Arduino: DIY – Meteo Station (1)

Mnogi od vas koji rubriku SK LABS prate iz meseca u mesec se verovatno pitaju: Super, baš mi lepo trepće ona LE dioda na prototipskoj ploči, ali šta bih ja mogao pametno da uradim sa svim tim? Kao odgovor na dilemu predstavljamo vam prvi DIY (Do It Yourself – uradi sam) projekat u ovoj rubrici. Uz pomoć raznih senzora i modula napravićemo sasvim funkcionalnu meteorološku stanicu, koju je moguće nadograđivati po potrebi. Predstavićemo vam šta sve možete da napravite od modula i senzora o kojima smo već pisali. Naravno, biće reči i o onima koje u „regularnom” delu nismo stigli da pretresemo.

Šta nam sve treba?

U našem slučaju, čitav sistem će biti zasnovan na Arduinu, koji će sakupljati podatke sa senzora i modula. U zavisnosti od kompleksnosti sistema treba izabrati odgovarajuću ploču, pri čemu treba voditi računa ne samo o broju IO pinova, već i o količini memorije za skeč. Mi smo se na početku odlučili za RoboDyn varijantu Una (koju IDE vidi kao Duemilanove) sa Atmega168 i sa dva dodatna analogna pina (A6 i A7), ali smo kasnije morali da pređemo na Megu, prvenstveno zbog memorije. Naš sistem će imati nekoliko ozbiljnih potrošača, pa smo za napajanje iskoristili Horozov strujni adapter na 12V/3A, koji se zapravo koristi za LED trake. Naponsku sekciju smo izdelili na ploču sa muškim hederima na pet volti, 3,3 volta i GND.

Kako što je pomenuto na početkurekosmo na početku, pravimo uređaj koji manje-više može svako od vas da napravi uz što manju investiciju. Želja nam je da senzore o kojima smo pisali upotrebimo na praktičan način, pa zato koristimo i termistor i DHT22, koji će meriti temperaturu, a koje smo već pominjali. Koristićemo i Dallas, o kojem nismo pisali. Njihove pozicije neće biti na istim mestima, tako da se može tražiti neka srednja vrednost, ali se u vašem slučaju neki može jednostavno izostaviti. Za merenje čistoće vazduha i koncentracije gasova smo upotrebili dva modula, a ima ih desetak. O njima do sada nije bilo reči, a odlučili smo se za (samo) dva zato što njihov način rada iziskuje dosta struje, čak do 800 miliampera. Suština je ista i u vašem slučaju možete upotrebiti bilo koji, a mi smo se odlučili za MQ135 i MQ2. Tu su još i senzori za merenje UV zračenja, vazdušnog pritiska, količinu padavina, a o nekima će tek sada biti reči. Mi, naravno, nemamo sve neophodne uređaje za merenje i kalibraciju kojima bismo precizno izmerili dobijene vrednosti poput UV zračenja ili brzine vetra. Tu smo se oslonili na informacije dostupne putem interneta.

S obzirom na senzore koje smo upotrebili, biće nam potrebni otpornici, kondenzatori i koja LE dioda, jer kakav je to uređaj u kome ne blinkaju razne LE diode? Za lemljenje komponenti i njihovo dalje povezivanje koristili smo nekoliko perforiranih PCB-a, sa razmakom u rupicama od 0,1 inč, popularno rečeno „breadboard friendly”.

Kao kućište stanice smo koristili PVC OG doznu dimenzija 300 x 250 x 100 milimetara sa IP56 zaštitom. Ove dozne možete naći u bilo kojoj radnji elektroopreme. Dimenzije mogu biti i veće, ali i manje ukoliko se pravi manja meteorološka stanica. U našem slučaju su ove dimenzije minimum. Takođe, svi potrebni elementi se mogu spakovati i u neku metalnu ili kutiju od pleksiglasa, ali se mora voditi računa o IP zaštiti, jer voda nije u prijateljskim odnosima sa elektronskim komponentama. Najidealnija bi bila varijanta PVC elektroormara (sa vratima) istih dimenzija, ali su oni bezobrazno skupi (i do tri puta više). Tu smo još dodali i plastičnu vodovodnu cev sa nekoliko fitinga kroz koju idu žice do senzora. Na krajevima cevi smo ugradili neke od senzora, a to znači da vam treba „pegla” za varenje cevi ili neki komšija vodovodžija da zavari nekoliko spojeva. Takođe, za potrebe prozora (providnih detalja) koristili smo pleksiglas, a može se upotrebiti i neki drugi slični materijal (staklo, recimo).

I najbitnije

Bez obzira na to u kom smeru će ići vaša eventualna meteorološka stanica, neke stvari ipak morate imati. Multimetar je prilično obavezan, naročito kada se budemo dotakli naponske sekcije i napona. Nije neophodno da imate neki profi multimetar. U suštini, završiće posao bilo koji koliko-toliko pouzdan. Ipak, radimo sa komponentama osetljivim na neodgovarajuće napone. Lemilica se nameće sama po sebi, a uz nju kalaj i pasta. Lemilica ne može biti baš ona za oluke, a po radnjama se male lemilice od 30 vati mogu naći po pristupačnoj ceni. Kalaj bi trebalo da bude od 0,5 do 0,8, a strugotina za čišćenje je opciona. Mi smo za pričvršćivanje koristili pištolj za vruće lepljenje, ali i običan acetatni silikon može da završi posao. Bitno je samo da se kritični spojevi i otvori dobro zadihtuju. Trebaće vam i šrafovi samoresci od minimum tri milimetra, dosta žica, ženskih dupont konektora i još koječega. Neke manje sečice i isto tako manji odvijač su must have, kao i nekolicina rednih PVC klema (luster kleme).

Može, ali i ne mora

Kakva bi to bila meteorološka stanica da nema i anemometar (merač brzine vetra)? Jadac je u tome što košta više nego sve ostalo zajedno. Ako uspemo da do kraja serijala izboksujemo neki, svakako ćemo ga dodati, mesto na kraju cevi je ostavljeno, a možda i njega napravimo u DIY varijanti. Opet, sve ovo pravimo od onoga što nam se vrzma po stolu. Takođe, vrednosti će se očitavati preko Nokijinog displeja, pozivanjem preko tastera, pa ćemo imati i upotrebu releja uz sve to. Uz dodatak Ethernet šilda ili nekog WiFi modula, sve vrednosti možemo poslati na lokalnu mrežu ili u „oblak”, ali o tom potom.

Dejan PETROVIĆ