Arduino Weathercloud ওয়েদার স্টেশন: 16 টি ধাপ (ছবি সহ)

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

আমি ইন্টারনেটের সাথে সংযুক্ত একটি আবহাওয়া স্টেশন তৈরি করেছি। এটি তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, চাপ, বৃষ্টিপাত, বাতাসের গতি, UV সূচক পরিমাপ করে এবং এটি আরও কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ আবহাওয়া মূল্য গণনা করে। এটি তারপর এই ডেটা weathercloud.net- এ পাঠায়, যার চমৎকার গ্রাফিক্স এবং UX রয়েছে। এটিতে একটি আবহাওয়া ওয়েব ক্যামেরাও রয়েছে। এটা আমার কাছাকাছি খরচ 140। আমি এই স্টেশনটিকে আমার স্কুল প্রকল্প হিসেবে তৈরি করেছি। স্লোভাকিয়ার ব্রাটিস্লাভায় আমার স্কুলে স্টেশন বসানো হয়েছে। এখানে বর্তমান তথ্য।

ছবির ক্রেডিট: মিমো ম্যাগাজিন। অনুমতি নিয়ে ব্যবহার করা হয়েছে।

দ্রষ্টব্য: আমি দুই বছর ধরে এই প্রকল্পে কাজ করছি। এই নির্দেশযোগ্য হল বেসিক্যালি কেবল একটি নির্দেশের পুন reলোড যা আমি এক বছর আগে প্রকাশ করেছি, কিন্তু অনেক পরিবর্তন হয়েছে যে আমি একটি নতুন নির্দেশযোগ্য করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এছাড়াও, কেউ কখনও এক বছর বয়সী নির্দেশাবলীর দিকে তাকায় না।

আপডেট 14.12.2018: আরে! আমি আমার স্টেশনে একটি অ্যানিমোমিটার (উইন্ড গেজ) যোগ করেছি। কিছু নতুন টেক্সট এবং ফটো আছে তাই এটি চেক করতে ভুলবেন না।

ধাপ 1: ওয়েদারক্লাউড

প্রথমত, Weatherclud কি? ওয়েদারক্লাউড হল বিশ্বব্যাপী রিয়েল টাইমে ডেটা রিপোর্ট করা আবহাওয়া স্টেশনের একটি বড় নেটওয়ার্ক। এটি বিনামূল্যে এবং এর সাথে 10,000 এরও বেশি আবহাওয়া স্টেশন সংযুক্ত রয়েছে। প্রথমত, আমার নিজস্ব এইচটিএমএল ওয়েবসাইট ছিল যেখানে সমস্ত ডেটা পাঠানো হয়েছিল কিন্তু আপনার নিজস্ব ওয়েবসাইট এবং গ্রাফিক্স তৈরি করা কঠিন এবং এটি একটি বড় ক্লাউড প্ল্যাটফর্মে সমস্ত ডেটা প্রেরণ করা অনেক সহজ যেখানে চমৎকার গ্রাফিক্স এবং স্থিতিশীল সার্ভার রয়েছে। আমি ওয়েদারক্লাউডে কীভাবে ডেটা পাঠাতে হয় তা অনুসন্ধান করেছি এবং আমি দেখেছি যে আপনি একটি সাধারণ জিইটি কল দ্বারা এটি সহজেই সম্পন্ন করতে পারেন। ওয়েদারক্লাউডের একমাত্র সমস্যা হল একটি ফ্রি অ্যাকাউন্টের সাহায্যে এটি আপনাকে প্রতি দশ মিনিটে ডেটা পাঠাতে দেয় কিন্তু এটি বেশিরভাগ ব্যবহারের জন্য সমস্যা হওয়া উচিত নয়। এটি কাজ করার জন্য আপনাকে একটি ওয়েদারক্লাউড অ্যাকাউন্ট তৈরি করতে হবে। তারপরে আপনাকে তাদের ওয়েবসাইটে একটি স্টেশন প্রোফাইল তৈরি করতে হবে। আপনি যখন ওয়েদারক্লাউডে আপনার আবহাওয়া স্টেশন প্রোফাইল তৈরি করেন, তখন আপনাকে একটি ওয়েদারক্লাউড আইডি এবং একটি ওয়েদারক্লাউড কী দেওয়া হয়। এইগুলি রাখুন কারণ ডেটা কোথায় পাঠাতে হবে তা জানতে Arduino এর প্রয়োজন হবে।

ধাপ 2: যন্ত্রাংশ তালিকা

গুগল শীট BOM

আনুমানিক মূল্য: 140 €/150 $

ধাপ 3: সরঞ্জাম

এই সরঞ্জামগুলি কাজে আসতে পারে:

তারের স্ট্রিপার

ব্যাটারি ড্রিল

তাতাল

প্লাস

স্ক্রু ড্রাইভার

আঠালো বন্দুক

মাল্টিমিটার

দেখেছি

গাছের ড্রিল বিট

ফাইল

ধাপ 4: DS18B20 সৌর বিকিরণ elাল

একটি সৌর বিকিরণ ieldাল একটি খুব সাধারণ জিনিস যা আবহাওয়া কেন্দ্রগুলিতে সরাসরি সৌর বিকিরণকে ব্লক করতে ব্যবহৃত হয় এবং তাই পরিমাপ করা তাপমাত্রায় ত্রুটিগুলি হ্রাস করে। এটি তাপমাত্রা সেন্সরের ধারক হিসেবেও কাজ করে। বিকিরণ shালগুলি খুব দরকারী কিন্তু সাধারণত ইস্পাত থেকে তৈরি হয় এবং সেগুলি ব্যয়বহুল তাই আমি আমার নিজের একটি ieldাল তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। আমি একটি নির্দেশযোগ্য তৈরি করেছি যা দেখায় কিভাবে এইভাবে একটি বিকিরণ ieldাল তৈরি করা যায়। এখানে নির্দেশযোগ্য।

আমি এমন একটি ভিডিওও পেয়েছি যা সঠিক একই প্রক্রিয়া দেখায় যাতে আপনি এটি ব্যবহার করতে পারেন:

ধাপ 5: টার্মিনাল বক্স

টার্মিনাল বক্স স্টেশনের কেন্দ্র। প্রধান 14-কোর ক্যাবল এটিকে সার্ভার বক্সের সাথে সংযুক্ত করে। DS18B20 থেকে কেবল তার মধ্যে যায়। ইউভি বক্স থেকে কেবল তার মধ্যে যায়। এটি আর্দ্রতা এবং চাপ সেন্সরও হোস্ট করে। যখন আপনি একটি টার্মিনাল বক্স নির্বাচন করছেন, তখন আপনি 10x5x5cm (4 "x2" x2 ") এর বেশি IP65 প্লাস্টিকের জংশন বক্স ব্যবহার করতে পারেন।

ধাপ 6: ইউভি সেন্সর বক্স

UV সেন্সর বক্স UVM-30A UV সেন্সরকে হোস্ট করে এবং এটি প্রধান টার্মিনাল বক্স এবং বৃষ্টি এবং বায়ু গেজের মধ্যে একটি মধ্য বিন্দু। UV সেন্সর বক্স সম্পূর্ণ স্বচ্ছ কভার সহ যে কোন প্লাস্টিকের IP65 বক্স হতে পারে।

ধাপ 7: ওয়েদারক্যাম

আবহাওয়ার ওয়েবক্যাম (বা আবহাওয়া ক্যামেরা যেমন আমি তাদের কল করতে পছন্দ করি) প্রকৃত আবহাওয়ার অবস্থার চিত্র রেকর্ড বা স্ট্রিম করতে ব্যবহৃত হয়। ছবি থেকে আপনি আলোর তীব্রতা এবং মেঘলাতা নির্ধারণ করতে পারেন। আমি সবচেয়ে সস্তা ওয়াইফাই ক্যামেরার জন্য গিয়েছিলাম কিন্তু আপনি আপনার পছন্দের যেকোনো ওয়াইফাই ক্যামেরা ব্যবহার করতে পারেন। এই সস্তা ক্যামেরা ঠিক কাজ করে কিন্তু এর সাথে একটি সমস্যা আছে। আপনার একটি কম্পিউটার থাকতে হবে যা একটি স্ট্রিমিং সফটওয়্যার ক্রমাগত চালাচ্ছে। এটা আমার জন্য কোন সমস্যা ছিল না কারণ নেটওয়ার্কে ইতিমধ্যেই একটি সার্ভার চলমান ওয়েবসাইট আছে তাই এটি স্ট্রিমিংয়েরও যত্ন নিতে পারে। কিন্তু যদি আপনার হোম নেটওয়ার্কে এইরকম কম্পিউটার না থাকে, তাহলে আমি একটি রাস্পবেরি পাই এবং একটি রাস্পবেরি পাই ক্যামেরা কেনার পরামর্শ দিই। এটি আরো ব্যয়বহুল (25 $ বনাম 70 $) কিন্তু আপনি যদি সত্যিই ওয়েবক্যাম চান তাহলে অন্য কোন বিকল্প নেই। উভয় ক্ষেত্রেই আপনাকে ক্যামেরাটি আবহাওয়া প্রতিরোধী বাক্সে রাখতে হবে। আপনি UV সেন্সরের জন্য একই বাক্স ব্যবহার করতে পারেন। আমি একটি নিয়মিত প্লাস্টিকের বাক্স এবং প্লেক্সিগ্লাস থেকে আমার নিজের বাক্স তৈরি করেছি কিন্তু এটি অপ্রয়োজনীয়। ক্যামেরার ব্যাটারির জন্য লাগাতার রিচার্জ করতে হবে। আপনি এটি করতে পারেন একটি USB তারের নিচে স্ট্রাইপ করে এবং সেন্সরগুলির জন্য 5V পাওয়ার আউটপুটে + এবং - তারগুলি সংযুক্ত করে। যখন আপনি আপনার ক্যামেরা আবহাওয়া -প্রতিরোধী হন তখন আপনি এটিকে যেকোনো জায়গায় মাউন্ট করতে পারেন যেখানে জিপ্টিসের সাথে ভাল দেখা যায়।

এবার সফটওয়্যারটি দেখে নেওয়া যাক। এই অংশে কিছু উন্নত কোডিং দক্ষতা প্রয়োজন। এই সব করার জন্য আপনার হোম নেটওয়ার্কে আপনার একটি 24/7 চলমান কম্পিউটার (একটি রাস্পবেরি পাই হতে পারে) থাকতে হবে। তাই প্রথমে আপনাকে যা করতে হবে তা হল আপনার আইপি ক্যামেরাটি আপনার বাড়ির ওয়াই-ফাই নেটওয়ার্কে সংযুক্ত করা তারপর আপনার ক্যামেরা ইন্টারফেসে আপনার ব্যবহারকারীর নাম এবং পাসওয়ার্ড অনুযায়ী স্ক্রিপ্টে ব্যবহারকারীর নাম এবং পাসওয়ার্ড পরিবর্তন করতে হবে। আপনাকে স্ক্রিপ্টে ক্যামেরা আইপি ঠিকানা পরিবর্তন করতে হবে। তারপরে আপনার সার্ভার/কম্পিউটারে অন্তর্ভুক্ত স্ক্রিপ্টটি প্রতি 5 মিনিটে চালানোর জন্য আপনাকে একটি টাস্ক শিডিউলার সেটআপ করতে হবে। স্ক্রিপ্টটি এখন প্রতি 5 মিনিটে ক্যামেরার চিত্রের একটি স্ক্রিনশট নিতে হবে এবং এটি প্রিসেট ফোল্ডারে সংরক্ষণ করতে হবে। ফোল্ডারটি সর্বজনীন হতে হবে যাতে আপনি এটিকে সার্চ ইঞ্জিনে দেখতে পারেন: example.com/username/webcam.jpg। ওয়েদারক্লাউড তখন পাবলিক ফোল্ডার থেকে এই ছবিটি নিয়ে তার ওয়েবপেজে রাখতে পারে। আপনি এখানে "লাইভ" (প্রতি 5 মিনিটের আপডেট) ফিড দেখতে পারেন।

ধাপ 8: শীর্ষ সেন্সর ধারক

শীর্ষ সেন্সর ধারক একটি স্টিল কম্পোনেট যা ছাদে উপরের সেন্সর (UV, বৃষ্টিপাত এবং বাতাসের গতি) ধারণ করে। এই ছবিগুলিতে আপনি যে অংশটি দেখতে পাচ্ছেন তা কেবল আমাদের বিল্ডিংয়ের সাথে খাপ খায়। আপনি এই সেন্সরগুলিকে যে কোন উপায়ে মাউন্ট করতে পারেন। এইটা শুধুমাত্র একটা উদাহরণ. আমরা ইতিমধ্যে ছাদে একটি ইস্পাত পাইপ লাগানো ছিল, তাই ধারককে মাউন্ট করা সহজ হয়েছে।

ধাপ 9: elাল সামঞ্জস্য সমস্যা

ইথারনেট ieldাল এবং প্রোটোসিল্ডের মধ্যে একটি সহজ সামঞ্জস্য সমস্যা রয়েছে। আপনি ইথারনেট ieldালের উপরে প্রোটোসিল্ড রাখতে পারবেন না কারণ ইথারনেট সংযোগকারী আপনাকে অনুমতি দেবে না। এবং আপনি প্রোটোসিল্ডের উপরে ইথারনেট shালটি রাখতে পারবেন না কারণ আইসিএসপি সংযোগকারীর মাধ্যমে ইথারনেট ieldালটি আরডুইনোতে সরাসরি সংযোগ থাকা প্রয়োজন কিন্তু প্রোটোসিল্ডের একটি নেই। আচ্ছা, একটি সহজ সমস্যা, একটি সহজ সমাধান। আমি শুধু প্রোটোসিল্ডে একটি আয়তক্ষেত্রাকার গর্ত কেটেছি যাতে ইথারনেট সংযোগকারীটি ফিট করতে পারে।

ধাপ 10: বৃষ্টিপাত পরিমাপ

আমি যে রেইন গেজটি অর্ডার করেছি তা ঠিক কাজ করে, তবে এর সাথে একটি বড় সমস্যা রয়েছে। এতে I2C বা RX/TX এর মত কোন কমিউনিকেশন ইন্টারফেস নেই। এখানে একটি সাধারণ সুইচ আছে যা প্রতিবার 0.28 মিমি/মি 2 এর বেশি বৃষ্টি হলে 60 মাইক্রোসেকেন্ডের জন্য চালু থাকে। Arduino সহজেই ধরতে পারে যখন এটি বৃষ্টিপাত পরিমাপ ছাড়া অন্য কিছু করছে না। কিন্তু যখন এটি করার অন্যান্য কাজ থাকে (যেমন তাপমাত্রা পরিমাপ করা এবং ক্লাউডে পাঠানো) তখন একটি উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে যে বৃষ্টি গেজটি চালু করার সময় arduino এর প্রসেসর ব্যস্ত থাকবে। এটি একটি ভুল বৃষ্টিপাত পড়ার কারণ হবে। এজন্য আমি একটি দ্বিতীয় আরডুইনো যুক্ত করেছি - একটি আরডুইনো ন্যানো। ন্যানোর একমাত্র কাজ হল বৃষ্টিপাত পরিমাপ করা এবং I2C এর মাধ্যমে মাস্টার আরডুইনোতে পাঠানো। এভাবে বৃষ্টির রিডিং সর্বদা সঠিক হবে। আমি একটি পিসিবি তৈরি করেছি যা আরডুইনো ন্যানো এবং আরটিসি মডিউল উভয়ই ধারণ করে তবে আপনি এটি প্রোটোসিল্ডেও বিক্রি করতে পারেন। আমি জানি যে এটি সহজ এবং সস্তা সমাধান নয় তবে আমি এটি পছন্দ করি এবং এটি খুব ঝরঝরে এবং সংগঠিত।

ধাপ 11: বাতাসের গতি পরিমাপ

এই ধাপটি আগেরটির মতোই। আমি একটি বোর্ড তৈরি করেছি যা বাতাসের গতি পরিমাপ করে এবং তারপর এটি I2C এর মাধ্যমে পাঠায়। আরটিসি ছাড়া আগের ধাপটি পুনরাবৃত্তি করুন। আমি উভয় বোর্ডকে এক করার চেষ্টা করেছি কিন্তু এটি কার্যকর হয়নি।

ধাপ 12: সার্ভার বক্স

একটি ছোট, সংগঠিত বাক্সে সমস্ত ইলেকট্রনিক্স লুকিয়ে রাখা সবসময় একটি ভাল ধারণা। এবং সার্ভার বক্সের সাথে আমি ঠিক তাই করেছি। সার্ভার বক্সটি Arduino UNO, ইথারনেট শিল্ড, প্রোটোসিল্ড, 5V রেগুলেটর, প্রধান ডেটা ক্যাবল টার্মিনাল এবং বৃষ্টিপাত পরিমাপ বোর্ড হোস্ট করে। Arduino সম্পর্কে একটি নোট: স্টেশনের কোডটি Arduino UNO মেমরির প্রায় 90% ব্যবহার করে এবং এটি কিছু সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে। আপনার আরডুইনো মেগা ব্যবহারের প্রয়োজন হতে পারে বা নাও হতে পারে।

ধাপ 13: সংযোগ

শুধু অন্তর্ভুক্ত পরিকল্পিত অনুযায়ী সবকিছু সংযুক্ত করুন।

ধাপ 14: কোড

এটি চূড়ান্ত অংশ, যে অংশটির জন্য আমরা সবাই অপেক্ষা করছি - পরীক্ষা, যদি এটি কাজ করে। আপনার হোম নেটওয়ার্ক এবং আপনার ওয়েদারক্লাউড অ্যাকাউন্ট অনুযায়ী আপনাকে আইপি ঠিকানা, ওয়েদারক্লাউড আইডি এবং ওয়েদারক্লাউড কী পরিবর্তন করতে হবে। আপনি তারপর আপনার arduino এ আপলোড করার জন্য প্রস্তুত। আপনি বৃষ্টিপাত বোর্ডে Arduino ন্যানোতে I2C বৃষ্টি প্রেরক কোড এবং বায়ু গতি বোর্ডে Arduino ন্যানোতে I2C বায়ু প্রেরক আপলোড করতে হবে। ।

ধাপ 15: ইনস্টলেশন

আপনার ওয়ার্কশপে আপনার আবহাওয়া স্টেশনের কাজ করা এক জিনিস, কিন্তু বাস্তব জগতের কঠোর পরিস্থিতিতে এটিকে কাজ করা অন্য জিনিস। আপনি যে স্টেশনটিতে মাউন্ট করছেন সেটির উপর ইনস্টলেশন পদ্ধতিটি অনেক বেশি নির্ভর করে। কিন্তু যদি আপনার সৌর বিকিরণ shাল এবং শীর্ষ সেন্সর ধারক থাকে তবে এটি এত কঠিন হওয়া উচিত নয়। তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা সেন্সরটি বিল্ডিংয়ের যে কোনও জায়গায় স্থাপন করা যেতে পারে, তবে ইউভি সেন্সর এবং রেইন গেজটি বিল্ডিংয়ের শীর্ষে থাকতে হবে। UV সেন্সর ছায়ায় থাকতে পারে না এবং রেইনগেজ একটি প্রাচীরের কাছাকাছি হতে পারে না অন্যথায় যখন প্রবল বাতাস থাকে তখন বৃষ্টির ফোঁটা গেজে পড়বে না এবং রিডিংগুলি ভুল হবে। এখানে একটি ছবি দেখানো হয়েছে যে আপনি কীভাবে একটি সাধারণ বাড়িতে স্টেশন মাউন্ট করতে পারেন। ছাদে স্টেশন বসানোর সময় আপনার খুব সাবধানতা অবলম্বন করা উচিত এবং আপনার একটি শক্তিশালী ড্রিল থাকা উচিত যা কংক্রিট খনন করতে পারে।

ধাপ 16: সম্পন্ন

অভিনন্দন। আপনি যদি সমস্ত পদক্ষেপ সঠিকভাবে করেন তবে আপনার একটি সম্পূর্ণরূপে সক্রিয় ক্লাউড ওয়েদার স্টেশন রয়েছে। আপনি আমার স্টেশন থেকে ডেটা দেখতে পারেন এখানে। আপনার যদি কিছু প্রশ্ন বা পরামর্শ থাকে, আমি নীচের মন্তব্য বিভাগে সেগুলি শুনে খুশি হব।

আমি ইএসপি 32 ওয়াই-ফাই বোর্ড এবং কিছু অতিরিক্ত সেন্সর (বাতাসের গতি/দিক, সৌর বিকিরণ, মাটির আর্দ্রতা) ব্যবহার করে অনুরূপ স্টেশন তৈরির পরিকল্পনা করছি কিন্তু পরে এটি সম্পর্কে আরও কিছু। উপভোগ করুন!