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【DIY】ESP8266无线气象站-硬件篇

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straka|  楼主 | 2018-7-14 22:14 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 straka 于 2018-7-24 10:35 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,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。
【连线】:
电路图就不画了(我自己是手画了个图就照着焊了=_=!),合理分配引脚,没什么多余的外围电路元件,都是引用的模块。。。
【代码】:
忙活了半天,21ic的发帖编辑功能实在不友好,随便贴点代码就超字数了,30k??所以还是看原博客吧,这里就给出链接得了,详细内容看原博客 http://www.straka.cn/blog/meteorological_info_collecter/

图1 半成品电路

图2 电路完工

图3 装箱

图4 成品外观

如有疑问,可以留言!

【附录】

代码及相关资料链接:

原文链接: http://www.straka.cn/blog/meteorological_info_collecter/

如原博客访问不畅,也可从下述地方下载

BMP180

DHT22-AM2302

DS3231

PM2.5

ESP8266

Enerlib

资料合集




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沙发
小小电子爱好者| | 2018-7-24 10:18 | 只看该作者
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板凳
straka|  楼主 | 2018-7-24 10:33 | 只看该作者

谢谢,不过话说为啥我发了三个帖子之后就不能再发帖了呢,新发的帖子都在审核中,而且都审核一个多星期了,这是要我放弃这个论坛么?

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21ic小喇叭 2018-7-24 13:46 回复TA
可能是你刚来,论坛等级不够,我帮你升级下吧~以后你多发发帖多回复,积分就上来了,就可以没有限制的发帖 
地板
小小电子爱好者| | 2018-7-24 11:31 | 只看该作者
本帖最后由 小小电子爱好者 于 2018-7-24 11:45 编辑
straka 发表于 2018-7-24 10:33
谢谢,不过话说为啥我发了三个帖子之后就不能再发帖了呢,新发的帖子都在审核中,而且都审核一个多星期了 ...

不会吧    我问问 !!! @21ic小喇叭

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5
小小电子爱好者| | 2018-7-24 11:33 | 只看该作者
灰常航喜欢看楼主帖子    看上去黑科技十足   多发啊  哈哈

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6
小小电子爱好者| | 2018-7-24 12:18 | 只看该作者
straka 发表于 2018-7-24 10:33
谢谢,不过话说为啥我发了三个帖子之后就不能再发帖了呢,新发的帖子都在审核中,而且都审核一个多星期了 ...

楼主新号可能积分少  系统限制发帖量   稍后为楼主升级用户组!

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7
straka|  楼主 | 2018-7-24 15:02 | 只看该作者
小小电子爱好者 发表于 2018-7-24 12:18
楼主新号可能积分少  系统限制发帖量   稍后为楼主升级用户组!

哦哦,谢谢哈

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