Домашняя метеостанция своими руками: Очередной умный дом, в нескольких частях. Метеостанция из подручных материалов

Очередной умный дом, в нескольких частях. Метеостанция из подручных материалов

Просматривая разные проекты метеостанций, заметил одну тенденцию. Это или датчик температуры и влажности, чаще всего всеми любимый китайский DHT-11 или DHT-22, к которым добавляют либо датчик освещенности (Метеостанция на Arduino с визуализацией данных) либо давления (Ethernet метеостанция), или покупное-навороченное за много сотен долларов (Автоматическая метеостанция на даче)

Так как лично для меня — метеостанция без измерения направления и скорости ветра не метеостанция, а потратить порядка 700USD на по большому счету игрушку я не готов, то решено было сделать похожее на «дорогое-навороченное» но занедорого.

Электроника

  1. Датчик температуры — LM35. Включен с возможностью измерения отрицательных температур
  2. Куда уж без него — датчик влажности и температуры DHT11
  3. Датчик давления — HP03SA
  4. Датчик освещенности — фоторезистор LXD5516
  5. Датчик скорости ветра — обычный датчик Холла

Теперь о измерении направления ветра. Было много вариантов, от оптических энкодеров — заводских (дорого) или самодельных в виде нескольких пар светодиодов и фотодиодов, и диска с кодом Грея (сложно и много компонентов), до магнита и 4-8 герконов (слишком просто и неточно). В итоге выбор пал на AS5040 – магнитный энкодер. Так как особая точность не нужна, то аналоговый выход энкодера подключен к ADC микроконтроллера.

Микроконтроллер — PIC16F88. Выход — RS485 в внутреннюю сеть умного дома, о котором этот цикл статей. Вся электронная часть собрана на трех платах.

На этом с электроникой все, никаких нюансов, ничего интересного, все по даташитам. Переходим к механике.

Механика

К сожалению, напечатать корпус на 3D принтере возможности нет, а у заводских корпусов с водонепроницаемостью беда практически у всех. К тому же подшипники и все остальное — тела вращения, значит круглый корпус будет самым логичным выбором. Пришлось обратить взор на другие сферы — на водоснабжение. В качестве корпуса взята соединительная муфта «на 32» для канализации, и два патрубка для размещения в них подшипниковых узлов. Из латуни были выточены две заглушки, в которых запрессованы по два подшипника 626.

Магниты… Магнит для датчика скорости подойдет практически любой, а вот с датчиком направления было сложнее. Ему нужен круглый магнит с намагниченностью от края до края

В то время как у основной массы продающихся — разные полюса на разных сторонах.

Но, оказалось, что нужные магниты находятся на шпинделях двигателей CD/DVD приводов.

В собранном виде подшипниковые узлы выглядят так

После изготовления и сборки плат — датчики скорости и направления ветра принимают окончательный вид

Так как метеостанция все таки из подручных материалов, то для крыльчатки режем теннисные шарики, флюгер тоже мастерим из того, что попадется под руки. Красим в радикально черный цвет, и получается так.

В качестве датчика дождя так же используем половинку теннисного шарика, в котором между двумя слоями геотекстиля расположены два контакта

Собираем, подключаем и прикручиваем повыше

Интерфейс

Как я уже рассказывал (Очередной умный дом, в трех частях. Часть третья, пользовательско-интерфейсная) есть два вида интерфейса. Первый вид, в котором на экране отображаются практически все данные с устройства, выглядит так

Температура текущая, минимум, максимум, направление изменения. Давление, аналогично. Влажность. Ветер — направление и роза ветров. Цифры нужны скорее для отладки, показывают сколько времени в каком секторе был флюгер. Скорость ветра, время, показания датчика освещенности (без калибровки, то что измерил ADC) и датчик дождя. Все данные и обработка — ведутся в микроконтроллере метеостанции.

Второй тип интерфейса — на основе виджетов. Тут данных меньше, температура, влажность, давление, скорость и направление ветра

И куда уж без Android Wear — на часах

В связи с тем, что раз в минуту происходит опрос всех контроллеров с записью в БД— то любые метеоданные доступны для анализа или отображения в виде графиков

Как сделать метеоплощадку своими руками

Метеоплощадка представляет собой развивающее оборудование в виде укомплектованной уличной метеостанции, состоящей из  обучающих элементов: флюгера, метеобудки, солнечных часов и других интересных приспособлений. Как правило, метеоплощадку широко используют в дошкольных образовательных учреждения, детских садах. Но и во дворе уличная метеостанция будет иметь большой успех у ребятни.

Уникальность метеоплощадки заключается в том, что в игровой форме дети получают азы культурного общения с окружающим миром, вовлекаются в процесс непосредственного общения с природными явлениями. Эта методика обучения расширяет кругозор ребенка и формирует бережное отношение к природе, знакомит малышей с культурой края.

Не смотря на то, что в современном мире остается все меньше свободного времени на творчество, многие задаются вопросом: как сделать метеоплощадку своими руками. Благодаря широкому доступу к всевозможным интернет-источникам, получить подробную инструкцию по изготовлению метеостанции с подробным фото- и видеорядом не составит труда.

Мы готовы предложить вам подробный пошаговый алгоритм изготовления метеоплощадки своими руками.

Если у других получилось, я тоже смогу

Для того чтобы сделать своими руками что-то полезное, достаточно только желания! Все остальное: время, средства, идеи — найдется. Для начала давайте определимся с тем, из чего будет состоять наша метеоплощадка. Это важно для того, чтобы в дальнейшем рассчитать необходимые нам материалы и освободить пространство для работы и монтажа игровой метеостанции.

Из чего можно изготовить метеоплощадку своими руками

Почему движутся облака, с какой силой дует ветер, откуда берется вода в тучах — это далеко не полный список вопросов, которые задают дети. Можно и объяснить, но лучше — показать все наглядно. Чтобы ребенок мог пощупать, потрогать, измерить и, возможно, сам найти ответы на вопросы.

Итак, если вы решили сделать метеплощадку своими руками, мы предлагаем следующую комплектацию обучающей метеостанции:

барометр,

дождеметр,

ветровой рукав для измерения силы ветра,

флюгер,

солнечные часы,

рамка-определитель типов облаков.

 

Барометр для метеоплощадки своими руками


Нам понадобится:

— стеклянная банка,

— воздушный шарик,

— канцелярская резинка или скотч,

— бамбуковая шпажка или соломинка,

— цветная бумага,

— канцелярский зажим-прищепка

Что-то придется купить, что-то поискать в кладовке, гараже или кухонном шкафчике.

Принцип работы таков:

На горлышко пустой банки натягиваем шарик, закрепляем.

На кончик бамбуковой шпажки приклеиваем стрелочку из бумаги. Второй конец палочки с помощью скотча приклеиваем на шарик.

В прищепку вставляем полоску картона высотой с банку, на которой будем делать шкалу.

Устанавливаем шкалу так, чтобы стрелочка барометра показывала на нее, и карандашом или фломастером отмечаем показания.

При увеличении давления внешний воздух вминает внутренний вглубь, шарик прогибается, стрелочка поднимается. А при падении давления воздух в банке начинает давить на шарик изнутри, он вспучивается, стрелочка наклоняется вниз.

ВАЖНО: чтобы градуировать шкалу, начальные измерения самодельного барометра нужно сличать с показаниями настоящего (или с данными на сайте погоды, если обычного барометра в доме нет).

Конечно, такое приспособление не совсем прочное и очень скоро компоненты придется менять, но кое-что измерить все же удастся!

Дождеметр для метеоплощадки своими руками

На настоящих метеостанциях для измерения количества выпавших осадков используют специальный прибор — осадкометр. Он представляет собой укрепленное на вертикальном столбе дождемерное ведро, закрытое от ветра, и дождемерный стакан для измерения количества осадков.

Мы предлагаем изготовить упрощенный вариант и назовем его дождеметр.


Нам понадобится:

— пластиковый стаканчик (например, из-под сметаны),

— бельевая веревка,

— скрепка,

— мерный стаканчик.

Принцип работы таков:

Пластиковый стаканчик укрепляем на бельевой веревке с помощью скрепки. Бельевую веревку можно протянуть во дворе между деревьев или на лоджии (веранде в детском саду). Вот и все! Далее остается ждать дождя и измерять то количество осадков, которое собирается в стакане за сутки. Для этого воду переливаем в мерный стаканчик, показания записываем в блокнот.

НЕДОСТАТКИ:  если дождеметр установлен не на открытом месте, то при боковом ветре в измерительный стаканчик осадков попадает меньше, чем при встречном. Кроме того, из-за маленького объема самодельного дождеметра, подобное приспособление не способно измерить квадратный метр площади. Поэтому если с математикой вы на «ты», то можно либо прибегнуть к дальнейшим вычислениям, либо измерять относительное количество выпавших осадков. Например, какой из дней недели принес их больше, а какой меньше.

Ветровой рукав для метеоплощадки своими руками

Для изготовления метеоплощадки своими руками для дошкольного учреждения или для домашнего наблюдения за погодой и природными явлениями  также пригодится устройство для измерения силы ветра.

Ветровой рукав представляет собой конус из ткани. С его помощью определяют силу и направление ветра. Проще говоря: куда конус показывает — туда и дует ветер. А то, как сильно провисает ткань, показывает приблизительную его скорость.

Чтобы интереснее было наблюдать за «живым» рукавом, мы предлагаем сделать его ярким!


Нам понадобится:

— длинная узкая «труба» из яркой легкой ткани (хотя можно использовать и пакеты для мусора) общей длиной около пяти метров.

— прочный устойчивый каркас, к которому мы закрепим наш яркий конус. Он не только должен держать входное отверстие трубы всегда в открытом состоянии, но и свободно вращаться на некой оси. Ведь ему надо легко менять свое положение, чтобы показывать направление ветра. Предлагаем изготовить такую опору из проволочного кольца, закрепленного на гвозде. Гвоздь вобьем в деревянный столбик так, чтобы кольцо могло свободно вращаться вокруг него.

— для точного определения направление ветра сделаем «розу ветров», скрестив две палочки, и промаркируем ее в соответствии со сторонами света.

Ветровой рукав готов! Только обратите внимание, когда будете снимать показания, что метеорологическим направлением ветра считается направление обратное тому, которое показывает ветроуказатель.

НЕДОСТАТОК: прочность нашего ветрового рукава оставляет желать лучшего, ведь все сделано из подручных материалов, не опробовано при разной силе ветра, а потому в самый ответственный момент может рухнуть и испортить показатели. Но зная это, мы постоянно будем находиться рядом и страховать наше самодельное приспособление!

Флюгер для метеоплощадки своими руками

Еще один интересный прибор для уличной обучающей метеостанции, который можно сделать своими руками — флюгер. С его помощью определяем, с какой стороны дует ветер. Это приспособление можно сделать еще и очень красивым, если проявить фантазию!


Нам понадобится:

— две палки (одна из них легкая, тростниковая для стрелки флюгера),

— скотч,

— картон и кусочек металлической проволоки длиной около 15 см.

Принцип работы таков:

Вырезаем из картона стрелку (треугольник со сторонами 10, 10 и 5 см) и оперение (два параллелограмма со сторонами 10х7 см). Нижний край параллелограмма подгибаем на 1 см.
Тростинку, которая будет стрелкой флюгера, расщепляем с одной стороны. Вставляем в щель наконечник. Скотчем перематываем продолжение тростинки, чтобы щель не пошла дальше и не расколола тростинку пополам.

Части оперения складываем загнутыми сторонами внахлест так, чтобы между ними можно было всунуть конец стрелки. И фиксируем их скотчем.

Находим центр тяжести стрелы.

Обматываем это место скотчем и делаем отверстие. В него мы будем вставлять металлический стержень — ось вращения. Обратите внимание на то, чтобы отверстие было в той же плоскости, что и наконечник и оперение стрелы.

В земле крепко фиксируем толстую палку. Верхушку ее лучше закрыть каким-то выпуклым и гладким колпачком — при вращении стрелка флюгера сползает по оси вниз, и если она ляжет на неровный верх палки, то стрелка остановится.

Определяем стороны света и отмечаем их на земле.

Самодельный флюгер готов! Теперь остается приноровиться, запастись терпением и научить малышей определять направление ветра.

 

Солнечные часы для метеоплощадки своими руками

Изготовить солнечные часы своими руками также не составит большого труда. Главное — иметь под рукой все необходимые материалы.

Нам понадобится:

— открытая поверхность,

— прочная ровная палка примерно сантиметров 50 высотой,

— мелкие предметы, например, ракушки,

— мел или то, чем можно разметить грунтовую поверхность.

Принцип работы таков:

Выбираем пустой участок, находящийся весь день на солнце. Устанавливаем на нем палку, вокруг расставляем метки (определяем их по настоящим часам). На место каждого часа кладем мелкий предмет, в нашем случае — ракушки. Когда количество часов будет полное и равное 12, прочерчиваем круг, соединяя метки. Наши уличные солнечные часы готовы.

НЕДОСТАТОК: такие солнечные часы, выполненные своими руками для уличной метеостанции, не мобильные. При меняющихся погодных условиях они могут испортиться: ветер раздует мелкие предметы, дождь смоет разметку. Но в качестве наглядного примера того, как определяется время посредством солнца и тени — это очень занятное приспособление.

Рамка-определитель типов облаков для метеоплощадки своими руками

Пожалуй, это приспособление — одно из самых необычных, интересных и сложных по исполнению, потому что требует от нас максимального творчества, усидчивости и фантазии. А еще — знаний типов облаков. Но раз уж мы с вами справились с предыдущими заданиями, изготовить рамку-определитель типов облаков для уличной метеостанции своими руками не составит для нас особого труда.


Нам понадобится:

— чистый лист ватмана или любой другой плотной бумаги форматом А3 (можно и А2),

— 10 картинок с фотографиями каждого типа облаков.

— фломастеры или карандаши,

— канцелярский нож или ножницы,

— бумажный клей.

Принцип работы таков:

Размечаем лист ватмана на 12 ровных частей.

Две центральные части оставляем пустыми. Здесь будем прорезать окошко для наблюдения за облаками. На остальные 10 частей наклеиваем картинки с изображением облаков.

Рамка-определитель облаков готова!

Уличная метеоплощадка на заказ

Как видите, изготовить метеоплощадку своими руками можно. У многих это получается даже неплохо. Хотя времени на это уходит много. Да и знание нужны, хотя бы начальные, чтобы, например, правильно определить стороны света или рассчитать количество выпавших осадков на один квадратный сантиметр площади. Безусловно, и это все можно найти в интернете. Главное — было бы желание! Одна лишь маленькая оговорка — ничего из вышеперечисленного не повлияет на прочность изготовленных конструкций. Что-то придет в негодность быстро, например, уличные солнечные часы после первого дождя.

Но есть способ обзавестись хорошей, прочной, яркой, интересной и безопасной детской метеоплощадкой, которая прослужит не один год и воспитает не одно поколение малышей!

Уличную метеостанцию можно приобрести на заказ в компании «Умничка». Здесь  профессионально занимаются изготовление развивающих метеоплащадок для дошкольных образовательных учреждений и детских садов.

Рассказывает руководитель компании «Умничка» Федор Будылдин: «Все хорошее когда-то было нашим увлечением. И первую метеоплощадку мы собирали, если можно так выразиться, своими руками. Сегодня наши развивающие метеостанции пользуются успехом по всей России. В детских садах Ханты-Мансийска и Нового Уренгоя ребята уже не первый год с удовольствием изучают экологию на уличных игровых метеостанциях. А мы в свою очередь понимаем, что основные пользователи нашего продукта – дети. Поэтому со всей ответственностью подходим к производству данного оборудования. Метеоплощадка – это уличная игра. После долгих тестирований и доработок наши технологи и дизайнеры смогли успешно реализовать этот проект и адаптировать его к любым погодным условиям. Каждое изделие прочное, безопасное, как экологически, так и технически».

Метеоплощадка от компании «Умничка» представляет собой развивающее оборудование в виде укомплектованной уличной метеостанции, состоящей из более чем 26 обучающих элементов. Комплектацию метеостанции можно выбрать индивидуально. Уличная игровая метеостанция имеет гарантийный срок и сертификаты, подтверждающие ее безопасность.

Если вы задумались о правильном и современном воспитании ребенка с помощью игровых метеоплощадок, то у вас есть два варианта.

Первый: найти информацию в интернете и самостоятельно изготовить домашнюю метеостанцию. В этом случае вы будете чувствовать себя первопроходцем. Потратите кучу нервов, времени и сил, прежде чем добьетесь качественного (или хоть какого-то) результата.

Второй: заказать метеоплощадку для дошкольных образовательных учреждений или домашнего использования в компании «Умничка». Здесь для вас подберут подходящую вашим пожеланиям комплектацию обучающей метеостанции из качественных материалов. Вы сэкономите время, силы и нервы, и сможете быть уверены в том, что метеостанция прослужит долго!

Готовая метеоплощадка для Вашего учреждения от российского производителя >>>  (посмотреть)

 Мастер — класс от     Компании «Умничка» — первого регионального производителя развивающего оборудования.


Приглашаем педагогов дошкольного образования Тюменской области, ЯНАО и ХМАО-Югры опубликовать свой методический материал:

— Педагогический опыт, авторские программы, методические пособия, презентации к занятиям, электронные игры;

— Лично разработанные конспекты и сценарии образовательной деятельности, проекты, мастер – классы (в т. ч. видео), формы работы с семьёй и педагогами.

Почему выгодно публиковаться у нас?


1. 1. «Детские сады Тюменской области» официально зарегистрированное профильное СМИ федерального уровня. ЭЛ № ФС 77 — 43321

2. Деятельность редакции поддерживается Департаментом образования и науки Тюменской области

3. Мы оформляем «Свидетельство о публикации» в СМИ.

4. Документ имеет уникальный номер, вписан в реестр, имеет оригинальную печать редакции интернет-издания и подпись.
5. «Свидетельство о публикации» в СМИ отправляется автору как в бумажном, так и в электронном варианте. Подробно Подробно >>>
Образец «Свидетельства о публикации авторского методического материала в СМИ».pdf



Метеостанция для дома.Виды и устройство.Как выбрать, особенности

Планы людей и комфорт выполнения различных работ зависит от погодных условий. В связи с этим всегда уместно располагать точной информацией об ожидаемых погодных условиях хотя бы на сутки вперед. Для этих целей была придумана метеостанция для дома. Казалось бы, зачем она нужна, ведь всегда можно посмотреть прогноз погоды от Гидрометцентра. Все же наличие такого прибора имеет свои преимущества. Он позволяет предсказать изменение погоды непосредственно на той локации, на которой он установлен. Гидрометцентр делает прогноз для определенного города или района в целом, но это не значит, что ожидаемый дождь будет идти везде на территории нескольких сот квадратных километров. Скорее всего, он охватит только небольшой участок, поэтому полностью доверять масштабным прогнозам не стоит. Наличие домашней станции решает данные проблемы и весьма эффективно.

Что может метеостанция для дома

В продаже предлагаются сотни видов компактных метеостанций, отличающихся между собой по эффективности измерения, а также количеству показателей погоды. В связи с этим можно рассмотреть в целом, на что способны устройства ведущих брендов:

  • Показывать атмосферное давление.
  • Определять температуру на улице.
  • Указывать направление и скорость ветра.
  • Предсказывать погоду.
  • Измерять объем прошедших осадков.
  • Определять относительную влажность.

Такие функции выполняют только метеостанции высшего ценового сегмента, более дешевые совмещают в себе только функцию термометра и барометра. Фактически назвать их метеостанцией сложно, поскольку они не дают никаких прогнозов, и судить об ожидаемых погодных изменениях придется самостоятельно, ориентируясь по данным давления.

Из чего состоит метеостанция

Метеостанция для дома представляет собой устройство, которое состоит как минимум из двух блоков. Первый из них представляет собой главный блок с дисплеем, на котором выводятся проанализированные данные. Вторая часть является выносным датчиком, измеряющим требуемые показания для прогнозирования изменения погодных условий. Центральный блок устанавливается в доме или квартире, а система датчиков выводится на улицу под открытое небо и фиксируется в любом удобном месте, где она не будет мешать.

Более сложные метеостанции оснащаются большим количеством датчиков. У брендовых устройств их может быть четыре. Они рассредоточиваются на улице на значительном расстоянии друг от друга, которое может составлять от 3 до 100 м. Об этом указывается в инструкции к прибору. Чем больше фактическое расстояние между ними, тем выше точность измерения. Центральный блок, получая различные данные от удаленных датчиков, выводит среднее значение, что позволяет минимизировать погрешность, вызванную неправильным монтажом одного из них. К примеру, если он располагается близко к техническим сооружениям, выделяющих тепло или пар. Подобные факторы изменяют условия вокруг такого объекта, поэтому датчик будет фиксировать искаженные показатели.

Типы метеостанций по способу установки
Метеостанция для дома по способу установки бывает двух конфигураций:
  1. Проводная.
  2. Беспроводная.

Проводная  является самой доступной, но при этом имеет некоторые сложности с установкой. У нее между главным блоком и датчиком проходит провод. Степень удаления датчика от блока зависит исключительно от длины кабеля. Монтировать такую систему неудобно, поскольку потребуется проделать технологическое отверстие в стене или раме окна, чтобы вывести провод на улицу. Кроме этого, сам блок с экраном, на который выводятся показатели измерений, закрепляется стационарно и не может переноситься. Он цепляется к стене или ставится на стол. При этом решив выбрать для него другое место, переместить блок удастся только на то расстояние, на которое это позволит оставшийся провод.

Беспроводные уже практически вытеснили проводные устройства, поскольку они намного удобнее. Их датчики передают сигналы на центральный блок используя радиочастоты. Сам блок может устанавливаться в любой части помещения и при необходимости передвигаться куда угодно. Датчики выносятся на улицу и тоже при необходимости могут перемещаться, если изначальное место было выбрано неудачно.

Питание метеостанций
Домашняя метеостанция может работать от различных источников питания:

Устройство на батарейках является самым бюджетным. Оно подразумевает установку пальчиковых батареек, как в обычных настольных часах. В зависимости от мощности оборудования комплекта установленных батареек хватает от нескольких месяцев до полугода. Недостаток таких устройств в том, что при истощении ресурса батареек метеостанция для дома начинает работать с погрешностью. В связи с этим источник питания нужно менять заблаговременно, не ожидая, когда экран центрального блока совсем погаснет.

Более удобными являются метеостанции с аккумуляторной батареей. Они подзаряжаются подобно мобильным телефонам. На дисплее устройства имеется индикатор заряда, который сообщит, когда нужно подзарядить прибор. Такая станция стоит дороже, но она не отключиться, если вдруг пропадет центральное электроснабжение, и все равно будет показывать прогноз погоды, а также температуру, давление и другие показатели.

Самыми распространенными станциями являются устройства работающие от электросети. Включив их в розетку можно уже не волноваться о замене батарейки или подзарядке. Конечно, когда существует проблема с энергоснабжением, то прибор отключается. Такие устройства включаются в розетку, поэтому од них тянется провод, что не всегда удобно.

Производством таких устройств занимаются десятки брендов, поэтому они придумали различные технологические решения вопроса питания датчиков. Если центральный блок подключается к сети, то его датчики могут питаться от батареек, аккумулятора или тоже от сети. Если датчики подсоединяются к центральному блоку проводами, то вопрос об их питании отпадает сам собой, поскольку кабель не только передает данные измерений, но и энергию.

Виды метеостанций по принципу работы
По принципу работы метеостанция для дома может быть:
  • Аналоговой.
  • Цифровой.

Аналоговая метеостанция для дома является устаревшей и практически уже не встречается. Такие устройства отличаются низкой точностью, поскольку комплектуются механическими устройствами измерения давления, температуры и влажности. Они внешне выглядят солидно и напоминают старинное оборудование, которым пользовались мореплаватели, ходившие на парусных суднах. Сейчас такие метеостанции интересуют покупателей больше как сувенир, а не функциональное оборудование.

Цифровая метеостанция для дома является самымой совершенной. Она отличается высокой точностью работы. В отличие от аналоговых она выводит показатели не указанием стрелки на определенные цифры, а на жидкокристаллический дисплей. Он может быть черно-белым, что характерно для бюджетных моделей, а также цветным.

Дополнительные возможности

Метеостанция для дома может выполнять целый набор функций, сочетая в себе элементы оборудования прочих направлений. Практически все современные станции помимо вывода на дисплей показателей наружной температуры, влажности и давления, также показывают время. Они могут служить как будильник, что позволит отказаться от покупки настольных часов. Также уже стандартной функцией подобного оборудования стало наличие календаря. Устройство не только выводит дату, но и располагает сведениями циклов лунного календаря.

Оборудование дорогих брендов зачастую поддерживает функцию подключение к компьютерному оборудованию, а также смартфонам на операционных системах Android, iOS и Windows. Мобильные устройства могут подключаться к центральному блоку посредством специальных приложений и выводить на свой экран данные измерений. Можно определить ситуацию с погодой просто посмотрев на экран мобильного или планшета без необходимости подходить к дисплею станции.

Отдельные метеостанции оснащаются проектором, который выводит данные о погоде на стену или потолок. Они подойдут для людей с плохим зрением, которые не могут прочитать показатели на маленьком экране без применения очков.

Также многие устройства, особенно которые работают на батарейках или аккумуляторах, оснащаются датчиком движения. Он постоянно сканирует пространство перед дисплеем, который в это время находится в режиме сна с погашенным экраном. Как только движение обнаруживается, экран засвечивается и выводит показатели измерений. Это позволяет снизить расход энергии и продлить ресурс эксплуатации батарейки или заряженного аккумулятора.

Критерии выбора
Выбирая домашние метеостанции, стоит ориентироваться не только по наличию функций и количеству датчиков, но и другим критериям:
  • Радиус приема.
  • Интервал передачи данных.

Что касается радиуса направления сигнала, то чем он больше, тем лучше. Это позволит увеличить расстояние между датчиками и центральным блоком. Чем обширнее захват, тем точнее конечные данные. Стоит учитывать, что у беспроводных устройств указанное расстояние на деле окажется меньшим, поскольку сигнал слабеет при прохождении сквозь препятствия, такие как стены. В связи с этим стоит размещать датчики приблизительно на 10% ближе, чем в заявленном расстоянии.

Также важным критерием является интервал передачи сигналов от датчиков на центральный блок. В различных устройств он составляет от 5 секунд до 5 минут. Конечно, чем чаще осуществляется обновление данных, тем скорее на дисплей выводятся изменения. При этом нужно учитывать, что если датчики работают на батарейках или аккумуляторе, то высокая частота импульсов приводит к скорой разрядке.

Похожие темы:

Домашняя цифровая метеостанция — безошибочная информация о погоде |

Каждый день, собираясь в школу, в университет, на работу или просто на прогулку люди интересуются погодой, так как именно от неё зависит выбор верхней одежды. К тому же, многие уходят из дома на целый день и возвращаются поздно вечером, а за это время очень многое может измениться.

Нельзя забывать и про людей «метеозависимых», которые очень чувствительны к перепадам атмосферного давления. Конечно, сейчас нет проблем с тем, чтобы узнать погоду на день и даже на неделю. Вся эта информация предоставляется СМИ, телевидением, по радио и в интернете. Правда, синоптики не всегда правы, плюс ко всему прогнозируя погоду, они охватывают довольно обширные территории, из-за чего в выводах оказывается много погрешностей.

Чтобы решить все эти проблемы обратитесь в магазин электроники, где всегда можно найти и купить домашнюю метеостанцию. С точным прогнозом на каждый день вам будет не страшна любая непогода. Именно домашние цифровые метеостанции пользуются в последнее время большой популярностью, так как люди поняли, что хотят получать подлинную информацию о погоде, благодаря которой в течение дня не будет неприятных неожиданностей.

Домашние цифровые метеостанции оборудованы высокочувствительными датчиками: термометром, барометром и гигрометром. Основываясь на этих данных, портативная метеостанция самостоятельно составляет прогноз погоды для данной местности, которая выводится на дисплей. Более подробный отчет о погодных условиях можно получить при помощи профессиональной метеостанции. Последняя укомплектована множеством датчиков, которые имеют доступ к интернету, благодаря этому они собирают всю имеющуюся информацию, проводят анализ и выдают более точные результаты. Некоторые метеостанции могут составлять графики колебаний разных погодных показателей в течение суток.

Теперь не обязательно выглядывать на улицу, чтобы сориентироваться в выборе гардероба на день. Достаточно взглянуть на дисплей домашней цифровой метеостанции, на которой может быть изображено солнышко, либо тучка, либо тучка с солнышком, либо дождь, либо снег…

Разработчики домашней метеостанции позаботились и о дополнительных услугах: будильник, часы, фоторамка, радио и проктор. Это очень удобно, ведь кроме погоды устройство не позволит своему хозяину проспать, будет всегда показывать точное время. Очень удобно то, что дисплей имеет высокую разрешающую способность, благодаря которой информация на экране видна даже с дальнего расстояния и под любым углом. Проектор необходим для того, чтобы информация выводилась на любую поверхность в помещении, для удобства ее прочтения. Фоторамка это скорее каприз дизайнеров, которые таким образом пытаются принести уют в любой дом.

Приобрести домашнюю цифровую метеостанцию теперь может каждый желающий. Достаточно прийти в магазин электроники либо отправиться за покупкой в интернет магазин. Консультанты могут оказать существенную помощь в выборе техники и рассказать про все преимущества разных моделей домашних метеостанций.

Как сделать простую метеостанцию: проект «Сделай сам»

Самостоятельная запись и сбор данных о погоде — это весело. Уверен, вы тоже со мной согласитесь: если вы хотите знать, как сделать у себя дома метеостанцию ​​и самостоятельно составлять прогноз погоды, слава Богу. Вы попали в нужное место.

Изготовить метеостанцию ​​может быть очень легко и просто, а также интересно. Просто вам нужно собрать несколько простых материалов, которые доступны в онлайн- или офлайн-магазинах. А затем вам нужно собрать их, чтобы предвидеть погодные условия, как метеоролог.

На простой метеостанции вы можете легко измерить температуру термометром, количество осадков — дождемером, давление воздуха — барометром, влажность — гигрометром и т. Д. Построить метеостанцию, собрав эти инструменты, очень легко и просто.

В этой статье я расскажу, как сделать простую метеостанцию ​​дома, с помощью которой вы можете легко записывать и собирать данные о погоде самостоятельно.

Подробнее …

Шаг 1: Вещи, которые вам нужны

Чтобы построить простую персональную метеостанцию, вам нужно собрать несколько инструментов.К ним относятся электроника, оборудование и некоторые другие вещи. Все эти инструменты легко получить в любом интернет-магазине или офлайн-магазине, поэтому не паникуйте. Давайте познакомим вас с необходимым оборудованием.

Электроника

Arduino Uno: Это качественная плата микроконтроллера, которая имеет 14 контактов для цифрового выхода и входа, шесть аналоговых входов и кварцевый кристалл с частотой 16 МГц. Он также имеет USB-соединение, кнопку сброса, разъем питания и разъем ICSP.Arduino Uno содержит все, что важно для поддержки микроконтроллера.

Arduino Ethernet Shield W5100: Он подключает ваш Arduino Uno к Интернету. И эта конкретная модель основана на чипе Wiznet W5100. Он предлагает сеть, способную поддерживать до четырех сокетных подключений одновременно.

Датчик температуры: В основном используется для измерения температуры и влажности с помощью платы Arduino. Датчик температуры DHT11 очень популярен для личного использования, потому что он очень дешев и обеспечивает отличную производительность.

Датчик давления BMP180: Затем вам понадобится датчик для измерения барометрического давления. Я бы порекомендовал датчик BMP 180 от Basch, это лучшее недорогое решение для датчиков и простое в использовании.

Просто подключите датчик к Arduino Uno и загрузите библиотеку BMP180 Arduino вместе с примером кода для расчета температуры, давления и высоты. Затем установите библиотеку и пример диаграммы. После этого вы легко получите точные данные о температуре и давлении.

ИК-модуль: Для управления устройством без вмешательства человека вам понадобится ИК-датчик (инфракрасный).Обычно он состоит из ИК-светодиода и фотодиода.

Магнитный датчик: Маленькая микросхема под названием HMC5883L позволит вам измерить направление и величину магнитного поля Земли.

Ленточный кабель: Для создания метеостанции вам также потребуется интегрировать различное крошечное оборудование друг с другом. А ленточный кабель позволит вам выполнять множество подключений. Ленточный кабель — это плоский и тонкий кабель, состоящий из нескольких кабелей небольшого сечения, расположенных параллельно друг другу.

Адаптер постоянного тока 9 В: Адаптер необходим для подачи электроэнергии к вашей Arduino. На рынке доступно множество видов адаптеров, и вы можете использовать любые из них по своему усмотрению. Если вы хотите узнать мое мнение, я бы порекомендовал адаптер постоянного тока на 9 В.

Некоторые аппаратные средства

Чтобы сделать экран Стивенсона, вам понадобились деревянная доска, фанера и железный штатив для установки метеостанции. Вам также понадобятся трубы из ПВХ, пластиковые стаканы для изготовления анемометра, шарикоподшипник и контактные кольца, корпус SMPS и длинный кабель Ethernet.

Разное

Кроме того, вам лучше сохранить все возможные инструменты для ваших электронных проектов. Эти разные инструменты включают отвертку, универсальный нож, гаечный ключ, инструмент для зачистки проводов, увеличительное стекло, электрическую дрель, малярную кисть, молоток, рулетку, фонарик и т. Д.

Да, это обычные инструменты, которые необходимы для любого электронного проекта . Я уверен, что большинство из них в вашем распоряжении.

Шаг 2. Аппаратная часть

На этом шаге мы начнем создавать различные аппаратные средства для нашей метеостанции.

Экран Стивенсона

Во-первых, вам нужно построить экран Стивенсона. Это самая важная структура на метеостанции.

Экран Стивенсона — это специально разработанный белый деревянный ящик, в котором находятся некоторые погодные инструменты, такие как барометр, термометр, гигрометр и т. Д.

Экран Стивенсона в основном защищает инструменты от прямых солнечных лучей, а также обеспечивает надлежащую циркуляцию воздуха.

Одна важная вещь, которую вы должны знать, — сделайте экран Стивенсона из дерева, чтобы предотвратить передачу и поглощение тепла.А для отражения солнечного света лучше покрасить в белый цвет.

При установке экрана Стивенсона поместите его на поверхность, которая плохо проводит тепло. Вы можете разместить его на траве, а не на бетонной земле. Это предотвратит отвод тепла от бетонной земли. Вы также можете разместить его на высоте 1 метра над землей.

Анемометр и крепление для флюгера

На этом этапе вам понадобится 1,5-метровая 2-дюймовая ПВХ-труба, 2-дюймовый тройник, 2-дюймовый редуктор, полудюймовая ПВХ-труба, полудюймовый L-образный изгиб и небольшой полудюймовый L-образный изгиб.

Для поддержки трубы из ПВХ можно использовать старый штатив. Если у вас старый телескоп

Метеостанция DIY | Hackaday.io

После нескольких фрагментов кода Arduino для ESP8266 у меня теперь есть конкретный проект

, который я хочу решить с помощью ESP8266. Мне нравится строить метеостанцию ​​

, которая не просто измеряет и отображает, как традиционная метеостанция

, но больше похожа на DIY Netatmo, также предоставляя данные

через мобильный веб-сайт.

Чтобы получить показания и некоторые другие параметры, я отправил их
MQTT брокеру, где они собираются небольшой программой для
отображать текущие значения на веб-странице и визуализировать время
серии.

Я раздам ​​несколько станций в доме, чтобы контролировать
комнату для оборудования, спальни и т. д., чтобы всегда быть в курсе
важные ценности. Главная станция будет оборудована DHT22 и
Датчики BMP280, остальные только с DHT22 или другими датчиками для
влажность и температура.Все должно быть в разных точках.
от аккумулятора, так как сразу везде нет сети. Чтобы управлять
станции на некоторое время без постоянной подзарядки
аккумуляторы, я включил свои результаты для фрагмента о глубоком сне
функция ESP8266. Напряжение аккумулятора отправляется вместе с каждым
измерения к брокеру и генерирует оттуда событие через
Создатель канала IFTTT при достижении порога. В качестве аккумулятора LiIon
используется аккумулятор типа 18650, обеспечивающий время работы более
неделя при 4 измерениях в час.Итак, станция работает около 30
секунд (я добавил перерыв в коде, чтобы ESP8266 был достаточно длинным
для обновления прошивки) с продолжительностью цикла 15 минут.

Чтобы получить высокий WAF для устройства, (WAF — это аббревиатура, разработанная немецким компьютерным журналом «CT». Его можно перевести как W omen A cceptance F Актер)
Корпус разработан на сайте tinkercad.com, он состоит из трех частей.
Первая часть рассматривает всю электронику и аккумулятор.В
Вторая часть представляет собой нижнюю пластину, на которой находится аккумулятор, а также
закрывает батарейный отсек. Он немного больше в диаметре, так что
цилиндр, который полностью закрывает, останавливается, когда его надвигают на
внутренняя структура.

Дополнительная информация о проекте и последних обновлениях на http://lazyzero.de/en/elektronik/esp8266/diy_weather/

Скачать домашнюю метеостанцию ​​своими руками бесплатно для Windows

ELV AG
4

Условно-бесплатное ПО

Может создавать схему погоды для текущих значений погоды.

Softwear Works A&I
7

Бесплатное ПО

БЕСПЛАТНОЕ Интернет-приложение для Microsoft Windows 95, которое автоматически получает почасовые сводки погоды ….

Вебер Андерсон
110

Бесплатное ПО

Программа будет отображать и регистрировать данные о погоде, полученные через USB-соединение.

15
Творения певца
3019

Условно-бесплатное ПО

Следите за погодными условиями в мире в прямом эфире с помощью этой программы.

3
Ура, Брайан
824

Условно-бесплатное ПО

Weather display — это программа, разработанная для использования с метеостанциями.

10
Краулер, ООО
153

Бесплатное ПО

Получите информацию о погоде, прогнозы, карты, штормы для вашего города.

Программное обеспечение BirdCage
10

Бесплатное ПО

Небольшое бесплатное приложение, которое собирает статистику погоды в реальном времени.

Амбиент, ООО

Коммерческий

оживляет ваш компьютер с помощью богатого набора динамических и красочных индикаторов.

97
Роберто Хуфнагель
35 год

Условно-бесплатное ПО

PC Weather Machine — это интегрированная виртуальная метеостанция.

Том Эренспергер
3

Условно-бесплатное ПО

WXSIMATE — это сборщик данных домашней и интернет-метеостанции.

Дэйв Хайдер
32

Условно-бесплатное ПО

Это программное обеспечение метеостанции, которое отслеживает данные в режиме реального времени.

SoftWx, Inc.
20

Бесплатное ПО

VPLive — это программное обеспечение, которое подключается к метеостанции Davis Vantage Pro 1 или 2.

SB-Программное обеспечение
12

Условно-бесплатное ПО

SBWeather — полнофункциональный клиент для метеостанции Radio Shack WX-200.

Gill Instruments Ltd
35 год

Бесплатное ПО

Приложение Windows®, разработанное для использования с метеостанцией MetPak II.

4
Бафио
109

Бесплатное ПО

Virtual AWOS имитирует автоматизированную метеостанцию ​​аэропорта с использованием данных METAR.

3
Chaney Instrument Co.202

Бесплатное ПО

Храните и делитесь показаниями, полученными вашей метеостанцией 5-в-1.

1
SWIFT Погода
100

Условно-бесплатное ПО

Weather Defender сканирует злоумышленников рядом с вашим домом или местом работы.

Misimi

Бесплатное ПО

Прогноз погоды.Отличная радиостанция со всей хорошей музыкой.

Программное обеспечение Alpine
7

Бесплатное ПО

nLog Logger — это Станция Сетевого Управления для любой погоды.

Метеостанция

| DIY-SciB.org

С тех пор, как я написал свою первую книгу (Проекты Arduino для спасения мира), я был заинтересован в создании метеостанции. Посмотрев в сети, я нашел много вариантов, чтобы купить готовые детали и собрать одну.К сожалению, в каждом случае доступные системы были, на мой взгляд, неполными. Под этим я подразумеваю, что они записали только несколько параметров, которые могут понадобиться полной метеостанции. Некоторые фиксировали только температуру и влажность. Некоторые добавили барометрическое давление. Другие системы записывали только данные о ветре. Rain часто был дорогим дополнением.

Что еще хуже, многие (все?) Из этих систем были частными. Открытые протоколы связи были либо недокументированы, либо обнаружены и опубликованы хакерами только постфактум.Я хотел действительно систему с открытым исходным кодом. Чтобы быть справедливым, некоторые из ветряных систем предлагали простой «открытый» протокол для своих сенсорных мачт и позволяли вам покупать только мачту без дисплея.

Итак, да, теоретически вы можете приобрести эти отдельные системы, а затем каким-то образом объединить данные со всех из них на одном дисплее. На самом деле, я бы все равно подумал о том, чтобы сделать это, и мог бы посоветовать вам сделать это. Однако в конечном итоге я решил построить все с нуля. Я подробно остановлюсь на своих рассуждениях.Во-первых, список параметров, которые я хочу записать, и очень общий обзор моей идеальной системы:

Параметры

  • Направление ветра
  • Скорость ветра
  • Температура
  • Влажность
  • Давление воздуха
  • Уровни света
  • Датчик дождя
  • Пыль
  • CO2
  • CO
  • Радиоактивность
  • Короче все!

Системный план

Я хотел создать систему, которая была бы легко расширяемой на основе структуры Wiring / Arduino, с легкими исходными материалами в большинстве стран и максимально простой в сборке.Я прямо решил НЕ использовать стандартные калибры по ряду причин:

  • Максимальное пособие на образование
  • Низкая стоимость
  • Простота обслуживания, ремонта, модернизации
  • Минимальная доставка
  • Настраивается под эксперимент
  • Модульный

В моей сборке низкая стоимость не является основным фактором, но как только я разобрался с недостатками, я смог перестать тратить деньги зря. Текущий дизайн имеет довольно низкую стоимость, но требует некоторых нестандартных деталей, которые я сделаю доступными в виде комплекта, и имеет полностью открытый исходный код (так как вы можете создавать свои собственные части).Это ограничено несколькими печатными платами и акрилом, вырезанным лазером.

Система будет состоять из сенсорной мачты, которая поддерживает один или несколько сенсоров, перечисленных выше. Внутри сенсорной мачты будет находиться микроконтроллер, который будет считывать данные с сенсорного блока и передавать их по последовательному кабелю. Эти данные будут получены на другом конце кабеля более мощным компьютером, где они будут зарегистрированы. Этот компьютер также будет служить архиватором данных, дециматором и веб-сервером. Скорее всего, он будет построен на нимбитах, а не на космосе.

Аппаратная концепция

В основе оборудования системы лежит водопроводная труба из непластифицированного ПВХ метрического размера. Эти трубы из ПВХ устойчивы к ультрафиолетовому излучению. Вы узнаете в нем серый пластиковый трубопровод, который может быть прикреплен к зданиям и крышам. Поскольку он устойчив к ультрафиолетовому излучению, он не портится под прямыми солнечными лучами в течение как минимум нескольких десятилетий. Он очень хорошо справляется с широким диапазоном температур, не размягчается и не растрескивается.

Как водопроводный материал, предназначенный для использования вне помещений, его водонепроницаемость будет несложным делом.Труба будет служить каркасом, корпусом электрических частей и механической конструкцией.

Я выбрал метрическую систему, так как она доступна почти во всех странах (даже в США, если вы найдете хороший магазин сантехники). Большинство деталей состоит из трубы размером 40 (40 мм или 4 см), Т-образных фитингов и заглушек. Обязательно найдите ПЛОСКИЕ торцевые заглушки, а не закругленные купольные заглушки. Сборка также требует 2 колпачков по 50 мм для датчиков ветра.

В дополнение к трубе мы также будем использовать винты и гайки из нержавеющей стали.Остальные механические детали включают 3-миллиметровые валы и подшипники, а также акрил, вырезанный лазером.

История сборки

На данный момент я построил верхнюю часть мачты и рассмотрел самые сложные механические аспекты проекта. А именно, я сконструировал шпиндели скорости и направления ветра и соответствующие электронные датчики, необходимые для сбора этих данных. Каждый был протестирован индивидуально.

Этот проект действительно продолжался некоторое время, прежде чем я наконец начал публиковать об этом здесь.Я начал и остановился, затем снова начал. Это вторая версия шпиндельной механики.

Первая версия включала деревянные «колеса» в качестве опорных подшипников. Чтобы вырезать их, я начал с грубых округлых деталей из хозяйственного магазина. Затем я установил их на небольшую настольную мельницу и установил большой рашпиль или напильник на стол X-Y, чтобы я мог «набрать» его на прядильном дереве. Этот процесс прошел нормально, но я быстро понял, что без обработки дерево не прослужит. Влажность может вызвать долговременные проблемы с деревянными деталями.

Другая моя ошибка связана с тем, как прикрепить верхнюю крышку, которая удерживает флюгер или чашки анемометра на вращающемся валу. Я попытался приклеить шестерни с отверстиями под вал диаметром 3 мм к внутреннему центру 50-мм крышки. Это был полный провал. Во-первых, было трудно гарантировать идеальное центрирование шестерни. Потом обнаружил, что клей получился неровным. Трудно было обеспечить ровную внутреннюю поверхность крышки без фрезерования, а клей часто вносил еще больше несогласованности. Наконец, мне пришлось просверлить отверстие для доступа сбоку на крышке, чтобы шестигранный ключ затянул стопорный винт на валу.Это отверстие доступа позволит воде под крышкой, где она может повлиять на вал, или, что еще хуже, попасть в корпус шпинделя, где находится электроника.

Поскольку весь смысл колпачка увеличенного размера заключался в том, чтобы учесть выступ, который предотвратит попадание дождя в корпус, перед вводом в эксплуатацию отверстие доступа необходимо закрыть заглушкой.

Все эти проблемы сводились к нулю, и шпиндель был ужасно разбалансирован. Это может привести к неприемлемо плохой работе механических датчиков.Поэтому я перешел на лазерную резку акриловых деталей. Точность была высокой и легко воспроизводимой. Вам легко изменить параметры резки для соответствия деталям разного размера. Я хотел избежать использования высокотехнологичных инструментов, которые могут быть недоступны во многих местах, но детали небольшие и достаточно дешевые, чтобы их можно было отправить в конверте по любому надежному адресу на планете менее чем за 15 долларов.