Stesen Cuaca Hanging Gear: 7 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:00

Dalam Instructable ini, saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana untuk membina stesen cuaca gear gantung anda sendiri, yang dibuat dari bahagian MDF yang dipotong laser CNC. Motor stepper menggerakkan setiap gear dan Arduino melakukan pengukuran suhu dan kelembapan menggunakan sensor DHT11 dan kemudian menggerakkan motor stepper untuk menampilkan nilai yang diukur.

Stesen cuaca disokong oleh dua kaki dan alas rata, menjadikannya sempurna untuk berdiri di atas meja, rak, atau meja sisi.

Sensor DHT mempunyai julat kelembapan relatif 20-95 peratus dan dapat mengukur suhu antara 0 hingga 50 darjah Celsius. Saya telah merancang roda gigi untuk julat kelembapan penuh dan dengan julat pengukuran suhu negatif sehingga anda dapat menggunakan sensor yang berbeza dengan mudah jika anda ingin meletakkan sensor di luar untuk mengukur suhu luar.

Sekiranya anda menikmati Instructable ini, silakan memilihnya dalam Peraduan CNC.

Bekalan

Untuk menjadikan stesen cuaca anda, anda memerlukan:

• Papan MDF 3mm -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28BYJ 48 Stepper Motors & ULN2003 Drivers -
• Skru & Nuts Mesin 4 x M3 x 10mm -
• Sensor Suhu & Kelembapan DHT11 -
• Perintang 10K -
• Prototaip PCB 4x6 cm -
• Pin Header Lelaki -
• Pin Header Wanita -

Pemotong Laser K40 Digunakan -

Langkah 1: Potong Laser Komponen MDF

Saya merancang komponen potong laser di Inkscape, anda boleh memuat turun fail pemotongan di sini. Semua komponen terdapat dalam satu helaian dalam muat turun, jadi anda perlu membaginya agar sesuai dengan ukuran tempat tidur pemotong laser anda.

Saya mula dengan mengukir dan kemudian memotong roda gigi kemudian terukir dan memotong pelat muka dan akhirnya memotong komponen yang tinggal.

Saya selalu menggunakan pita pelindung di atas MDF semasa mengukir atau memotong supaya asap tidak menandakan permukaannya.

Sekiranya anda tidak mempunyai akses ke pemotong laser, pertimbangkan untuk menggunakan perkhidmatan pemotongan laser dalam talian. Mereka menjadi sangat berpatutan dan kebanyakan dari mereka akan menyerahkan bahagiannya ke pintu anda.

Saya menggunakan pemotong laser K40 yang murah untuk memotong bahagiannya.

Setelah semua bahagian dipotong, anda perlu menanggalkan pita pelekat.

Langkah 2: Pasang Motor Stepper & Pasang Alat Memandu

Seterusnya pasangkan motor dua stepper ke plat depan menggunakan dua skru mesin M3 x 10mm untuk setiap motor.

Lekatkan juga plat penyokong berdiri dengan potongan motor ke bahagian belakang plat depan dengan menggunakan gam kayu. Ini dapat dilakukan kemudian, tetapi yang paling mudah dilakukan sebelum memasang motor sehingga tidak menghalangi ketika anda menempelkannya di tempat.

Seterusnya pasangkan gear memandu anda. Susun kepingan gear anda ke servo anda dengan setetes gam kayu di antara keduanya. Mulakan dengan cakera dengan lubang di dalamnya dan kemudian gear. Anda kemudian perlu menambahkan jarak kecil antara roda gigi dan cakera depan untuk memberi sedikit ruang agar roda bergerak dengan bebas. Saya menggunakan mesin basuh rata sebagai spacer untuk setiap ini.

Langkah 3: Pasang Elektronik

Sekarang mari kita bersama-sama komponen elektronik.

Litar ini cukup mudah dan merangkumi sambungan asas dari pin IO digital 2 hingga 9 ke pemacu dua stepper dan kemudian sambungan antara sensor DHT11 dan pin 10. IO digital. Anda juga perlu menambahkan sambungan kuasa anda ke sensor dan stepper pemacu dan juga perintang 10k antara sambungan ke pin 10 dan 5V.

Saya memasang sambungan pin header dan sensor DHT ke prototaip 4x6cm PCB supaya pemandu motor Arduino dan stepper dapat disambungkan ke dalamnya.

Saya kemudian membuat beberapa kabel penyambung Dupont untuk menyambungkan PCB dan pemacu motor stepper. Anda juga boleh menggunakan jumper atau membuat kabel header anda sendiri.

Langkah 4: Pasang Komponen Elektronik

Saya menggunakan pistol gam untuk melekatkan PCB Arduino ke plat belakang stesen cuaca dan pemandu motor stepper ke dua bahagian pendirian sisi. Ini berfungsi dengan baik untuk meninggalkan ruang yang cukup untuk pendawaian antara komponen dan juga motor stepper.

Setelah elektronik terpasang di tempatnya, kita dapat memasang stesen cuaca yang lain menggunakan gam kayu.

Langkah 5: Selesaikan Perhimpunan Stesen Cuaca

Lekatkan kedua kaki ke pangkal dan kemudian tambahkan plat depan ke kaki.

Akhirnya, lekatkan plat belakang ke tempatnya dan biarkan gam kering. Pastikan bahawa port USB mikro Arduino menghadap ke arah pangkalan stesen cuaca.

Setelah lem kering, pasangkan motor stepper ke pemacu dan kemudian sambungkan pemacu ke Arduino anda menggunakan kabel yang telah anda buat. Cuba masukkan kabel supaya tidak menggantung dari bawah atau menonjol keluar dari bahagian atas kawasan belakang.

Sekiranya anda ingin menutup bahagian atas, gunakan potongan yang dipotong dari pelat penyokong. Jangan pasangkan ini sehingga anda menguji pemacu dan sambungan stepper anda kerana anda mungkin perlu mengakses kabel lagi untuk membuat perubahan.

Pasangkan kabel USB mikro anda ke bahagian bawah stesen cuaca anda dan anda sudah bersedia untuk memuat naik kodnya.

Langkah 6: Memprogram Arduino

Kodnya agak lurus ke hadapan. Saya tidak akan menjelaskan secara terperinci untuk menjelaskan kod di sini, tetapi anda boleh memuat turun kod tersebut dan membaca penjelasan terperinci mengenai apa yang dilakukan oleh setiap bahagian di sini.

Dalam kod, kami membuat objek sensor, membuat pemboleh ubah yang diperlukan, dan kemudian menentukan motor dan pin sensor.

Fungsi persediaan memulakan komunikasi bersiri, menetapkan mod pin, dan menyambung ke sensor DHT11.

Fungsi gelung mengambil ukuran dari sensor DHT11, memaparkannya pada monitor bersiri, dan kemudian menghitung jumlah langkah dan petunjuk untuk menggerakkan setiap motor stepper untuk menunjukkan nilai yang diukur. Kod kemudian menunggu minimum 5 saat sebelum mengulangi gelung.

Terdapat fungsi tambahan yang dipanggil oleh gelung utama yang diberi bilangan langkah dan arah untuk setiap motor dan kemudian melakukan pergerakan.

Langkah 7: Menyiapkan dan Menggunakan Stesen Cuaca

Sebelum anda memuat naik kod, letakkan kedua roda gigi ke motor, tetapkannya untuk menunjukkan nilai yang ditetapkan pada awalnya dalam kod, ini adalah 25 ° C dan 50% kelembapan dalam kod saya.

Anda kemudian boleh memuat naik kod.

Sekiranya anda membuka monitor bersiri anda, anda akan melihat pengukuran pertama yang diambil oleh sensor dan motor kemudian akan mula menggerakkan gear untuk mencapai nilai-nilai ini dari nilai awal.

Setelah pergerakan selesai, anda akan melihat set nilai kedua dan kemudian gear boleh bergerak lagi.

Selalunya memerlukan beberapa minit untuk bacaan sensor stabil dan anda akan mendapat data yang lebih konsisten dan pergerakan gear yang lebih sedikit.

Sekiranya anda melihat bahawa nilai yang anda tunjukkan tidak sama dengan yang ditunjukkan dalam monitor bersiri, periksa terlebih dahulu bahawa arah pergerakan motor anda betul, kemudian periksa nilai awal anda betul, dan akhirnya, anda mungkin perlu membuat penyesuaian terhadap jumlah langkah per darjah atau nilai peratus untuk menentukur stesen cuaca anda.

Stesen cuaca anda kini lengkap dan boleh dipasang di meja atau rak anda.

Sekiranya anda menikmati Instructable ini, pertimbangkan untuk memilihnya dalam Peraduan CNC.

Beritahu saya di bahagian komen jika anda pernah membina stesen cuaca sebelum ini dan apa yang anda gunakan untuk memaparkan nilai.

Naib Johan dalam Peraduan CNC 2020