Väderstation (3 / 11 steg)

Steg 3: Elkonstruktion

För att påskynda byggprocessen, valde jag sensorer som kom på breakout styrelser med standard 2,54 millimeter pin ut. Systemet är byggt med Point-to-Point-ledningar med endast en handfull skarvar med så många tillfälliga manliga till kvinnliga header anslutningar som möjligt att hålla lödning till ett minimum. Här är en uppdelning av de olika elektriska system. Bilden ovan är en hybrid block diagram/Schematisk eftersom nästan alla av elektronik är komplett moduler (bilagan är den skarpa sensor täcker).

Power

Kraftsystemet för Väderstationen är helt fristående (ingen extern laddning portar!). En liten solpanel feeds ungefär 6 volt på omkring 330 mAh (på en dag) till DC input stiften en Adafruit sol litium Polymer batteri laddare. Laddaren har två JST uttag: en för batteriet och den andra till lasten. Hela systemet drar ungefär 300 mAh, så den bör ha gott om kraft till sist genom en lång natt innan laddning igen under dagen. Den mark pin från belastning anslutningen på laddaren ansluts direkt till systemet marken, med positiv utgång för pin ansluten till en trevlig slide switch. Resultatet av växeln bild har två anslutningar (fortfarande på ~ 3.7) från batteriet) med en anslutning till VIN pin 5V step-up omvandlaren och den andra till VIN stift 9V step-up omvandlaren. Även om 9V ur step-up omvandlaren kunna driva både VIN pin Intel Edison Arduino breakout och vindmätaren (som är specad till springa på 7-24V), vore reglerar det tillbaka ner till 5V slöseri, så jag beslutade att använda separata 5V leverans. 5V leverans är ansluten via en skarvade micro USB-kabel till IEABB, som sedan ger en trevlig 2,54 mm pin-vänlig kvinnliga uttaget för att ge externa 3.3V och 5V anslutningar för sensorer.

Kontroll

Intel-Edison är den viktigaste controller för systemet. Jag beslutade att använda Arduino-stil breakout styrelsen som kraftigt förenklar ledningar till Edison och ger ett micro SD kort uttag ombord. Breakout styrelsen kan lätt anslutas till den analoga sensorer och gör det tirivial att ansluta till den I2C och SPI hamnen.

I/O

Även om jag samla sex punkter för data, behövde jag bara fem sensorer. Jag använde en vindmätare som ger en fin låg spänning analog signal som är proportionell mot vindens hastighet. En höjdmätare breakout ger mig både temperatur och tryck värden över I2C. Jag använde en liten analoga Fuktsensor, som i kombination med temperaturen från höjdmätaren, tillät mig att beräkna relativ luftfuktighet. Ljussensorn är en TSL2561 som tillåter mig att mäta ett brett spektrum av värden i lux och kommunicerar dem över I2C, spara ett par stift. En kraftig optisk damm sensor ger en analog spänning proportionell mot koncentrationen av partiklar i luften. En realtidsklocka ansluts till Edison via SPI för timestamping sensordata. En lysdiod bekräftar 5V omvandlaren fungerar korrekt. Slutligen är en LED ansluten till en Edison digital PIN-kod för att kunna kommunicera systemets status.

Den enda verkliga mänskliga "input" är strömbrytaren. Jag ville hålla hål i höljet till ett minimum eftersom detta skulle öka chanserna att vatten sipprar in, så det finns ingen användardata från en hårdvara synvinkel. Väderstationen är tänkt att lämnas ensam för långa perioder av tid, så alla meningsfulla konfiguration bör göras i programvara innan stationen distribueras utanför.