ESP32 ওয়েদার স্টেশন সৌর চালিত: 9 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:59

এই টিউটোরিয়ালে আমরা একটি ওয়াইফাই সক্ষম আবহাওয়া স্টেশন প্রকল্প তৈরি করতে যাচ্ছি।

লক্ষ্য প্রায় সব সম্ভাব্য বৈশিষ্ট্য সঙ্গে আবহাওয়া স্টেশন ডিজাইন করা হয়:

• বর্তমান অবস্থা, সময়, তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, চাপ দেখান
• পরবর্তী দিনের পূর্বাভাস দেখান
• বাতাসে আপডেট
• কনফিগারেশন এবং ডেটা রিপ্রেসেন্টেশনের জন্য ওয়েব সাইটে নির্মিত
• ইতিহাসের পরিসংখ্যানের জন্য ক্লাউডে ডেটা আপলোড করুন
• অ্যাপল হোম কিট বা এমকিউটিটি এর সাথে একীভূত
• সম্ভাব্য রিচার্জ বা সৌর প্যানেলের সাথে সংযোগের সাথে চালিত ইনডিপেড অ্যাকু

আমি আরো যোগ করতে পারি না এবং আরো কল্পনা করতে পারি না আর কি হতে পারে বা হতে পারে

ধাপ 1: প্রয়োজনীয় অংশগুলি

• ESP32 (আমি dev মডিউল ব্যবহার করেছি)
• 2.8 "240x320 TFT LCD SPI ILI9341
• প্লাস্টিকের কেস
• 3 x 18650 Accu
• আবহাওয়া সেন্সর BME280 তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং চাপ পরিমাপ করতে
• ইউএসবি লিথিয়াম চার্জার মডিউল
• ডিসি-ডিসি ধাপ UP18650
• ব্যাটারি ধারক (3 পিসি)
• HC-SR505 মোশন ডিটেক্টর
• 220 ওম প্রতিরোধক
• 2x 10 kOm প্রতিরোধক
• TIP120 NPN ট্রানজিস্টার (ডার্লিংটন) অন্য কোন সামঞ্জস্যপূর্ণ ব্যবহার করা যেতে পারে
• ButtonWires, সুইচ, ঝাল বোর্ড …।

ধাপ 2: তারের এবং একত্রিত করা

প্রথম ধাপ হল স্টেশন ক্ষমতা একত্রিত করা।

আমি দুটি পার্সে প্লাস্টিকের কেস ভাগ করেছি, এর মধ্যে একটি ব্যাটারি, সুইচ, ইউএসবি চার্জার এবং ডিসি-ডিসি স্টেপ আউট এই অংশে আমি ব্যাটারি ধারক রেখেছি এবং সুইচ এবং ইউএসবি চার্জারের জন্য জানালা তৈরি করেছি। সচেতন হোন ইউএসবি চার্জার মডিউল বেশ উত্তপ্ত তাই আমি অ্যালুমিনিয়াম প্লেট ব্যবহার করেছি এবং স্টার 922 গ্লু ব্যবহার করে ইউএসবি চার্জার লাগিয়েছি।

দ্বিতীয় ধাপ হল কন্ট্রোলার অংশ একত্রিত করা।

তারের ডায়াগ্রাম দেখুন কিভাবে এটি সংযুক্ত করা উচিত

আমি নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি সহ এই উদ্দেশ্যে রুটি বোর্ড ব্যবহার করেছি

• সোল্ডার ESP32 dev বোর্ড
• টিএফটি ডিসপ্লে রাখার জন্য ঝাল ঝাল
• সোল্ডার অন্যান্য ইলেকট্রনিক উপাদান: BME280, প্রতিরোধক, বোতাম
• ডায়াগ্রাম অনুযায়ী উপাদানগুলির মধ্যে সোল্ডার ওয়্যারিং

তৃতীয় ধাপ হল প্লাস্টিকের কেসের দ্বিতীয় অংশে রুটি বোর্ড মাউন্ট করা। আমি আমার 3 ডি প্রিন্টারে দুটি বার প্রিন্ট করেছি, সেগুলিকে স্ক্রু দ্বারা ব্রেডবোর্ডে মাউন্ট করি এবং ডিসপ্লে স্ক্রিনের জন্য আয়তক্ষেত্রাকার কাটিং করি।

আমি প্লাস্টিকের কেস শরীরে প্লাস্টিকের বার সাপোর্ট করে। এখন যখন আঠা শুকিয়ে যায়, তখন রুটি বোর্ড ক্যাবটি স্ক্রু দ্বারা আনমাউন্ট করা হয়।

পরবর্তী ধাপ হল:

• পাওয়ার সোর্সের জন্য সোল্ডার ওয়্যারিং
• ব্যাটারি ভোল্টেজ স্ট্যাটাসের জন্য সোল্ডার ওয়্যারিং
• ঝাল এবং মাউন্ট গতি আবিষ্কারক

শেষ ধাপ:

• আউটপুট ভোল্টেজ 5v টিনিং করে ডিসি-ডিসি কনভার্টার সেটআপ করুন
• স্টেশন কন্ট্রোলারের দুটি অংশকে পাওয়ারের সাথে সংযুক্ত করুন: পাওয়ার ওয়্যার এবং ভোল্টেজ রিডিং

মোশন ডিটেক্টর এবং বোতামের জন্য আমি মুখের পাশে অতিরিক্ত ছিদ্র করেছি।

ধাপ 3: ESP32 এ ফার্মওয়্যার আপলোড করা

এই প্রকল্পের জন্য আমি সর্বজনীন সফটওয়্যার ব্যবহার করেছি, যা আমি নিজেই তৈরি করেছি

অনুগ্রহ করে একটি github পৃষ্ঠা ESPHomeController দেখুন। এতে কম্পাইল এবং সেটআপ করার সম্পূর্ণ নির্দেশনা রয়েছে।

! আপনি যদি সংকলন এবং Arduino এর সাথে পরিচিত না হন তাহলে প্রস্তুত ফার্মওয়্যার আপলোড করার একটি ধাপ আছে

যত তাড়াতাড়ি আপনি প্রথমবার ফার্মওয়্যার আপলোড করবেন ESP32 কনফিগারেশন মোডে শুরু হবে (অ্যাক্সেস পয়েন্ট মোড)

আপনি তাদের কনফিগার করা উচিত। এই উদ্দেশ্যে উপলব্ধ ওয়াইফাই এর যেকোন ডিভাইসের তালিকায় খুলুন। হোমকন্ট্রোলার খুঁজুন এবং এটির সাথে সংযুক্ত করুন। ক্যাপটিভ পোর্টালটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে শুরু হওয়া উচিত। যদি আপনার ব্রাউজারের url এ প্রবেশ না করেন: 192.168.4.1 এবং আপনি কনফিগারেশন স্ক্রিন দেখতে পাবেন

নির্দেশ অনুসরণ করুন এবং আপনার ওয়াইফাই নেটওয়ার্কে ওয়াইফাই শংসাপত্রগুলি কনফিগার করুন।

ইএসপি তার পরে ওয়াইফাই ক্লায়েন্ট হিসাবে পুনরায় চালু হবে এবং আপনার ওয়াইফাইতে সংযুক্ত হবে।

যেহেতু sson firts সংযোগ ঘটবে এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে Spiffs ফাইল সিস্টেম মাউন্ট করবে এবং ওয়েব পোর্টালের জন্য প্রয়োজনীয় ফাইল ডাউনলোড করবে:

• index.html
• filebrowse.html
• js/bundle.min.js.gz

ডাউনলোড হয় https://github.com/Yurik72/ESPHomeController/tree/… ফোল্ডার থেকে

এখন আপনি ওয়েব ব্রাউজারের মাধ্যমে ফাইলের বিষয়বস্তু দেখতে পারেন। এর জন্য আপনাকে এখন আপনার ESP32 এর আইপি ঠিকানা দিতে হবে

আপনি নিচের যেকোনো একটি উপায়ে এটি খুঁজে পেতে পারেন:

• একটি ESP32 লগ দেখতে সিরিয়াল পোর্ট মনিটর ব্যবহার করে
• আপনার নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলি স্ক্যান করতে যেকোনো টিসিপি স্ক্যানার ব্যবহার করুন
• আবহাওয়া স্টেশনে একটি বোতাম টিপুন এবং আপনি সিস্টেমের তথ্য দেখতে পাবেন

ব্রাউজ করুন https://192.168.0. XX/browse এবং আপনি আপনার ESP এর একটি ফাইল তালিকা দেখতে পাবেন

(192.168.0. XX হল আপনার ডিভাইসের IP ঠিকানা

চূড়ান্ত টিউনিংয়ের জন্য আপনাকে কনফিগারেশন ফাইল প্রস্তুত করতে হবে।

ধাপ 4: প্রস্তুত ফার্মওয়্যার আপলোড করা

এই বিভাগটি বিশেষভাবে শ্রোতাদের জন্য যারা নিজেরাই ফার্মওয়্যার তৈরি করতে যাচ্ছে না। আপনাকে শুধু "প্রস্তুত" ফার্মওয়্যার আপলোড করতে হবে

1. এই পৃষ্ঠা থেকে ফ্ল্যাশ আপলোড সরঞ্জামগুলি ডাউনলোড করুন

2. আপনার হার্ড ড্রাইভে সংযুক্ত (আর্কাইভ থেকে নিষ্কাশন) ফাইল HomeController.bin এবং bootloader_qio_80m.bin ডাউনলোড করুন

3. ESP32 ডাউনলোড টুল শুরু করুন এবং স্ক্রিনশট অনুযায়ী মান লিখুন

4. স্টার্ট টিপুন

ধাপ 5: কনফিগারেশন

কনফিগারেশনের প্রস্তুতি শুরু করার আগে আপনার প্রয়োজন:

1. আপনার চ্যানেলের জন্য জিনিসপত্র এবং কী -এ আপনার চ্যানেল তৈরি করুন। 4 টি ক্ষেত্র প্রস্তুত করুন এবং তাদের সঠিকভাবে নাম দিন তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, চাপ, ভোল্টেজ
2. আপনার এপিআই কী পেতে Weather.com এ নিবন্ধন করুন

আপনার ডেটা আপলোড করতে এবং প্রবণতা এবং মানগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য থিংসস্পিক প্রয়োজন

পূর্বাভাসের তথ্য পেতে আবহাওয়া অপরিহার্য।

ঠিক আছে, অবশেষে আপনাকে নিম্নলিখিত বিষয়বস্তু দিয়ে services.json ফাইল তৈরি করতে হবে

[{"service": "TimeController", "name": "Time", "enabled": true, "interval": 1000, "timeoffs": 7200, "dayloffs": 3600, "server": "pool.ntp.org "," enablesleep ": সত্য," sleeptype ": 1," sleepinterval ": 900000," restartinterval ": 18000000}, {" service ":" BME280Controller "," name ":" BME "," enabled " সত্য, "ব্যবধান": 900000, "i2caddr": 118, "uselegacy": সত্য, "temp_corr":-3.0, "hum_corr": 10.0}, {"service": "WeatherClientController", "name": "WeatherForecast", "সক্ষম": সত্য, "ব্যবধান": 500000, "uri": "https://api.weather.com/v3/wx/forecast/daily/5day?geocode=50.30, 30.70 & format = json & units = m & language = en -US & apiKey = weatherapi "}, {" service ":" WeatherDisplayController "," name ":" WeatherDisplay "," enabled ": true," interval ": 500}, {" enabled ":" true "," interval ": 600000, "পিন": 36, "পরিষেবা": "LDRController", "name": "LDR", "cvalmin": 0.0, "cvalmax": 7.2, "cfmt": "%। 2f V", "acctype": 10}, {"service": "ThingSpeakController", "name": "ThingSpeak", "enabled": true, "interval": 1200000, "value": [1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0], "apiKey": "জিনিসপত্র kapi "}, {" enabled ": true," interval ": 1," pin ":" "," service ":" ButtonController "," name ":" button "," pins ": [27]}]

দয়া করে প্রতিস্থাপন করুন

• আপনার স্পেসপিক এপিআই কী দিয়ে জিনিসপত্র
• আপনার আবহাওয়া api কী দিয়ে weatherapi
• আপনার অবস্থানের সাথে জিওকোড যার জন্য আপনি পূর্বাভাস পেতে চান

দ্বিতীয় ফাইল triggers.json প্রস্তুত করার চেয়ে

[{"type": "BMEToWeatherDisplay", "source": "BME", "destination": "WeatherDisplay"}, {"type": "TimeToWeatherDisplay", "source": "Time", "destination": "WeatherDisplay "}, {" type ":" WeatherForecastToWeatherDisplay "," source ":" WeatherForecast "," destination ":" WeatherDisplay "}, {" type ":" BMEToThingSpeak "," source ":" BME "," destination ": "ThingSpeak", "t_ch": 1, "h_ch": 2, "p_ch": 3}, {"type": "ButtonToWeatherDisplay", "source": "Button", "destination": "WeatherDisplay"}, { "type": "LDRToThingSpeak", "source": "LDR", "destination": "ThingSpeak", "ch": 4}]

উভয় ফাইল esp এর মূলে আপলোড করতে হবে।

আপনি ব্রাউজারের মাধ্যমে এটি করতে পারেন https://192.168.0. XX/browse, যেখানে https://192.168.0. XX হল আপনার ডিভাইসের IP ঠিকানা

আপলোড করার পর ইএসপি পুনরায় চালু করতে হবে এবং সবকিছু ঠিকঠাক হয়েছে। Esp উপরের ছবি এবং ভিডিওর মতো যথাযথ পর্দা দেখাবে

ধাপ 6: টানিং এবং বিদ্যুৎ খরচ

আমি সোলার প্যানেলের সংযোগের সাথে আমার ডিভাইসটি ব্যবহার করছি এবং এটা নিশ্চিত যে এটি "অসীম" কাজ করতে পারে

শক্তি খরচ গুরুত্বপূর্ণ এবং বেশ কয়েকটি পরীক্ষার পরে আমি দুটি প্রধান কৌশল ব্যবহার করেছি

টিএফটি স্ক্রিনের ব্যাকগ্রাউন্ড এলইডি ব্যবহার হ্রাস করুন।

পরিমাপ অনুযায়ী এটি 15-20 এমএ (অনেক) খাচ্ছে তাই আমি মোশন ডিটেক্টরের সাথে কৌশল ব্যবহার করেছি। এটি নিখুঁতভাবে কাজ করে মোশন ডিটেক্টর 8-10 মিটার পর্যন্ত কোন সনাক্তকরণ সনাক্ত করতে এবং সংকেত তারের উপর ভোল্টেজ বাড়াতে সক্ষম। এটি একটি ট্রানজিস্টার এবং ব্যাকগ্রাউন্ড LED একটি শক্তি গ্রহণ করে। সাধারণত ডিটেক্টর এই অবস্থাটি 10 সেকেন্ড পর্যন্ত রাখে যা মনিটর দেখার জন্য যথেষ্ট নয়, কিন্তু যদি আপনি চলাচল চালিয়ে যান তবে সিগন্যালটি এখনও বেশি এবং LED জ্বলছে।

এই ধরনের পন্থা আমাকে একটি বড় অর্থনীতি দেয়, অতিরিক্ত প্রভাব ছাড়াই, আমি যখন চাইব তখন আমার স্ক্রিন দেখার জন্য কোন সমস্যার সম্মুখীন হব না

2. ESP32 দ্বারা বিদ্যুৎ খরচ কমানো

যখন ইএসপি ওয়াইফাইয়ের সাথে সংযুক্ত থাকে, এটি ক্রমাগত 7-10 এমএ খাচ্ছে, আমি ধ্রুবক সময়ের কথা বলছি, স্টার্টআপ এবং প্রথম সংযোগের কথা নয়। যদি আপনি সর্বদা প্রকৃত তারিখ এবং সময় দেখে থাকেন তবে এটি গ্রহণযোগ্য হতে পারে, অ্যাপল হোম কিট থেকে আপনার সিস্টেমে প্রবেশ করুন

শীতের সময় আমার সৌরশক্তির জন্যও এটি অতিরিক্ত বিদ্যুৎ উৎস ছাড়া কাজ করার সাথে মিল ছিল, অতএব আমি সিদ্ধান্ত নিলাম পর্যায়ক্রমে ঘুমের মোডে ESP32 লাগানো (খাওয়া 1 এমএ এর কম)। এটা আমার জন্য ঠিক আছে, উদাহরণস্বরূপ ESP ঘুমানোর 20 মিনিট, জেগে ওঠার চেয়ে, রিফ্রেশ স্ক্রিন (প্রকৃত তথ্য এবং পূর্বাভাস) জিনিসপত্রের তথ্য পাঠায় এবং আবার স্লিপ মোডে ফিরে আসে

বিয়োগগুলি হল:

• আবহাওয়া স্ক্রিন পুরানো সময়ের মান প্রদর্শন করে
• ব্রাউজার এবং ঘুমের সময় অ্যাপল হোম কিট থেকে স্টেশন অ্যাক্সেসযোগ্য নয়

কোনটি বেশি গুরুত্বপূর্ণ তা নির্ধারণ করা আপনার উপর নির্ভর করে, আপনি এটিকে সহজভাবে পুনরায় কনফিগার করতে পারেন।

দয়া করে দেখুন service.json ফাইল এবং লাইন

[{"service": "TimeController", "name": "Time", "enabled": true, "interval": 1000, "timeoffs": 7200, "dayloffs": 3600, "server": "pool.ntp.org "," enleepleep ": true," sleeptype ": 1," sleepinterval ": 900000," restartinterval ": 18000000}

"ঘুমকে সক্ষম করে": সত্য ঘুমকে মোটেও সক্ষম করে, যদি সেখানে মিথ্যা রাখা হয় বা প্যারামিটার সরিয়ে দেওয়া হয় (মিথ্যা হল ডিফল্ট) ESP কখনই ঘুমাবে না

"ঘুমের ব্যবধান": 900000 এটি মিলিস, বা 15 মিনিট, মানে প্রতি 15 মিনিটে ESP জেগে উঠবে এবং প্রয়োজনীয় কর্মী করবে

সুতরাং, এখন প্রত্যেকে সহজেই প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী খেলতে পারে

ধাপ 7: সেন্সর টিউনিং

BME280 তাপমাত্রা সেন্সরের অভ্যন্তরীণ উত্তাপের প্রভাব কমানোর জন্য

Firts আমি সেন্সর এবং গর্ত কাছাকাছি কিছু টিউব করেছি। আমার মোডে Hovewer যখন LED সাধারণত বন্ধ থাকে এবং ESP ঘুমিয়ে থাকে তখন এতটা আমদানি করা হয় না। অন্যান্য ক্ষেত্রে BME280 সেন্সরটি অভ্যন্তরীণ উত্তাপের প্রভাব বাদ দেওয়ার জন্য কোথাও সরানো উচিত। আমি যে পরিমাণে ছোট প্রভাব পেয়েছি তাই ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য দুটি পরামিতি রয়েছে

"hum_corr": 10.0

যার মানে হল সেই মানগুলি পরিমাপের পরে যোগ করা হবে

দ্বিতীয়টি হল ব্যাটারির ভোল্টেজ পরিমাপ, {"enabled": "true", "interval": 600000, "pin": 36, "service": "LDRController", "name": "LDR", "cvalmin": 0.0, "cvalmax": 7.2, " cfmt ":"%। 2f V "," acctype ": 10}, "cvalmin": 0.0

"cvalmax": 7.2

এই উদ্দেশ্যে, কারণ প্রতিরোধক বিভাজকের পরে ভোল্টেজ পরিমাপ করা হয় এবং 3.3 V এর সাথে তুলনা করা হয়, cvalmax মান দিয়ে খেলে আপনি আপনার মাল্টিমিটার মান দিয়ে সঠিক ভোল্টেজ টিউনিং পৌঁছাতে পারেন

ধাপ 8: অ্যাপল হোম কিটে ডিভাইস যুক্ত করা

অবশেষে যখন আপনার ডিভাইস সঠিকভাবে কাজ করছে তখন এটি অ্যাপল হোম কিটে যোগ করা যাবে এবং আপনি দেখতে পারবেন

অ্যাপল হোম স্ক্রিনে সেন্সরের মান।

প্রথমে আপনার ডিভাইসটি রিস্টার্ট করার প্রয়োজন হবে, যেহেতু সুনসান শুরু হওয়ার সাথে সাথে ডিভাইসটি 20 মিনিট ঘুমাতে যাবে না

আপনার iOS ডিভাইসে হোম কিট অ্যাপটি খুলুন এবং নতুন হোম 1 নির্বাচন করুন বা তৈরি করুন। Add (+) চাপুন

2. আনুষঙ্গিক যোগ করুন নির্বাচন করুন।

3. চাপুন আমার কাছে কোড নেই বা স্ক্যান করা যাচ্ছে না (স্ক্যানিংয়ে আরও যোগ করা হবে)

4. সবকিছু ঠিকঠাক থাকলে আপনার একটি নতুন esp ডিভাইস তালিকায় দেখতে হবে (ছবি দেখুন)

5. ডিভাইস নির্বাচন করুন এবং অফিসিয়াল সার্টিফিকেশন ছাড়াই যোগ করা নিশ্চিত করুন

6. টাইপ করুন পাসওয়ার্ড 11111111

7. যে সব! আপনার দেখা উচিত যে ডিভাইসটি সফলভাবে জোড়া হয়েছে, অন্যথায় আবার জোড়া দেওয়ার প্রক্রিয়া শুরু করুন..

থিড সেটিং এর উপর ভিত্তি করে আপনি অ্যাপলে দুটি ডিভাইস দেখতে পাবেন

1. টেম্প সেন্সর এবং হাম সেন্সর, গভীরে গেলে এটি পূর্ণ স্ক্রিনে মান প্রদর্শন করবে

2. লাইট সেন্সর:) আসলে অ্যাপল লাইট অ্যাম্বিয়েন্স দেখাতে সক্ষম, কিন্তু ভোল্টেজ নয়, তাই ব্যাটারি ভোল্টেজ লাক্সে দেখা যাচ্ছে

ধাপ 9: ওটিএ: ওভার দ্য এয়ার আপডেট

কোন আপডেট শুরু করার আগে ESP32 পুনরায় বুট করা ভাল, যেমনটি আগে উল্লেখ করা হয়েছে যে এটি প্রথম 20 মিনিট ঘুমাতে যাবে না

আপডেট করার দুটি সম্ভাবনা রয়েছে

1. Http: //192.168.0. XX ব্যবহার করে কনফিগারেশন।
2. আপনি সম্পূর্ণরূপে ফার্মওয়্যার আপডেট করতে পারেন। এই উদ্দেশ্যে প্রথমে আপনাকে একটি নতুন তৈরি করতে হবে। এটি Arduino বা Visual Studio IDE এর মাধ্যমে করা যেতে পারে। তারপর ব্রাউজারে টাইপ করুন https://192.168.0. XX/update, আপনার ফার্মওয়্যার নির্বাচন করুন এবং আপডেট টিপুন। প্রক্রিয়া শেষ না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করুন এবং আপনি ঠিকঠাক সাড়া পাবেন, অন্যথায় ধাপটি আবার পুনরাবৃত্তি করুন