Ardumeteofal7
Benvinguts a la web de l'estació meteorològica de Falset
Característiques de l'estació:
Les estacions meteorològiques disposen de set sensors:
-Sensor de temperatura i humitat. (Dht 21).
-Sensor de lluminositat. (fotoresistència).
-Sensor de velocitat del vent. (anemòmetre).
-Sensor de direcció de vent. (penell).
-Sensor de pluja acumulada (pluviòmetre).
-Sensor de pressió atmosfèrica (baròmetre).
-Sensor de voltatge de la bateria integrada.
L'estació fa 4 lectures una cada 2,5s.
Totes les dades recollides pels sensors, són enviades cada 10s al centre de dades mitjançant unes antenes de radiofreqüència.
Al centre de dades s'emmagatzemen les dades de cada 5min i es fa la mitjana d'aquestes, tot seguit s'envien al servidor mitjançant internet a través del router de casa.
Després es mostren a una pàgina web accessible públicament.
Esquema de funcionament
Videos
Funcionament.
L'estació està basada en Arduino (microcontrolador programable amb codi lliure) i diferents components compatibles amb la placa Arduino.
Utilitzo Arduino, ja que és amb el que hi tinc més experiència i és molt fàcil d'utilitzar.
Característiques del microcontrolador.
-Baix consum d'energia. (20mah)
-Alt rendiment
-Fàcil de programar.
-Mida molt reduïda.
-Moltes connexions i ports.
-Alimentació a baix voltatge (5-24v).
-Llenguatge de programació: similar a C++
Model d'Arduino utilitzat.
He utilitzat el model ESP8266, aquest, és bàsicament una arduino nano amb una interfície wifi, és a dir un Arduino que porta incorporat una xarxa wifi que permet connectar-se amb un wifi.
ESP8266
Arduino nano
+
=
ESP8266 Arduino
Arduino és el "cervell" de tot el sistema, ja que és ell qui s'encarrega d'analitzar les dades dels sensors, tot seguit les processa i fa els canvis necessaris mitjançant un codi prèviament programat, això prepara les dades per ser enviades cada 5min per no saturar el servidor de dades.
L'estació fa 4 lectures, una cada 2,5s.
Totes les dades recollides pels sensors, són enviades cada 10s al centre de dades (a dins de casa) mitjançant unes antenes de radiofreqüència.
Al centre de dades s'emmagatzemen les dades de cada 5min i es fa la mitjana d'aquestes, tot seguit s'envien al servidor mitjançant internet a través del router de casa.
Després es mostren a una pàgina web accessible públicament.
Sensors
Sensor temperatura i humitat
El sensor de temperatura i humitat, com bé diu el nom, ens permet saber la temperatura ambient i ens l'envia al Arduino mitjançant un port digital. Utilitzo el sensor "DHT-22".
Aquest sensor està ubicat al interior d'una carcassa protectora, a la part inferior de l'estructura de l'estació.
Sensor lluminositat
El sensor de lluminositat (ldr), és una resistència variable que varia la seva resistència segons la intensitat de llum que rep. L'Arduino rep aquest valor de resistència i segons aquesta obtenim un valor pwm de 0 a 1024 (0v-5v).
D'aquesta manera podem saber amb valors la quantitat de llum actual.
Aquest sensor està ubicat a la punta de l'estructura central amb una cúpula de plàstic al seu damunt per tal de augmentar la durabilitat del sensor.
Anemòmetre
L'anemòmetre és el sensor que ens proporciona les dades (impulsos) per poder fer els càlculs i descobrir els km/h.
Cada volta que fa l'anemòmetre és un impuls elèctric, per tant depenent dels impulsos per segon sabrem els km/h del vent.
Aquest sensor és bastant important i pel seu òptim funcionament cal que estigui el més alt possible del terra i sense obstacles que parin el vent, ja que sinó no obtindrem una mesura correcta.
Per tant l'anemòmetre està ubicat al braç lateral més alt.
Penell
El Penell és el sensor utilitzat per detectar la direcció del vent ja que mitjançant senyals (impulsos) d'uns sensors magnètics que es van activant amb el gir del penell, envia uns valors a través d'un cable i que a l'Arduino es convertiran amb graus o la direcció.
Estarà ubicat a la part segona més alta de l'estructura per tal de que toqui l'aire i reculli les dades correctament.
Pluviòmetre
El pluviòmetre mesura la quantitat d'aigua que està caient en una superfície concreta...
Funciona com una balança, l'aigua cau per l'embut i cau a un petit recipient (un costat o l'altre de la balança) quan aquest està ple, per la força de l'aigua s'inclina cap a l'altre costat i compta una descarrega mitjançant un sensor magnètic al centre.
*Cada descàrrega és igual a 0.28mm per metre quadrat.
Està ubicat a una estructura fixa a part perquè es molt sensible a les vibracions o mala inclinació.
Baròmetre
El sensor de pressió baromètrica BMP280 està dissenyat per a determinar la pressió atmosfèrica i d'aquesta manera també es pot estimar indirectament l'altura sobre el nivell del mar.
La pressió atmosfèrica és la força que fa l'aire (atmosfera) sobre la superfície de la terra. La pressió atmosfèrica es deu al pes de la columna d'aire sobre determinada àrea, és per aquesta raó que en mesurar la pressió atmosfèrica en punts amb major altitud, el valor de la pressió és menor per ser menor la quantitat d'aire.
La pressió atmosfèrica també varia amb el clima, principalment amb la temperatura, ja que aquesta fa canviar la densitat de l'aire, que es veu reflectit en un canvi en el pes i per tant en un canvi de pressió.
Voltatge
El sensor de voltatge és simplement un disvisor de tensió que divideix el voltatge de l'entrada i el converteix en una escala menor de 0 a 5v perque l'Arduino el pugui analitzar. Aquest sensor ens permet saber el nivell de la bateria interna en temps real.
Està instal·lat a la part de reguladors i bateria de la unitat central.
