সৌর আবহাওয়া কেন্দ্র: 5 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

আপনি কি কখনও আপনার বাড়ির পিছনের উঠোন থেকে রিয়েল-টাইম আবহাওয়ার তথ্য চেয়েছেন? এখন আপনি দোকানে একটি আবহাওয়া স্টেশন কিনতে পারেন কিন্তু তাদের সাধারণত ব্যাটারির প্রয়োজন হয় বা আউটলেটের সাথে সংযুক্ত করা প্রয়োজন। এই আবহাওয়া স্টেশনটিকে গ্রিডের সাথে সংযুক্ত করার প্রয়োজন নেই কারণ এটিতে সৌর প্যানেল রয়েছে যা আরও দক্ষতার জন্য সূর্যের দিকে ঘোরে। এর আরএফ মডিউলগুলির সাহায্যে এটি স্টেশন থেকে আপনার বাড়ির ভিতরে রাস্পবেরি পাইতে ডেটা স্থানান্তর করতে পারে। রাস্পবেরি পাই একটি ওয়েবসাইট হোস্ট করে যেখানে আপনি ডেটা দেখতে পারেন।

ধাপ 1: উপকরণ সংগ্রহ করুন

উপকরণ

• রাস্পবেরি পাই 3 মডেল বি + + অ্যাডাপ্টার + মাইক্রো এসডি কার্ড 16 জিবি
• আরডুইনো উনো
• Arduino Pro Mini + FTDI বেসিক ব্রেকআউট
• 4 6V 1W সৌর প্যানেল
• 4 18650 ব্যাটারি
• বুস্টার 5v
• 4 টিপি 4056 ব্যাটারি চার্জার
• Adafruit DHT22 তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা সেন্সর
• BMP180 ব্যারোমেট্রিক প্রেসার সেন্সর
• 4 এলডিআর
• RF 433 রিসিভার এবং ট্রান্সমিটার
• 2 নেমা 17 স্টেপার মোটর
• 2 DRV8825 স্টেপার মোটর ড্রাইভার
• lcd 128*64
• প্রচুর তার

সরঞ্জাম এবং উপকরণ

• আঠা
• কাঠ তক্তা
• দেখেছি
• স্ক্রু + স্ক্রু ড্রাইভার
• হাঁস টেপ
• 2 অ্যালুমিনিয়াম রেখাচিত্রমালা

ধাপ 2: যান্ত্রিক নকশা

আবহাওয়া কেন্দ্রের বডি প্লাইউড দিয়ে তৈরি। আপনাকে কাঠ ব্যবহার করতে হবে না, আপনি যে কোন উপাদান থেকে এটি তৈরি করতে পারেন যা আপনি পছন্দ করেন। মোটর মাউন্টের জন্য, আমি কাঠের একটি ব্লকে একটি পুরো ড্রিল করেছি এবং তারপর মোটরের শ্যাফ্টে একটি সমতল স্ক্রুতে স্ক্রু করেছি, যা আমার প্রত্যাশার চেয়ে ভাল কাজ করে। এইভাবে আপনার একটি মোটর মাউন্ট 3 ডি মুদ্রণ করার প্রয়োজন নেই এবং এটি তৈরি করা সহজ। তারপরে আমি মোটরগুলিকে খুব শক্ত করে ধরে রাখার জন্য 2 টি অ্যালুমিনিয়াম স্ট্রিপ বাঁকলাম। আমি তখন সোলার প্যানেলের জন্য একটি তক্তা কেটে তাতে ছিদ্র করেছি। তারপরে সোলার প্যানেলগুলিকে আঠালো করুন এবং সোলার প্যানেলে সোল্ডার তারগুলি লাগান। তারপরে আপনাকে কালো উপাদান থেকে একটি ক্রস তৈরি করতে হবে। আপনার যদি কালো কিছু না থাকে তবে আপনি কালো টেপ ব্যবহার করতে পারেন। এই ক্রসটি প্রতিটি কোণে একটি এলডিআর ধারণ করবে যাতে আরডুইনো এলডিআর থেকে পরিমাপের তুলনা করতে পারে এবং এটি কোন দিকে ঘুরতে হবে তা গণনা করতে পারে। তাই প্রতিটি কোণে ছোট ছোট ড্রিল করুন যাতে আপনি সেখানে একটি এলডিআর ফিট করতে পারেন। এখন যা করার বাকি আছে তা হল একটি বেস প্লেট তৈরি করা এবং ইলেকট্রনিক্স somethingোকানোর জন্য কিছু। বেস প্লেটের জন্য, আপনাকে সমস্ত তারের খাঁজ রুট করার জন্য একটি সম্পূর্ণ ড্রিল করতে হবে। পরিমাপের জন্য, আমি আপনাকে কিছু দেব না কারণ এটি কীভাবে আপনি এটি ডিজাইন করতে চান তা সত্যিই আপনার উপর নির্ভর করে। আপনার যদি অন্য মোটর বা অন্যান্য সোলার প্যানেল থাকে তাহলে আপনাকে নিজেই পরিমাপ বের করতে হবে।

ধাপ 3: বৈদ্যুতিক নকশা

ক্ষমতা

পুরো সিস্টেম ব্যাটারিতে চলে (রাস্পবেরি পাই বাদে)। আমি সিরিজে 3 টি ব্যাটারি রেখেছি। 1 ব্যাটারি গড়ে 3.7V, তাই 3 টি সিরিজ আপনাকে প্রায় 11V দেয়। এই 3s ব্যাটারি প্যাকটি মোটর এবং আরএফ ট্রান্সমিটারের জন্য ব্যবহৃত হয়। বাকি যে ব্যাটারিটি বাকি আছে তা আরডুইনো প্রো মিনি এবং সেন্সরগুলিকে শক্তি দিতে ব্যবহৃত হয়। ব্যাটারি চার্জ করার জন্য, আমি 4 টিপি 4056 মডিউল ব্যবহার করেছি। প্রতিটি ব্যাটারিতে 1 টিপি 4056 মডিউল রয়েছে, প্রতিটি মডিউল একটি সৌর প্যানেলের সাথে সংযুক্ত। কারণ মডিউলটিতে B (in) এবং B (out) আছে, আমি তাদের আলাদাভাবে চার্জ করতে পারি এবং সিরিজে ডিসচার্জ করতে পারি। নিশ্চিত করুন যে আপনি সঠিক TP4056 মডিউল কিনেছেন কারণ সব মডিউলে B (in) এবং B (out) নেই।

কনরটল

Arduino প্রো মিনি সেন্সর এবং মোটর নিয়ন্ত্রণ করে। Arduino এর কাঁচা এবং স্থল পিন 5V বুস্টারের সাথে সংযুক্ত। 5V বুস্টার একক ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত। Arduino Pro Mini এর বিদ্যুৎ খরচ খুবই কম।

উপাদান

DHT22: আমি এই সেন্সরটিকে VCC এবং গ্রাউন্ডে সংযুক্ত করেছি, তারপর আমি ডেটা পিনকে ডিজিটাল পিন 10 এর সাথে সংযুক্ত করেছি।

BMP180: আমি এই সেন্সরটিকে VCC এবং গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত করেছি, আমি আরডুইনোতে এসসিএলকে এসসিএল এবং আরডুইনোতে এসডিএকে এসডিএ সংযুক্ত করেছি। সাবধান থাকুন কারণ আরডুইনো প্রো মিনিতে এসসিএল এবং এসডিএ পিনগুলি বোর্ডের মাঝখানে রয়েছে, তাই আপনি যদি বোর্ডে পিনগুলি সোল্ডার করে থাকেন এবং এটি একটি ব্রেডবোর্ডে রাখেন তবে এটি কাজ করবে না কারণ আপনার অন্যান্য পিনগুলিতে হস্তক্ষেপ থাকবে। আমি বোর্ডের শীর্ষে সেই 2 টি পিন বিক্রি করেছি এবং এটির সাথে সরাসরি একটি তার সংযুক্ত করেছি।

আরএফ ট্রান্সমিটার: আমি ভাল সংকেত এবং দীর্ঘ পরিসরের জন্য এটি 3s ব্যাটারি প্যাকের সাথে সংযুক্ত করেছি। আমি Arduino থেকে 5V এর সাথে সংযোগ করার চেষ্টা করেছি কিন্তু এটি তখন RF সংকেত অত্যন্ত দুর্বল। আমি তখন ডিজিটাল পিন 12 এর সাথে ডাটা পিন সংযুক্ত করেছি।

এলডিআর: আমি 4 টি এলডিআরকে এনালগ পিন A0, A1, A2, A3 এর সাথে সংযুক্ত করেছি। আমি LDR এর সাথে 1K রোধক রেখেছি।

মোটর: মোটর দুটি DRV8825 কন্ট্রোল মডিউল দ্বারা চালিত। এগুলি খুব সুবিধাজনক কারণ তারা কেবল 2 টি ইনপুট লাইন (দিক এবং ধাপ) নেয় এবং মোটরগুলিতে প্রতি পর্যায়ে 2A পর্যন্ত উত্পাদন করতে পারে। আমি তাদের ডিজিটাল পিন 2, 3 এবং 8, 9 এর সাথে সংযুক্ত করেছি।

এলসিডি: আমি এলসিডিকে রাস্পবেরি পাই এর আইপি-ঠিকানা দেখানোর জন্য সংযুক্ত করেছি। আমি ব্যাক-লাইট নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি ট্রিমার ব্যবহার করেছি।

RF রিসিভার: আমি 5V এবং গ্রাউন্ডে Arduino Uno এর সাথে রিসিভার সংযুক্ত করেছি। রিসিভার 5V এর বেশি নেওয়া উচিত নয়। আমি তখন ডাটা পিনকে ডিজিটাল পিন 11 এর সাথে সংযুক্ত করেছি। যদি আপনি এই RF মডিউলগুলির জন্য একটি লাইব্রেরি খুঁজে পেতে পারেন যা রাস্পবেরি পাইতে কাজ করে, তাহলে আপনাকে আরডুইনো ইউনো ব্যবহার করতে হবে না।

রাস্পবেরি পাই: রাস্পবেরি পাই আরডুইনো ইউনো ইউএসবি ক্যাবলের সাথে সংযুক্ত। Arduino একটি সিরিয়াল সংযোগের মাধ্যমে রাস্পবেরি পাইতে আরএফ সংকেত প্রেরণ করে।

ধাপ 4: আসুন কোডিং শুরু করি

আরডুইনো প্রো মিনি কোড করতে, আপনাকে FTDI প্রোগ্রামারের প্রয়োজন হবে। যেহেতু প্রো মিনিতে কোন ইউএসবি পোর্ট নেই (শক্তি বাঁচানোর জন্য), আপনার সেই ব্রেকআউট বোর্ডের প্রয়োজন হবে। আমি Arduino IDE এ কোডটি প্রোগ্রাম করেছি, আমি মনে করি এটি এটি করার সবচেয়ে সহজ উপায়। ফাইল থেকে কোড আপলোড করুন এবং এটি যেতে ভাল হওয়া উচিত।

Arduino Uno কোড করার জন্য, আমি এটি একটি USB তারের মাধ্যমে আমার কম্পিউটারে সংযুক্ত করেছি। আমি কোড আপলোড করার পরে, আমি এটি রাস্পবেরি পাই এর সাথে সংযুক্ত করেছি। আমি রাস্পবেরি পাইতে কোডটি পরিবর্তন করতে সক্ষম হয়েছিলাম কারণ আমি আরডুইনো আইডিই ইনস্টল করেছি এবং তাই আমি সেখান থেকে এটি প্রোগ্রাম করতে পারি। কোডটি খুবই সহজ, এটি রিসিভার থেকে ইনপুট নেয় এবং এটি সিরিয়াল পোর্টের মাধ্যমে রাস্পবেরি পাইতে পাঠায়।

রাস্পবেরি পাই কোড করতে, আমি রাস্পবিয়ান ইনস্টল করেছি। আমি তখন একটি SSH সংযোগের মাধ্যমে এটির সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য পুটি ব্যবহার করেছি। আমি তখন রাস্পবেরি কনফিগার করি যাতে আমি এটি VNC এর মাধ্যমে সংযুক্ত করতে পারি এবং এইভাবে একটি GUI থাকতে পারে। আমি একটি অ্যাপাচি ওয়েব সার্ভার ইনস্টল করেছি এবং এই প্রকল্পের জন্য ব্যাকএন্ড এবং ফ্রন্টএন্ড কোড করা শুরু করেছি। আপনি github এ কোডটি খুঁজে পেতে পারেন:

ধাপ 5: ডাটাবেস

তথ্য সংরক্ষণের জন্য আমি একটি SQL ডাটাবেস ব্যবহার করি। আমি মাইএসকিউএল ওয়ার্কবেঞ্চে ডাটাবেস তৈরি করেছি। ডাটাবেস সেন্সর রিডিং এবং সেন্সর ডেটা ধারণ করে। আমার 3 টি টেবিল আছে, একটি সেন্সর মান টাইমস্ট্যাম্পের সাথে সংরক্ষণ করার জন্য, অন্যটি সেন্সর সম্পর্কে তথ্য সংরক্ষণের জন্য এবং ব্যবহারকারীদের সম্পর্কে তথ্য সংরক্ষণের জন্য সর্বশেষ। আমি ব্যবহারকারীদের টেবিল ব্যবহার করি না কারণ আমি প্রকল্পের সেই অংশটি কোড করিনি কারণ এটি আমার MVP তে ছিল না। এসকিউএল ফাইলটি ডাউনলোড করুন এবং এটি চালান এবং ডাটাবেসটি ভাল হওয়া উচিত।