, а может и за пол дня 10 см нападать в тихую погоду.
Я нахожусь достаточно далеко от магазинов радиодеталей, по этому купить даже резистор 1шт – это может быть большой проблемой. По этому, хочу заранее подобрать все необходимые комплектующие, создать схему, и в целом максимально проработать теоретически проект перед сборкой. Если идти последовательно в закупке запчастей, то реализация проекта может затянуться на очень длительное время – это не выход.
В таком же положении находится большинство любителей Ардуино.
Соответственно, из него уже давным давно найден выход: покупать не 1 резистор, а набор разных, минимум - 600 резисторов различных номиналов. Аналогично и с датчиками: если нужен 1 - покупать не меньше 2, а лучше - 3. Если нужно 5 штук, покупать не меньше 8-10. Если заранее неизвестно, какому датчику отдать предпочтение, - покупать и тот, и другой.
В любом случае, цена "железа" будет пренебрежимо малой по сравнению со стоимостью написания управляющей программы.
Я нахожусь достаточно далеко от магазинов радиодеталей, по этому купить даже резистор 1шт – это может быть большой проблемой. По этому, хочу заранее подобрать все необходимые комплектующие, создать схему, и в целом максимально проработать теоретически проект перед сборкой. Если идти последовательно в закупке запчастей, то реализация проекта может затянуться на очень длительное время – это не выход.
В таком же положении находится большинство любителей Ардуино.
Соответственно, из него уже давным давно найден выход: покупать не 1 резистор, а набор разных, минимум - 600 резисторов различных номиналов. Аналогично и с датчиками: если нужен 1 - покупать не меньше 2, а лучше - 3. Если нужно 5 штук, покупать не меньше 8-10. Если заранее неизвестно, какому датчику отдать предпочтение, - покупать и тот, и другой.
В любом случае, цена "железа" будет пренебрежимо малой по сравнению со стоимостью написания управляющей программы.
Совершенно верно, все таки и будет приобретаться. Резистор был как пример, но есть же и другие радиодетали которые могут понадобиться, и купить "все и вся" не представляется возможным. Про программу пока речь вообще не идет. Сейчас хочу пока для себя понять техпроцесс работы датчиков. Вероятно я что-то не учитываю, в силу отсутствия опыта. Собрать "принципиальную схему" и вынести на суд опытных разработчиков, а потом перейти к заказу деталей и разбирательству с програмированием.
Купится даже небольшой кит набор ардуино для тренировок, чтоб не испортить основной комплект.
Возможно метеостанция в процессе обдумывания "обдерется до липки" и станется только анемометр, если не получится с датчиком снега, без веб интерфейсов и смс
https://aliexpress.ru/item/1005001960825047.html
никто не сталкивался с такими? по какому принципу он работает? нигде не могу пока найти.
Теоретически в него можно установить нагревательный элемент, который растопит снег, а может он там уже есть
Конструкция теплицы у нас арочная. Между арок установлены водосточные желоба с подогревом...
Так у тебя блочная теплица... Гектар, два?? Я от блочной избавился, теперь одиночная. Ненарадуюсь))
Вообще-то слипание пленок под снегом не должно быть проблемой - снег начинает интенсивно таять. Это нам и нужно - быстрее растопить его. А там небольшое давление разделит две пленки.
На али видел датчик осадков с подогревом около 4 тыр.
Конструкция теплицы у нас арочная. Между арок установлены водосточные желоба с подогревом...
Так у тебя блочная теплица... Гектар, два?? Я от блочной избавился, теперь одиночная. Ненарадуюсь))
Вообще-то слипание пленок под снегом не должно быть проблемой - снег начинает интенсивно таять. Это нам и нужно - быстрее растопить его. А там небольшое давление разделит две пленки.
На али видел датчик осадков с подогревом около 4 тыр.
0.3 га. Теплица не моя, я там по технической части вроде как. Это теплица друга.
Такой датчик я тоже видел, но похоже что он как датчик дождя за 100 рублей, но с подогревом.
Да, разделит, но все же хотелось чтоб процесс был контролируемый
Вообще-то слипание пленок под снегом не должно быть проблемой - снег начинает интенсивно таять.
у нас нагнетается внутренний теплый воздух и тает вроде достаточно интенсивно. Но есть идея нагнетать уличный холодный воздух, вроде пишут что так лучше - меньше конденсата.
для подогрева датчика возможно наверное использовать пленочный нагревательный элемент для теплыс стелек с алиэкспресс, цена 80 р. Купить парочку и обклеить водосборник изнутри и утеплить наружные стенки. Пишут, что температура 45-50 градусов дает - должно хватить.
https://aliexpress.ru/item/1005001960825047.html
икто не сталкивался с такими? по какому принципу он работает? нигде не могу пока найти.
Вода льется в дырку, качель перекидывается, контакт замыкает.
Вода льется в дырку, качель перекидывается, контакт замыкает.
по нему как то можно оценить интенсивность осадков?
Вода льется в дырку, качель перекидывается, контакт замыкает.
по нему как то можно оценить интенсивность осадков?
Понял как, через интенсивность сигналов
Благодаря паре наводок и идей поданных участниками форума и полазив сегодня по интернету, по алиэкспресс в частности, наткнулся на готовые метеостанции, https://aliexpress.ru/item/32837947555, которые в принципе измеряют все, что мне необходимо и даже чуть больше. Они уже с панелью и откалиброваны (наверное), имеют возможность передавать данные на ПК и в облако, а значит эти данные можно оттуда выдернуть. Есть возможность замены узлов станции. Цена приемлемая. Может быть там нет возможности сбора данных по снеговому покрову, но это тонкости, можно реализовать в отдельном модуле.
Всегда знал что все изобретено уже до меня).
Метеостанция пойдет на перспективу, а сейчас надо сделать простой анемометр, с возможностью установки порога срабатывания реле по его его значению, для принудительного включения наддува в теплице. И все, ничего дополнительного)
Вроде как не самая сложная и страшная задача. Буду дальше изучать материал, надеюсь подскажете в случае появления вопросов (они точно будут).
Помогите определиться с анемометром.
Предполагал ставить датчик такого типа https://aliexpress.ru/item/1005001765697156.
Но вот тут пишут что реализация такого датчика не очень и лучше переделать на датчик холла. https://mysku.ru/blog/ebay/51160.html. Действительно ли это правильно или проблема "высосана из пальца". Если кто то реализовывал на анемометр с герконовым датчиком, какой нужно указывать коэффициент при переводе в м/с? Если его переделать на датчик холла (только не способом по ссылке, а просто установкой датчика холла для ардуино) сохранится ли этот коэффициент? Еще про такой датчик читал что он не слишком надежный и быстро изнашиваются подшипники.
Есть еще такой датчик https://aliexpress.ru/item/32840516769, подороже но и выглядит лучше. И принцип работы другой. Может быть лучше применить его?
По первому датчику https://cdn.sparkfun.com/assets/8/4/c/d/6/Weather_Sensor_Assembly_Updated.pdf
О надежности не могу сказать. Он у меня меньше года крутится.
По первому датчику
Спасибо, с коэффициентом по герконовому датчику теперь ясно.
https://mysku.ru/blog/ebay/51160.html.