Моя погодная станция

elik745i
Идет загрузка
Загрузка
17.01.2021
3643
32
Применение

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

35
Статья относится к принтерам:
Creality CR-10 Max

Добрый день дорогие читатели 3ДСегодня )) хочу поделиться с вами своим изобретением, которое от начала до конца было спроектировано и построено мною за очень скромное по меркам изобретения колеса времени. Да 3Д принтер принес в мир изобретений просто колосальный прогресс.

Пром ой 3д принтер - это второй по счету 3д принтер, который был приобретен сравнительно недавно. Creality CR-10 MAX - как говорится на вырост! Обошелся сравнительно дешево - на скидках али пару лет назад - штука с доставкой. Первый был не дешевле, а размером в 4 раза меньше ( печатал 150х150) какойто душманской индийской конторы и ломался чутьли не перед и во время каждой печати.

И так про погодную станцию: 

Давно вынашивал идею создать что либо подобное, да на рынке подобного рода устройств хватает, но того функционала что я хотел и цены - ммм дайте подумать....

С чего все началось и зачем мне это:

Когда ты живешь в частном доме с немаленьким участком, волей неволей и темболее во время всемирной пандемии - когда заперт дома есть достаточно времени что то творить - мозг ведь надо чемто занимать. Вот и я вспомнил о идее и решил воплатить ее в жизнь. Да и погодная станция на открытом участке - не сильно дурацкая идея - знать в реальности что да как во дворе. Но об этом попорядку.

Все началось с трехмерной модели станции, ее внешний облик - немаловажная деталь. Компактность не ставилась целью, но хотелось что бы она не смахивала на сборник разных инструментов на общем столе - как это выглядит на готовых изделиях на рынке. Короче обладая скромными навыками в моделировании прикинул вот так:

Изначально план был установить его на каменном заборе напротив дома, но потом понял что во первых основание потребует аж 200 грамм пластикового наполнителя - филамента - то, чем печатает 3Д принтер а достать его сейчас проблематично - почта ведь работает как будто голубями по кусочкам доставляют товары, заказанная плата вемос, отсилы 50грамм в упаковке шла аж 6 месяцев, во вторых выносливость этой конструкции, а принтер ведь печатает слой за слоем и когда межслойная адгезия не очень, а она на том филаменте, которым я печатал была действительно - не очень, от слова совсем! тогда лучше проектировать деталь максимально компактной. Короче второй вариант:

И я оказался правым!

Как вы думаете от чего трещины? - от слабой затяжки саморезов с плоской шляпкой на дереве. НИКОГДА НЕ ПЕЧАТАЙТЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЛАМУТРОВЫМ PLA!

Благо в запасе был и прочный, яб даже сказал Супер прочный прозрачный наполнитель, вторая попвтка оказалась удачной, но отнаяла много драгоценного пластика.

База с уже почти готовой начинкой:

Одна из двух плат Wemos D1 mini, которая шла пол года:

Припаян делитель, который измеряет напряжение питания, но потом я его перепаял и изменил номиналы сопротивлений, так как оказалось у вемоса уже есть на борту распаяный делитель.

Питание всей электроники производится от одной литий-ионной батарейки от банка батарей старого ноутбука - еще поживет...

Все в сборе:

Да, про солнечные панели в хвосту - ведь станция должна обладать автономностью, это два 6и вольтовых готовых элемента на эпоксидке (соединены в параллель с диодом чоб токи между ними не бегали)

Устройство во дворе, не очень эстетично, но для теста пойдет, летом отшлифую и отлакирую (может быть ;)

Про самое вкусное: Электроника, программное обеспечение и показания

Как я уже упомянул, все работает на базе wemos d1 mini, что это и про характеристики данной находки для домашних автоматизаторов вы найдете в сети, скажу только что с ней чертовски удобно работать, есть куча софта, прошивок и поддерживающихся ею периферийных датчиков и устройств автоматизации. Это своего рода мозг всех интернет вещей. Работает она на пресловутом ESP8266 с 4мя мегами ПЗУ, но и этого хватае с лихвой для кучи вещей.

Что еще (перечень комплектующих):

- Wemos D1 mini

- GY-87

- Два резистора - 100K и 33K для делителя

- DHT11

- Оптопара TCRT5000

- Диод - 1N4007 либо любой с маленьким сопротивлением и расчитанный на ток до 100мА

- Две солнечные панели размерами 69 х 100 мм

- Батарея ли-ион 4.2В типа 18650, любая с хотябы 1500мАч остаточной емкости

- Плата зарядки для нее вот такая:

Все это добро соединяется вот так:

Прошивки использовал две: 

Тасмота - Приемущества: очень  функциональная и имеет информативный интерфейс, значения датчиков обновляются быстро, имеет очень большое количество настроек. Подходит для практически любой системы умного дома.

Недостатки - небольшое количество поддерживаемых периферийных датчиков и устройств, следует обладать достаточно глубокими познаниями программирования именно железа (С++) что бы в полной мере раскрыть потенциал прошивки.

ESPHome - Приемущества: поддерживает большое количество датчиков, прошивка имеет маленький размер, собирается автоматически и загружается в устройству по воздуху. Заточена под систему умного дома HomeAssistant. Не требовательна к знанию программирования железок.

Недостатки: Достаточно скудный интерфейс (вебморда), показания датчиков обновляются в зависимости таймера посылки данных на сервер.

Вероятно я еще достаточно нехорошо изучил эти две прошивки и вероятно вторую также можно настраивать достаточно гибко под свои нужды, но это мое первое впечатления. Кроме этих двух есть огромное количество других как бесплатных (вышеперечисленные бесплатные прошивки) так и платных прошивок...

Я остановил свой выбор на системе Тасмота, но пришлось изрядно потрудиться что бы написать драйвера для датчиков, которые изначально не поддерживались этой прошивкой.

Ниже прикреплю драйвер для электронного компаса на чипе HCM5883L:

HCM5883L

Итак про фунционал датчиков, которые использовал в устройстве поподробнее:

1) Всеизвестный датчик DHT11 - стоит копейки, выдает информацию про влажность и температуру - только ленивый не встраивал его в свои климатические устройства. Недостаток один - он не обладает хорошей точностью.

2) Датчик, а точнее плата с датчиками GY-87. На нем интегрировано ах целых 3 устройства: 

- Акселерометр и гироскоп MPU-6050 - в погодной станции ин малонужен, но насчет него у меня особые планы  он сможет мне в дальнейшем измерять вихри, порывы ветра.

- Цифровой 3хосевой компас HMC5883L - с нимто мне и пришлось повозиться достаточное количество времени, ее не поддерживает тасмота (а вот ESPhome поддерживает) но ее данные мне нужны что бы узнать направление ветра, он установлен на вращающемся флюгере под мельницей. К томуже просто к нему было не подобраться, дело в том что он по линии передачи инфы I2C не определялся, я уж думал он не работает, так как это не редкость у китайцев, что то да косячит.. Но оказалось для его определения следует настраивать байпас именно модуля MPU6050 так как они сидян на одной линии.

- BMP180 датчик атмосферного давления и температуры, ну сами поняли что да как.

3) Оптопара TCRT5000 - Если нужна долговечность - никаких механических кнопок и выключателей, реле и герконов! Только электронные прерыватели и переключатели, поэтому для подсчета оборотов мачты я использовал дешевую оптопару - когда к нему приближается обект, то свет от инфракрасного датчика преломляясь попадает на оптический траезистор и выдает сигнал микроконтроллеру - все идеально просто! Лопасти расчитаны так, что один оборот (расстояние между лопастями 36сантиметров) приблизительно равен скорости ветра 1 м/сек, но естественно все зависит от множества факторов вплоть до вязкости смазки подшипников - надо калибровать!

Готовая прошивка устройства и прошивальщик в одном флаконе:

Прошивка и прошивальщик

Как следует настроить прошивку:

Все модели и видео работы погодной станции я буду выкладывать на своем канале ютюб: Мой канал

Модели на сайте thingiverse: 3Д модели

Особая благодарность поддержке комьюнити тасмоты форуму 4пда и пользователю TRDA!

Ну и думаю на этом пока все...

Удачных экспериментов всем и спасибо за внимание.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

35
Комментарии к статье

Комментарии

17.01.2021 в 17:05
0

меня диод на одной из панелей смущает.

1. чёрточка это катод диода?

2. На диоде упадёт 0.5-0.7 вольт, а даже и 0.9. Тем самым левая панел будет вообще не при делах.

Наверное надо каждой панели по диоду поставить, тогда будет более симметрично.

А еще лучше диод Шоттки, на нём 0.2-0.3 вольта упадёт - Солнечная энергия дорогая, каждая капелька важна.

17.01.2021 в 17:27
1

Да согласен, может и полярностью ошибся, писал и чертил схему налету. Симметричность не нужна, панели разнонаправленные, то есть их именно два изза того что не всегда ветер и направление на солнце совпадает, не оптимально от слова совсем, но иного выхода я не видел не экзотического. Поработает недельку посмотрим, с большой вероятностью хвост придется переделать.

17.01.2021 в 18:11
1

и диоды надо на обе панели а то если крайнюю которая без диода плохое освещение она посадит левую которая с диодом (неосвещенная панель превращается в диод на землю и садит соседнюю)

17.01.2021 в 21:42
1

ох если так то придется отдирать панель из застывшего силикона....

17.01.2021 в 17:14
4

Хорошая работа. Интересная.

своим изобретением

Наверное больше было бы уместно выражение "конструкция"?  Погодные станции известны давно.

17.01.2021 в 21:14
2

Наверное больше было бы уместно выражение "конструкция"? Погодные станции известны давно.

В данном конкретном случае - именно Изобретение, с большой буквы!

Человек не скопировал чужую "конструкцию погодной станции", а именно Изобрёл свою уникальную! + немало потратил на это усилий:

 - 3D разработка.

 - программирование.

 - 3D печать.

 - сборка и отладка.

 - написание статьи.

Давайте уже уважать, чужие проекты, плиз !

17.01.2021 в 21:33
4

Изобретение погодной станции это примерно как изобретение велосипеда, уж извините. Что именно здесь изобретено? Усилий потратил много, никто не спорит. Но комплектующие тоже не уникальные. Прошивки так-же взяты уже кем-то написанные. Так что тут я вижу талантливого инженера, который смог сделать самобытный прибор. Но не изобретение. Хотя статья авторская, пускай называет как ему нравится.

Вы тоже писали про погодную станцию, и раньше по времени. Тогда уж это вы изобрели.


17.01.2021 в 23:59
1

Вроде я так и написал, если не заметили - изобрел колесо...

Насчет что изобретено смею не согласиться - покажите мне погодную станцию с такими же комплектующими и функционалом. Прошивка написана именно мною если учесть отсутствие драйвера для компаса, который я написал сам. 

Критика ваша смахивает на зависть, извините конечно так как она ничего в улучшение не вносит, а несет чисто пустое чесание по принципу лишбы что то ляпнуть против.

18.01.2021 в 07:09
3

Если честно, то да, действительно завидую, но по белому. Я так не смогу. А вот на счет критики, это вы зря. Я единственно сказал, что слово не совсем уместное, без него, лично для меня ценность вашей статьи, была бы на порядок выше. Возможно, это профдеформация. У нас на работе, за такие преувеличения бьют очень и очень сильно.

Прочитайте, пожалуйста, еще раз мои комментарии - в каждом вас хвалил. Извините, если ненароком обидел.

18.01.2021 в 18:17
1

Незачто извинять, иногда у нас у всех бывает, мне показалось значит. Добра-бобра!

18.01.2021 в 07:49
1

Изобретение имеет изобретательский уровень (изобретательский шаг или является неочевидным), если оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники. 
Полезная модель — это техническое решение, относящееся к устройству. Полезные модели отличаются от изобретений по четырем аспектам:
изобретательский уровень (шаг) является менее выраженным;

Лично я у вас изобретения не вижу. Насчет полезной модели - можно еще подискутировать.

Но на мой взгляд - уровень не выше промышленного образца.

18.01.2021 в 18:20
2

Вам больше нечем заняться я посмотрю ... ), цепляетесь к словам...да пойдите изобретите себе чаек, поддерживаю!

18.01.2021 в 22:53
1

1. Не изобретение "погодной стации" как таковой(!), а изобретение ещё одной уникальной (!!!) МОДЕЛИ/ВЕРСИИ. 

2. Автор, по всем признакам "уникальности", вполне может получить патент(!)  именно "на изобретение".

3. И да, я тоже изобрёл(!),  просто не назвал мой проект - "Изобретением". Всего-то делов )))

19.01.2021 в 07:56
3

 Автор, по всем признакам "уникальности", вполне может получить патент(!) именно "на изобретение".

Сформулируйте формулу изобретения для патента - и сразу все встане на свои места.

"погодная станция служит для...... отличается от других аналогичных погодных станций ......."

Чем отличается? Использование 3D-печати? это не новость .... Прикладным ПО - разработка По не является изобретением и охраняется обычным авторским правом. Дизайном?

Дык, уникальный дизайн даже на полезную модель не тянет - только на промышленный образец.

Вот если вы мне скажете, что она отличается набором функций от аналогов или каким-то уникальным решением - то это уже полезная модель.

А для изобретения - нужна новизна такая, чтобы решение было неочевидно для специалиста на настоящем уровне развития техники. 

21.01.2021 в 00:48
0

да ладно. вы сами то патенты получали? я - да. И с патентными поверенными работал. Можно ли на это получить патент? - если поверенный правильный - скорее всего да. Он напишет как надо, да еще и толкнет в нужном направлении.

Имеет ли данное лего признаки подходящие именно под изобретение - не мне судить, но на мой взгляд нет, а повторяться за ранее комментировавшими - не буду.
Сложилось впечатление, что не будь вашего заступничества и оправдания спорного изобретательского аспекта - 90% комментариев просто не появилось бы. Если Вам уж так хочется защитить своего протеже - молча в личной беседе обьясните, что тут все тупицы и просто завидуют чужой гениальности. А так - публику веселить.

22.01.2021 в 21:15
0

Спасибо, рассмешили...

Есть такая притча, незнаю слыхали или нет.

Короче одному старику исполняется 150 лет. На день рождении приезжает губернатор и спрашивает его как это ему удалось прожить до невиданных годов. Старик отвечает что никогда нискем не спорил... Губернатор с удивлением "Да не может этого быть..." На что старик с улыбкой на лице "неможет так не может."

18.01.2021 в 14:02
5

при чем тут проект и изобретение?

этак художник изобретает картины, дизайнер изобретает утюг кофеварку, а инженер изобретает уникальное расположение резисторов на плате.

называйте уж все своими именами. К изобретению данное складывание из готовых компонентов в собственный корпус никакого отношения не имеет.

Пойду чтоль чай изобрету. заварю его в банке из под горошка, потом заявку подам...

18.01.2021 в 22:59
0

У вас искажённое понимание:

- "этак художник изобретает картины" = нет, он именно рисует "облик"!

- "дизайнер изобретает утюг/кофеварку" = нет, он именно рисует "внешний вид"!

- "инженер изобретает уникальное расположение резисторов на плате" = нет, он именно рисует "элемент схемы"!

- "называйте уж все своими именами" = вот тут обоюдно согласен!!!

- "Пойду что-ль чай изобрету" = просто, удачи ))) ... и "орфографию" + "пунктуацию" изобретите уже,  достало за вами ошибки исправлять, стыдоба (((

19.01.2021 в 00:15

Комментарий удалён

21.01.2021 в 00:32
0

интиресна. а чей то мой атвет чимберлену патерли? Не выдержала тонкая туша поэта?

21.01.2021 в 01:16
1

Видимо, удаленный коммент как грамота за экспрессию и особо циничное отношение к языку.

21.01.2021 в 01:23
1

ну знаете, тыкать в технической статье, написанной в плане стилистики ошибок абсолютно безграмотно, комментатору за свободное обращение с пунктуацией - тот еще аргумент. Я согласен, что мой коммент был верхом - но оно так и писалось, дабы показать некую абсурдность замечания.

21.01.2021 в 01:31
1

Ну а я думаю, что за аргумент «мынинадектанте» надо банить и сжигать. К сожалению, этот принцип нельзя реализовать на практике во всей полноте. Поэтому остается немножко накернивать за переходы на личности и подобные доведения до абсурда.

21.01.2021 в 08:13
0

Удалили без обсуждения в чате?

А по поводу коммента в стиле "собрание любителей кошек куда интереснее 3D-печати" спорили и не удалили?

Да уж... куда портал катится....

17.01.2021 в 19:42
0

Похоже на гравицаппу :)

17.01.2021 в 21:16
0

@moderatot "три жалобы - этому господину" !

17.01.2021 в 22:07
0

Чёрные штуки летом согнутся.

17.01.2021 в 23:53
1

Это прототип, черные штуки полюбому не сильно аэродинамичные и будут сменены на более оптимальные, но замечание справедливое и не только по цвету но и по выносливости к ультрафиолету.

19.01.2021 в 11:00
1

 Несколько раз приходила мысль в голову сделать себе нечто подобное. Яндекс о погоде за окном бессовестно врет (рисует дождь, когда по факту солнце шпарит, я уж не говорю про разницу в температурах по факту и по его показаниям), а один термометр (который я еще и не пристроил в новой квартире) это мало. Хотелось бы и о силе ветра и влажности представление иметь. Тут вот эта статья, думал посмотрю как люди делают. В результате почерпнул для себя информации чуть более чем ничего!

Статья скомкана, что и как малопонятно! Из конструктива ясно только что девайс похож на огромную лекарственную капсулу с вертушкой и хвостиком, а почта у автора работает на голубях. Как вертушка крепится в корпусе, где там датчики, где зубцы для оптопары?... На снимке с установленной хм.. штукой вообще не видно солнечных панелей. (Где они вообще?) А, увидел.. Так солнечные панели не ставят. Одна всегда будет в тени, т.е. деньги на ветер...

Ничего не понял с тем как работает электроника. Как отображаются данные? На чем? Куда они шлются? В тексте попалось слово "сервер". Если это какой-то интернет-сервис, то, получается, без тырнета градусник не работает. Типичная ситуация по моим впечатлениям от знакомства с концепцией (без)умного дома. Если это так, то однозначно в мусор такие "изобретения".

Аккумулятор. Если автор живет не на юге, где -5° это страшный мороз, которого старожилы за последние 25 лет не видели, то да. А в Рассейских среднестатистических реалиях в первую же зиму при температуре -15 и ниже аккум умрет и устройство перестанет работать. У нас сегодня по городу от -20 до -25. Точно бы сдохло!.

21.01.2021 в 00:36
1

это изобретение. не дают лишнего, чтобы до получения патента не раскрыть авторские идеи.
И да, сейчас вам попеняют что вы русского языка не знаете - так не пишут комментарии, им за вас стыдно. Ну мне так попеняли например.

21.01.2021 в 08:39
1

Я сам порву кого угодно за Русский язык!

22.01.2021 в 21:23
0

Ребят ну извините, я безграмотный нерусский парень говорящий еще на 3х языках, справедливости ради скажу - точно также безграмотно. Просто грамматика языка для меня никогда не представляла особой ценности притом как русского котоый я считаю родным, хотя русским не являюсь по национальности, так и родного.

Короче виновен и обещаю исправиться! Не пинайте другдруга изза моей дурацкой манере все самодельное называть ласково " изобретением"

22.01.2021 в 21:28
0

По поводу станции - наудивление живучая! Сегодня вышло солнышко, неделю шел снег, дождь, град, ветер откуда только не дул...а ей хотьбы хны!

Но как я уже сказал - буду менять хвост на более мощные панели, лопасти на большего диаметра и легкие + аэродинамически более продуманные и АКБ(тот, что внутри старый, емкости хватает на только чтобы дожить до следующего дня, а солнце не всегда каждый день светит..)

И спасибо за замечание насчет симметричности диода - учту!

Кстати как редактировать статьи тут? Или по новой надо?

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Размышляшки про "прецизионную" печать соплом Ø0.2 мм

Хотенд BIQU 2 in 1

Синхронизация валов Z, на принтере Anet A8 Plus

Дабл-директ, первая печать

Пронзающий пространство (фантастическая повесть) Продолжение 5

Почти вся правда про разработки компании Импринта | Аддитивная Кухня