मौसम स्टेशन: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

छोटी सी बात के दौरान कभी असहज महसूस करते हैं? बात करने के लिए अच्छी चीजें चाहिए (ठीक है, अपनी बड़ाई) के बारे में? खैर, हमारे पास आपके लिए बात है! यह ट्यूटोरियल आपको अपना खुद का मौसम स्टेशन बनाने और उपयोग करने की अनुमति देगा। अब आप तापमान, दबाव, आर्द्रता, ऊंचाई और हवा की गति पर अपडेट के साथ किसी भी अजीब चुप्पी को आत्मविश्वास से भर सकते हैं। एक बार जब आप इस साफ-सुथरे प्रोजेक्ट को पूरा कर लेंगे तो आप कभी भी "मौसम अच्छा नहीं रहा" का सहारा नहीं लेंगे।

हमारा मौसम केंद्र पूरी तरह से पानी प्रतिरोधी बॉक्स में विभिन्न सेंसर के साथ सुसज्जित है जो विभिन्न प्राकृतिक मापों को रिकॉर्ड करता है और उन सभी को एक ही एसडी कार्ड में सहेजता है। एक Arduino Uno का उपयोग मौसम स्टेशन को आसानी से कोड करने के लिए किया जाता है ताकि यह दूर से काम कर सके। इसके अलावा, इसे विभिन्न कार्यात्मकताओं की एक सरणी देने के लिए किसी भी संख्या में सेंसर को सिस्टम में जोड़ा या एकीकृत किया जा सकता है। हमने Adafruit के विभिन्न सेंसर का उपयोग करने का निर्णय लिया: हमने एक DHT22 तापमान और आर्द्रता सेंसर, एक BMP280 बैरोमीटर का दबाव और ऊंचाई सेंसर, और एक एनीमोमीटर पवन गति सेंसर का उपयोग किया। हमें अपने सभी सेंसर को एक साथ चलाने और एसडी कार्ड पर डेटा लॉग करने के लिए कुछ अलग कोड को एक साथ जोड़ने के अलावा कई कोड लाइब्रेरी डाउनलोड करनी पड़ी। हमारे कोड में पुस्तकालयों के लिंक पर टिप्पणी की गई है।

चरण 1: सामग्री इकट्ठा करें

• Arduino Uno
• protoboard
• 9वी बैटरी
• एडफ्रूट एनीमोमीटर विंड स्पीड सेंसर
• पनरोक आवास
• Adafruit BMP280 बैरोमीटर का दबाव और ऊंचाई सेंसर
• Adafruit DHT22 तापमान और आर्द्रता सेंसर
• एडफ्रूट असेंबल डेटा लॉगिंग शील्ड
• गर्म गोंद

इस चरण में यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि आपका Arduino काम कर रहा है और इसे आपके कंप्यूटर से प्रोग्राम किया जा सकता है। हमने अपने सभी घटकों को एक प्रोटोबार्ड में मिलाप करना भी समाप्त कर दिया, लेकिन सेंसर को Arduino से जोड़ने के लिए एक ब्रेडबोर्ड का भी उपयोग किया जा सकता है। हमारे प्रोटोबार्ड ने हमारे सभी कनेक्शनों को स्थायी बना दिया और घटकों को जगह से बाहर करने की चिंता किए बिना उन्हें घर में रखना आसान बना दिया।

चरण 2: एक डेटा लकड़हारा जोड़ें

यह कदम आसान पेसी है। इस चरण को पूरा करने के लिए आपको बस इतना करना है कि डेटा लकड़हारा जगह में स्नैप करें। यह Arduino Uno के ठीक ऊपर फिट बैठता है।

डेटा लॉगर को वास्तव में डेटा लॉग करने के लिए कुछ कोडिंग की आवश्यकता होती है। लकड़हारा डेटा को एक एसडी कार्ड में रिकॉर्ड करता है जो ढाल में फिट बैठता है और इसे हटाया जा सकता है और कंप्यूटर में प्लग किया जा सकता है। कोड की एक विशेषता जो सहायक है वह है टाइम स्टैम्प का उपयोग। टाइम क्लॉक दूसरे, मिनट और घंटे के अलावा दिन, महीने और साल को रिकॉर्ड करता है (जब तक कि यह बैटरी से जुड़ा रहता है)। हमें उस समय को कोड में सेट करना था जब हमने शुरू किया था, लेकिन डेटा लॉगर समय को तब तक रखता है जब तक उसके बोर्ड पर बैटरी जुड़ी होती है। इसका मतलब घड़ी की कोई रीसेटिंग नहीं है!

चरण 3: तापमान और आर्द्रता सेंसर सेट करें

1. सेंसर पर पहला पिन (लाल) Arduino पर 5V पिन से कनेक्ट करें
2. दूसरे पिन (नीला) को Arduino पर एक डिजिटल पिन से कनेक्ट करें (हम अपना पिन 6 में डालते हैं)
3. चौथा पिन (हरा) Arduino की जमीन पर तार करें

Adafruit के जिस सेंसर का हमने उपयोग किया है, उसे डेटा एकत्र करने के लिए Arduino पर केवल एक डिजिटल पिन की आवश्यकता होती है। यह सेंसर कैपेसिटिव ह्यूमिडिटी सेंसर है। इसका मतलब यह है कि यह दो धातु इलेक्ट्रोडों के बीच एक झरझरा ढांकता हुआ सामग्री द्वारा अलग किए गए सापेक्ष आर्द्रता को मापता है। जैसे ही पानी छिद्रों में प्रवेश करता है, समाई बदल जाती है। सेंसर का तापमान संवेदन भाग एक साधारण अवरोधक है: तापमान में परिवर्तन (थर्मिस्टर कहा जाता है) के रूप में प्रतिरोध बदलता है। हालांकि परिवर्तन गैर-रैखिक है, इसे हमारे डेटा लॉगर शील्ड द्वारा रिकॉर्ड किए गए तापमान रीडिंग में अनुवादित किया जा सकता है।

चरण 4: दबाव और ऊंचाई सेंसर सेट करें

1. विन पिन (लाल) Arduino पर 5V पिन से जुड़ जाता है
2. दूसरा पिन किसी भी चीज़ से नहीं जुड़ा है
3. GND पिन (काला) Arduino. पर जमीन से जुड़ा है
4. SCK पिन (पीला) Arduino पर SCL पिन तक चलता है
5. पाँचवाँ पिन जुड़ा नहीं है
6. SDI पिन (नीला) Arduino के SDA पिन से जुड़ा है
7. सातवां पिन जुड़ा नहीं है और आरेख पर चित्रित नहीं है

विन पिन वोल्टेज को सेंसर में ही नियंत्रित करता है और इसे 5V इनपुट से 3V तक नीचे ले जाता है। SCK पिन, या SPI क्लॉक पिन, सेंसर के लिए एक इनपुट पिन है। SDI पिन पिन में सीरियल डेटा है और Arduino से सेंसर तक जानकारी पहुंचाता है। Arduino और ब्रेडबोर्ड सेट-अप के आरेख में, चित्रित दबाव और ऊंचाई सेंसर सटीक मॉडल नहीं था जिसका हमने उपयोग किया था। एक कम पिन है, हालांकि, जिस तरह से इसे वायर्ड किया जाता है वह ठीक उसी तरह है जैसे वास्तविक सेंसर को वायर्ड किया गया था। जिस तरह से पिन जुड़े हुए हैं वह सेंसर पर पिन को दर्शाता है, और सेंसर के सेट-अप के लिए एक पर्याप्त मॉडल प्रदान करना चाहिए।

चरण 5: एनीमोमीटर सेट करें

1. एनीमोमीटर से लाल बिजली लाइन को Arduino पर विन पिन से जोड़ा जाना चाहिए
2. काली जमीनी रेखा को Arduino. पर जमीन से जोड़ा जाना चाहिए
3. नीला तार (हमारे सर्किट में) A2 पिन. से जुड़ा था

विचार करने वाली एक महत्वपूर्ण बात यह है कि एनीमोमीटर को चलाने के लिए 7-24V की शक्ति की आवश्यकता होती है। Arduino पर 5V पिन बस इसे काटने वाला नहीं है। तो, एक 9V बैटरी को Arduino में प्लग किया जाना चाहिए। यह सीधे विन पिन से जुड़ता है और एनीमोमीटर को एक बड़े शक्ति स्रोत से आकर्षित करने की अनुमति देता है। एनीमोमीटर विद्युत प्रवाह बनाकर हवा की गति को मापता है। यह जितनी तेजी से घूमता है, उतनी ही अधिक ऊर्जा, और इस प्रकार अधिक करंट, एनीमोमीटर स्रोत। Arduino इसे प्राप्त होने वाले विद्युत संकेत को हवा की गति में अनुवाद करने में सक्षम है। हमने जिस प्रोग्राम को कोडित किया है, वह हवा की गति को मील प्रति घंटे में प्राप्त करने के लिए आवश्यक रूपांतरण भी करता है।

चरण 6: सर्किट की जाँच करें और कुछ परीक्षण चलाएँ

ऊपर चित्रित हमारा पूरा सर्किट आरेख है। तापमान सेंसर बोर्ड के बीच में सफेद, चार-पिन वाला सेंसर है। दबाव सेंसर को दाईं ओर लाल सेंसर द्वारा दर्शाया गया है। यद्यपि यह हमारे द्वारा उपयोग किए गए सेंसर से मेल नहीं खाता है, यदि आप उन्हें बाएं से दाएं संरेखित करते हैं तो पिन/कनेक्शन मेल खाएंगे (सेंसर पर एक और पिन है जिसे हमने आरेख में उपयोग किया है)। एनीमोमीटर के तार उन रंगों से मेल खाते हैं जो हमने उन्हें आरेख में दिए हैं। इसके अलावा, हमने Arduino पर आरेख के निचले बाएँ कोने में काली बैटरी पोर्ट में 9V बैटरी जोड़ी।

मौसम केंद्र का परीक्षण करने के लिए, तापमान और आर्द्रता सेंसर पर सांस लेने का प्रयास करें, एनीमोमीटर को घुमाएं, और यह देखने के लिए कि तापमान सेंसर, एनीमोमीटर और दबाव/ऊंचाई सेंसर डेटा एकत्र कर रहे हैं या नहीं, एक ऊंची इमारत/पहाड़ी के ऊपर और नीचे डेटा लें।. यह सुनिश्चित करने के लिए कि माप ठीक से दर्ज किए गए थे, एसडी कार्ड को बाहर निकालने और डिवाइस में प्लग इन करने का प्रयास करें। उम्मीद है कि सब कुछ सुचारू रूप से चल रहा है। यदि नहीं, तो अपने सभी कनेक्शनों की दोबारा जांच करें। बैक-अप योजना के रूप में, कोड की जाँच करने का प्रयास करें और देखें कि क्या कोई त्रुटि हुई है।

चरण 7: सभी घटकों को घर दें

अब समय आ गया है कि इसे एक वास्तविक मौसम केंद्र की तरह बनाया जाए। हमने अपने सर्किट और अधिकांश घटकों को रखने के लिए एक बाहरी उत्पाद वाटरप्रूफ बॉक्स का उपयोग किया। हमारे बॉक्स में पहले से ही एक भेदक और एक रबर गैसकेट के साथ एक छेद था। इसने हमें बॉक्स के बाहर तापमान सेंसर और एनीमोमीटर के तारों को छेदक में ड्रिल किए गए छेद के माध्यम से चलाने और एपॉक्सी के साथ सील करने की अनुमति दी। बॉक्स के अंदर प्रेशर सेंसर लगाने की समस्या को हल करने के लिए, हमने बॉक्स के बिल्कुल नीचे छोटे-छोटे छेद किए और इसे जमीनी स्तर से ऊपर रखने के लिए नीचे के प्रत्येक कोने पर एक रिसर लगाया।

एनीमोमीटर और तापमान सेंसर को मुख्य सर्किट बोर्ड से जोड़ने वाले तारों को वाटरप्रूफ करने के लिए, हमने किसी भी कनेक्शन को सील करने के लिए हीट सिकुड़ टेप का इस्तेमाल किया। हमने बॉक्स के नीचे तापमान सेंसर चलाया और इसे संलग्न किया (हम नहीं चाहते थे कि रंगा हुआ प्लास्टिक गर्मी में फंस जाए और हमें गलत तापमान रीडिंग दे)।

यह एकमात्र आवास विकल्प नहीं है, लेकिन यह निश्चित रूप से एक है जो एक मजेदार परियोजना के लिए काम करेगा।

चरण 8: अपने व्यक्तिगत लिटिल वेदर स्टेशन का आनंद लें

अब मजेदार हिस्सा है! अपने मौसम केंद्र को अपने साथ ले जाएं, इसे अपनी खिड़की के बाहर स्थापित करें, या जो कुछ भी आप चाहते हैं वह करें। इसे मौसम के गुब्बारे में भेजना चाहते हैं? हमारे अगले इंस्ट्रक्शनल को देखें!