Prezentuję relację z budowy stacji pogodowej 1-wire. Stacja mierzy temperature w słońcu, w cieniu, ciśnienie, wilgotność, natężenie słońca, kierunek i prędkość wiatru.
Jeżeli chodzi o elektronikę do wilgotności, ciśnienia i natężenia słońca to nie będę za dużo pisał bo w sieci są dostepne proste schematy oparte o układ dallasa DS2438Z. To wg nich zbudowałem te urządzenia. Można je znaleźć np. tutaj http://archives.sensorsmag.com/articles/0501/34/main.shtml
Jeżeli chodzi o elektronikę do wiatromierza, to również schemat dostępny jest w sieci. Urządzenie oparte jest o DS2450 oraz licznik DS2423 (już nieprodukowany) i szereg kontaktronów
Płytkę zaczerpnąłem ze strony http://projekty.qrz.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=36:wiatromierz-anemometr-1-wire-home-automation&catid=6:projekty&Itemid=45 Po zarejestrowaniu można ściągnąć z tej strony wszystkie niezbędne pliki. Tak to wygląda po wykonaniu
Do budowy wiatromierza potrzebowali będziemy ze dwa stare dyski twarde. Potrzebujemy z nich łożyska. W większości dysków przydatne łożyska to te od ramienia głowicy. Rozkręcamy dysk i wyciągamy łożysko z ramienia.
Obcinamy zbędne elementy, tak żeby zostało łożysko z obudową , która posłuży nam do budowy części odpowiedzialnej za pomiar prędkości wiatru
Ze spienionego PCV wycinamy krążek średnicy rurki PCV w której umieścimy urządzenie. Przykręcamy obudowę łożyska (wcześniej wiercimy otwory w aluminiowej obudowie. Dodajemy oś , którą można wykonać z pręta stalowego nagwintowanego. Ewentualny luz kasujemy koszulką termokurczliwą.
Dalej montujemy kontaktron oraz mały magnes neodymowy na kole, które będzie wirowało razem z osią zwierając co obrót kontaktron. Dzieki temu układ ds2423 będzie zliczał i zapamiętywał ilość impulsów.
Pora na budowę wiatraka. Przyznam, że to początkowo spędzało mi sen z powiek bo nie wiedziałem z czego zrobić dość solidne ale i lekkie łopaty wiatraczka. Wreszcie zobaczyłem w supermarkecie łyżki plastikowe do lodów po 50 gr jedna. Tego mi było trzeba. Obciąłem zbędne fragmenty łyżek, skręciłem cztery łyżki do trybiku plastikowego, a wszystko to zalałem żywicą żeby uzyskać dobrą sztywność konstrukcji. Wyszło bardzo dobrze.
Całość montujemy w rurce PCV, której połączenia zalewamy żywicą. Rurę zaślepiamy krążkiem ze spieninego PCV. Zeby zapobiec wlewaniu się wody do środka w miejscu, gdzie wychodzi oś, wiatrak montowany będzie śmigłem do dołu. Należy pamiętać o zalaniu żywicą miejsca gdzie wychodzi kabel.
Wiatrak skończony. Przechodzimy do części odpowiedzialnej za pomiar kierunku wiatru. Analogicznie wycinamy okrąg z PCV trochę większy niż płytka elektroniki. Montujemy łożysko, oś (ja gwintowałem pręt mosiężny) i przykręcamy naszą płytkę wraz z magnesem neodymowym.
Całość pakujemy do jakiegoś pudełczka np. po paście polerskiej. Uchwyt montażowy zrobiłem ze spienionego PCV wycinając w nim otwór na pudełko stanowiące obudowę. Do ośki mosiężnej lutujemy kawałek małego prohfilu, do którego przykręcimy potem ster kierunku.
Ster kierunkowy to profil aluminiowy oraz łopatki wycięte ze spienionego PCV. ster kierunku należy wyważyć stosując np. ołowiane odważniki. Całość składamy i możemy pomalować np. farbą w sprayu.
Kolej na ekran Stevensona, który służył będzie osłonie czujników przed słońcem. Ekran zbudowałem z podstawek pod doniczki , gwintowanego pręta, podkładek i nakrętek. W podstawkach wycinamy środek i skręcamy w regularnych odstępach.
Uchwyt do stacji został wyspawany ze stalowego profilu. Skrzyneczka na przewody połączeniowe to hermetyczna puszka elektryczna przymocowana za pomocą cybantu (takiego jak do mocowania anteny tv)
Czujniki montowane we wnętrzu ekranu Stevensona: czujnik nasłonecznienia, barometr, higrometr, oraz dwa czujniki temperatury DS18B20 (jeden wewnątrz ekranu, drugi na zewnątrz (do pomiaru temperatury w słońcu).
Stację zamontowałem ok 2,5m nad kominem. Prezentuje sie wg mnie bardzo ładnie.
Ster kierunku ustawiony został z busolą w ręku, natomiast kalibrację prędkości udało się zrobić dzieki uprzejmości pana kominiarza z mojego miasteczka, który pożyczył mi przyrząd do pomiaru ciągu kominowego. Porównałem więc liczbę obrotów osi na sek z prędkością wiatru odczytaną przez urządzenie do pomiaru ciągu. Ruch powietrza do kalibracji wymusiłem suszarką do włosów dokonując pomiarów przy różnej mocy i odległości od suszarki. W sumie około 40 pomiarów kalibracyjnych. Wynik pomiarów czasem odbiegał od siebie z uwagi na problem skupienia strumienia suszarki. Ich uśrednienie dało jednak wynik bardzo zbliżony do wyniku wynikającego ze wzoru opisanego na stronie z której pobrałem płytkę (link na początku opisu). Utwierdziło mnie to w przekonaniu, że kalibracja jest ok.
Stacja podłączona jest do serwera linuxowego za pomoca konwertera rs232>1wire opartego na układzie DS2480 i rs232. Schemat i płytkę bardzo fajnego konwertera znalazłem na słoweńskiej grupie dyskusyjnej. Link do wątku
http://www.elektronik.si/phpBB2/viewtopic.php?t=10713
Stacja obsługiwana jest przez program OWFS, natomiast druga linia 1-wire obejmująca czujniki temperatury wewnątrz domu oraz czujniki centralnego ogrzewania działa z programem digitemp. Wyświetlanie wykresów obsługuje rrdtool. Nic więcej o stronie programowej nie powiem, bo tą częścią projektu zajmuje się mój kuzyn informatyk. Kilka zrzutów z mojej strony na której wyświetlane są pomiary:
Wyniki wyświetlane są również na dwóch wyświetlaczach LCD 4x20 (sterownik LCD2USB). Na razie dane wyświetla tylko jeden z nich. Drugi pokazuje testowo dane systemowe. Docelowo będzie pokazywał parametry wiatru.
To chyba wszystko. Obecnie pracuję nad systemem pomiaru opadów deszczu. Postaram się uzupełnić opis jak tylko skończę nad nim pracę. W planach jest również kamera zamontowana obok stacji, obracana silnikiem krokowym pokazująca panoramę i oczywiście aktualną pogodę.
Stacja zostałą wzbogacona o pomiar opadów. Udało mi się zdobyć uszkodzony kołyskowy licznik opadów z jakiejś małej fabrycznej stacji domowej. Wymieniłem tylko elektronikę. Pomiar oparty jest o tą samą zasadę co pomiar prędkości wiatru. Kołyska przechylając się powoduje zbliżenie magnesu o kontaktronu, a ten zwierając się daje impuls do licznika opartego na DS2423. Jedno przechylenie korytka to 10mm wody na 80cm2 (powierzchnia zlewni). Poniżej zdjęcia.
Teraz myślę zrobić pomiar pkrywy śniegu i pomiar wyładowań atmosferycznych.
Cool? Ranking DIY
). Jak wiatr osiągnie prędkość V=V°+x to jeśli wartość spadnie o nie co więcej od x to czasze się zatrzymują? Czy jak już tarcie statyczne jest pokonane to się trochę kręcą?
