W jednym z poprzednich wpisów przybliżyłem trochę pojęcie Internetu rzeczy. Czas więc pokazać realne zastosowanie urządzenia IoT jakim jest samodzielnie wykonana stacja pogodowa zbudowana na mikrokontrolerze ESP8266.

Mikrokontroler ESP8266 zrewolucjonizował świat Internetu rzeczy. Niska cena w połączeniu z ogromnymi możliwościami otwarła drogę amatorom do konstruowania urządzeń IoT. Mikrokontroler pozwala łączyć się z siecią Wi-Fi i wykonywać proste połączenia TCP/IP. ESP8266 dysponuje procesorem Tensilica L106 w 32-bitowej architekturze RISC taktowanym zegarem o częstotliwości 80 MHz. Procesor może bez większych problemów pracować z zegarem 160 MHz. Odbywa się to jednak kosztem jego energooszczędności, a przy typowych zastosowaniach IoT nie ma potrzeby zwiększania częstotliwości zegara.

Bardzo popularnymi modułami wykorzystującymi ten mikrokontroler w unowocześnionej wersji EX są produkty firmy Wemos Electronics. Najciekawszym przedstawicielem rodziny Wemos D1 mini jest moduł D1 mini Pro. W D1 mini Pro zrezygnowano z użycia gotowego modułu ESP8266 i wszystko zaprojektowano od podstaw. Zmieniono konwerter USB-serial na CP2104, co ułatwia współpracę modułu z komputerem – sterowniki do konwertera CP2104 instalują się w nowych wersjach systemów Windows automatycznie z Windows Update. Zamiast 4 MB pamięci flash (lub 1 MB, jak w D1 mini Lite), w D1 mini Pro mamy do dyspozycji aż 16 MB. Ponadto nie ma tu anteny PCB, lecz zastosowano lepszą antenę ceramiczną o wzmocnieniu 3 dB. Na płytce znajduje się również złącze antenowe U.FL (IPX). Wemos D1 mini Pro jest konstrukcją jednostronną. Spód płytki jest płaski i nie ma na nim żadnych elementów elektronicznych. Układ można programować prosto z aplikacji Arduino IDE. Opcjonalnie można skorzystać z firmware’u NodeMCU i programować moduł w języku LUA.

Do budowy stacji pogodowej wybrałem właśnie moduł Wemos D1 mini Pro ze względu na zamontowaną antenę o wzmocnieniu 3 dB i ewentualną możliwość podłączenia anteny zewnętrznej. Stacja została zamontowana na balkonie w sporej odległości od mojego routera Wi-Fi. Jak się okazało, nie muszę montować anteny zewnętrznej – ceramiczna, wewnętrzna antena w zupełności wystarcza.

Schemat elektryczny stacji pogodowej

Oprócz modułu Wemos D1 mini Pro potrzebujemy jeszcze:

  • czujnik temperatury, wilgotności i ciśnienia BME280,
  • czujnik natężenia oświetlenia BH1750,
  • ładowarka akumulatorów Li-Ion TP4056 z zabezpieczeniem,
  • akumulator Li-Ion 3,7 V model 18650 o pojemności 3400 mAh,
  • panel solarny 6 V / 5 W.

 

Założenia projektu:

  • stacja musi być zasilana energią słoneczną,
  • dane pomiarowe ze stacji wysyłane są do bazy danych MySQL na serwerze podłączonym do tej samej sieci LAN / Wi-Fi,
  • serwer Raspberry Pi 3 B+ jest również serwerem WWW hostującym strony z danymi meteo,
  • częstotliwość wysyłania danych do bazy konfigurowana w parametrach programu stacji,
  • stacja ma przesyłać do bazy danych pomiary następujących wartości:
    • temperatura,
    • wilgotność powietrza,
    • ciśnienie atmosferyczne bezwzględne (absolutne),
    • wyliczone ciśnienie atmosferyczne względne (relatywne),
    • natężenie światła (nasłonecznienie),
    • napięcie zasilania stacji (napięcie akumulatora),
    • poziom sygnału Wi-Fi.

 

Kompletna dokumentacja niezbędna do wykonania amatorskiej stacji meteo została umieszczona na portalu majsterkowo.pl.

Wszystkich zainteresowanych samodzielnym wykonaniem takiej stacji zapraszam do zapoznania się ze szczegółowym opisem projektu dostępnym w trzech częściach:

Solarna stacja meteo z wykorzystaniem Wemos D1 mini Pro oraz Raspberry Pi 3 B+ – część 1

Solarna stacja meteo z wykorzystaniem Wemos D1 mini Pro oraz Raspberry Pi 3 B+ – część 2

Solarna stacja meteo z wykorzystaniem Wemos D1 mini Pro oraz Raspberry Pi 3 B+ – część 3

 

 

 

Spodobał Ci się artykuł? Udostępnij go.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *