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【DIY】ESP8266-温湿度气压PM2.5太阳能气象站

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发表于 2018-7-20 09:11:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 straka 于 2018-8-22 11:10 编辑

由于单位地处偏远,没有可用的准确的天气预报,今年冬天雾霾又实在很重,于是就想自己做个硬件实时采集气象数据发到服务器,供微信订阅号查询。
首先想到的是基于arduino平台,搭建各种传感器的数据采集端,通过联网模块发送至服务器(参见:生活小助手订阅号python后台),然后服务器对数据进行记录和格式处理,当打开微信订阅号发送查询请求时,服务器再将结果返回。

硬件模块:
温湿度模块,由于冬天室外可达零下十几度,为了保证测量范围和精度,放弃常用的DHT11选择DHT22,5V/1.5mA,仅占用一个数字IO口。
RTC模块,根据时间信息进行程序控制。比如晚上降低采集频率节省电能。选择DS1302,1~2mA,占用两个数字IO口,另有一个片选口。
Wifi模块ESP8266,开始设想的是用GSM模块发送,但是功耗较大不容易控制,用wifi模块的弊端是采集器周围必须有wifi覆盖,限制了采集器的放置。5V,66mA,工作电流大,但是不必常开,休眠电流小,uA级可忽略,使用uart总线。
降雨检测模块(定性)。5V/5mA,占用一个模拟输入口。
气压检测模块BMP180,3.3V/1~2mA,使用SPI总线。
PM2.5模块,选择的是某宝国产的模块,5V/150mA,空载48mA。由于PM2.5耗电巨大,故增加继电器模块当不需要PM2.5工作的时候使得PM2.5断电,选择常开继电器,工作时通电闭合电路使得PM2.5模块工作。串联合适的电阻,使得继电器工作电流控制在约5mA(2~4mA触发),uart总线。
主控选择简单易用的Arduino平台,选择mini为了降低模块整体大小能放到气象箱内。3.3V/20mA,休眠电流微安级可忽略。
太阳能电池板:峰值可达12V/3W,给3.7V2600mAh的充满电只需4个小时。
3.3V降压稳压模块,因为很多模块是3.3V工作的,所以需要降压,用的是AMS1117-3.3V。
5V升压稳压模块,主要是将单节锂电池的电压升至5V以支持部分模块工作,某宝买的,没有型号。
全模块待机电流约15mA,满负荷工作时约380mA,每次采集全部信息需要1分钟,按照每小时采集一次,全天需要的电能约5V/512mAh,3.7V2600mAh锂电池按照90%转换效率,可以支持4.5天的工作时长,而太阳能电池板在即使阴天也能提供一定的输出,因而,理论上该装置是可以持续工作的。

具体代码见原博客:http://www.straka.cn/blog/meteorological_info_collecter/


论坛发帖插件不好用,更多信息见原博客:http://www.straka.cn/blog/meteorological_info_collecter/

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发表于 2018-7-20 11:13:20 | 显示全部楼层
最后图太阳能板旁边那个是什么?
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 楼主| 发表于 2018-7-20 11:35:23 | 显示全部楼层
wing 发表于 2018-7-20 11:13
最后图太阳能板旁边那个是什么?

额,雨点检测板,原理和土壤湿度计一样简单,检测两极是否被水导通
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发表于 2019-5-12 14:47:52 | 显示全部楼层
好多东西啊
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