Weather Station One Phần 7 - Battery Pack tuỳ chọn

Tổng quan về dự án

Đây là một phần của dự án Weather Station One, một trạm thời tiết hoàn chỉnh và có tính mô-đun. Thiết kế của hệ thống được xây dựng dựa trên một số yêu cầu:

• thu thập đầy đủ các kênh thời tiết phổ biến gồm nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển, mưa, tốc độ và hướng gió, độ rọi / số giờ nắng, độ ẩm đất
• thiết kế mô-đun cho phép bạn làm từng phần, hoặc mở rộng thêm dải cảm biến
• mức độ tự làm cao; DIY càng nhiều càng tốt
• hỗ trợ truyền xa – đặt điểm đo cách xa nhà
• tích hợp vào hệ thống home automation
• thiết kế 3D vừa chức năng, dễ in, vừa đẹp

Khi cân nhắc làm một dự án như vầy, bạn lưu ý là dù đã công bố toàn bộ thiết kế thì vẫn sẽ có khá nhiều việc phải làm. Không chỉ là in 3D, mà còn có làm gỗ, hàn / điện tử, và phần mềm nữa.

Các phần đã được đăng bao gồm:

1. Phần 1: Central Station. Đây là phần mà tất cả cảm biến sẽ kết nối vào. Nó dùng pin / năng lượng mặt trời để có thể đặt ở vị trí tối ưu cho việc đo đạc. Dữ liệu thu thập được sẽ được gửi bằng chip HC-12 / băng tần 433Mhz (tối đa khoảng 1 km).
2. Phần 2: Base Station. Đây là phần đối ứng của Central Station. Nó nhận dữ liệu qua một chip HC-12 khác và chuyển tiếp vào hệ home-automation. Ngoài ra nó còn chạy một web server để truy cập trực tiếp dữ liệu thời tiết.
3. Phần 3: Cảm biến nhiệt độ (và cảm biến khác). Cảm biến này được thiết kế để đặt trong Stevenson Screen / Wetterhütte chuẩn. Bản hiện tại đo nhiệt độ môi trường, độ ẩm và áp suất khí quyển bằng cảm biến số. Nó được nối với Central Station.
4. Phần 4: Rain Gauge. Đây là đồng hồ đo mưa, thu nước mưa và đổ vào các xô lật (tipping buckets). Số lần lật được đo bằng một reed contact kích bởi nam châm gắn trên xô khi xô chuyển động. Nó được nối với Central Station.
5. Phần 5: Wind Vane và Anemometer. Có lẽ là phần in phức tạp nhất, đo 16 hướng gió và tốc độ gió. Tương tự rain gauge, đây là một phần cơ khí. Hướng gió được đo bằng 8 reed contact, hoặc một cảm biến đo góc từ tính. Tốc độ gió được đo bằng một reed contact đơn, đóng mạch mỗi khi cánh anemometer quay đủ một vòng. Nó được nối với Central Station.
6. Phần 6: Stevenson Screen / Wetterhütte. Phần này không mô tả chi tiết thêm vì tôi làm theo một hướng dẫn do DWD (Deutscher Wetterdienst) công bố. Do hướng dẫn đó đã bị gỡ khỏi trang của họ một thời gian rồi, bạn có thể tìm bản PDF trong Phần 1: Central Station.
7. Phần 7: Battery Pack tuỳ chọn. Module solar và bộ sạc được chọn có kèm ngàm cho pin Lithium cỡ 14500. Tuỳ theo mức tiêu thụ điện của Central Station (và các cảm biến), bạn có thể muốn dùng thêm một Battery Pack bên ngoài.
8. Phần 8: Software và Electronics. Phần này được đăng trên Github.
9. Phần 9: Solar Panel Mount. Đây là giá đỡ tấm pin mặt trời đang dùng hiện tại. Nó cho phép chỉnh góc nâng để tối ưu sản lượng cho mùa Đông và mùa Hè. Về trung hạn sẽ được thay bằng bộ solar tracker bám theo góc phương vị của mặt trời.

Để tiện cho bạn, tôi đã tạo một bộ sưu tập WeatherStationOne bao gồm tất cả, trừ phần 6 và 8.

Hết phần tổng quan dùng chung cho mọi phần.

Phần 7 - Battery Pack tuỳ chọn

Bộ sạc đang dùng (xem phần 1) có sẵn ngàm gắn pin 14500. Nếu bạn không tin dung lượng của nó (3.7V, khoảng 1000mAh) và muốn tăng thêm dung lượng, thì hộp battery pack này là dành cho bạn. Để dùng bốn cell 18650 tôi có từ xe đạp điện, tôi đã làm thêm cái hộp tuỳ chọn này. Bốn cell được nối song song và cho ra (3.7V, 4x3.200W). Mức này rõ ràng là quá lớn so với tấm pin mặt trời (5W) đang dùng, nhưng tôi còn dư cell nên tận dụng. Hộp này không thiết kế để vừa khít một kích thước cụ thể; tôi chỉ dán nguyên cụm 4 cell xuống đáy hộp.

Central Station có một lỗ ở bên hông để gắn ổ cắm DC 11mm. Phía hộp thì bạn cần một đầu cắm DC tương ứng và dây cáp. Ví dụ.

Cấu hình in

• Chiều cao lớp 0.2mm
• Đầu phun 0.4mm
• Infill 15%
• Filament PETG trắng và đen
• đặt phần top úp ngược
• support tự động (chỉ từ mặt bàn in)

Linh kiện khác cần có

• 4x ốc M3x10 (vỏ hộp)
• 1x ổ cắm DC cho Central Station
• 1x đầu cắm DC tương ứng để nối cell vào ổ DC

Kết

Đây là một mẫu 3D miễn phí khác tôi chia sẻ cho bạn. Việc thiết kế, thử nghiệm, chuẩn bị, upload và duy trì các mẫu của tôi tốn khá nhiều công. Nếu bạn thấy thích, vui lòng gửi ủng hộ bằng nút coin ở góc trên bên phải. Cảm ơn nhiều!