Интеллектуальная система мониторинга погоды и скорости ветра на основе IOT: 8 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Разработано - Нихил Чудасма, Дханашри Мудлиар и Ашита Радж

Вступление

Важность мониторинга погоды существует во многих отношениях. Необходимо контролировать погодные параметры, чтобы поддерживать развитие сельского хозяйства, теплиц и обеспечивать безопасную рабочую среду на промышленных предприятиях и т.д. от роста и развития сельского хозяйства до промышленного развития. Погодные условия поля могут контролироваться фермерами из отдаленного места, и им не потребуется их физическое присутствие, чтобы знать климатические условия на сельскохозяйственном поле / теплице с помощью беспроводной связи.

Запасы

Требуемое оборудование:

1. Модель Raspberry Pi B +
2. Ардуино Мега 2560
3. A3144 Датчик Холла
4. Модуль ИК-датчика
5. Датчик температуры и влажности DHT11
6. Датчик газа MQ-7
7. ML8511 УФ-датчик
8. Миниатюрный шарикоподшипник
9. Резьбовой стержень, шестигранная гайка и шайба
10. Неодимовый магнит
11. Резистор 10 кОм
12. Труба и колено из ПВХ
13. Шариковая ручка

Требуемое программное обеспечение:

1. IDE Arduino
2. Узел красный

Шаг 1: Разработка анемометра

• Отрежьте трубу из ПВХ на длину, превышающую толщину подшипника.
• Установите шарикоподшипник в отрезанный кусок трубы.
• Присоедините задний колпачок ручки к внешней периферии отрезка трубы под углом 0-120-240 градусов.
• Прикрепите бумажные стаканчики к пишущей стороне пера.
• Установите стержень с резьбой внутри трубы, используя шайбу и гайку, установите датчик Холла A3144, как показано на рисунке.
• Прикрепите магнит к одному из трех перьев таким образом, чтобы магнит должен был находиться точно над датчиком Холла при сборке перьев.

Шаг 2: Разработка блока направления ветра

• Отрежьте кусок трубы и сделайте прорезь под флюгер.
• Установите шариковый подшипник в отрезанный кусок трубы.
• Вставьте стержень с резьбой внутрь трубы и закрепите CD / DVD на одном конце. Над диском оставьте определенное расстояние и установите трубу, установленную на шарикоподшипнике.
• Установите модуль ИК-датчика на диск, как показано на рисунке.
• Сделайте флюгер с помощью шкалы и сделайте препятствие, которое должно быть точно напротив ИК-передатчика и приемника после сборки флюгера.
• Установите лопатку в паз.

Шаг 3: Соберите единицы измерения скорости и направления ветра

Соберите устройство измерения скорости и направления ветра, разработанное на шагах 1 и 2, используя трубу и колено из ПВХ, как показано на рисунке.

Шаг 4: принципиальная схема и подключения

В таблице показаны подключения всех датчиков к Arduino Mega 2560

• Подключите резистор 10 кОм между + 5 В и данными датчика Холла A3144.
• Подключите Vcc, 3.3V и Gnd всех датчиков соответственно.
• Подключите кабель USB типа A / B к Arduino и Raspberry Pi

Шаг 5: Программа для Arduino

В среде Arduino IDE:

• Установите библиотеки датчика DHT11 и MQ-7, которые включены сюда.
• Скопируйте и вставьте сюда код Arduino.
• Подключите плату Arduino с помощью кабеля к Raspberry Pi
• Загрузите код в плату Arduino.
• Откройте Serial Monitor, и здесь можно увидеть все параметры.

Код Arduino

Библиотека DHT

Библиотека MQ7

Шаг 6: Узел красный поток

На изображениях показан поток Node-Red.

Ниже приведены узлы, используемые для отображения данных на панели инструментов.

• Последовательный вход
• Функция
• Расколоть
• Выключатель
• Измерять
• Диаграмма

Не используйте узлы вывода MQTT, поскольку они используются для публикации данных на удаленном сервере, таком как Thingsboard. Текущее руководство предназначено для панели управления локальной сети.

Шаг 7: Панель управления

На изображениях показана панель управления, на которой показаны все погодные параметры и графики в реальном времени соответственно.

Шаг 8: тестирование

Результаты в реальном времени отображаются на панели инструментов