1

Домашняя метеостанция

Росс В.С.19.11.2016

2

Do It Yourself движение

3

Зачем делать свою метеостанцию?• Простой первый проект – можно собрать

без пайки• Кастомизация• Мониторинг качества воздуха• Можно сэкономить• Это весело

4

Физические величины и датчики

5

На что обращать внимание при выборе?

• Диапазон измерений• Точность и разрешение (precision &

resolution);• Напряжение питания и потребляемый ток• Способ подключения• Цена

пример: 5,001±10°С

Читаем DataSheet!

6

Способы подключения• К аналоговому входу• К цифровому входу• I2C• SPI• UART

7

Температура• измеряется в °С• Dallas DS18B20• Maxim LM75• TMP36

8

ИК-термометры• безконтактное измерение• широкий диапазон• нужно учитывать FOV• нужно учитывать emissivity

9

Относительная влажность воздуха (I)• англ.: Relative Humidity (RH)• измеряется в %• комфортный уровень 50-60%*• Точка росы – температура воздуха, до

которой он должен охладиться, чтобы RH стала равной 100%

10

Относительная влажность воздуха (II)— DHT-11 (1$)— DHT-22 / AM2303 (4$)— Sensirion SHT-…— Honeywell HIH-…

SHT-71

11

Атмосферное давление (I)• измеряется в паскалях (Па) или мм. рт. ст.• нормальное давление: 101 кПа или 760 мм. рт. ст.• не устанавливать в герметичный корпус• может быть чувствителен к температуре,

влажности• по изменению давления можно строить

краткосрочный прогноз изменения погоды

12

Атмосферное давление (II)• barometric pressure sensor• BMP085 (5$)

13

Газы: CO2 (II)

• цена 50-100$• обращаем внимание на диапазон:

нам нужен 0-2000 ppm, 0-5000 и т.п.• Co2meter.com K-30

14

Газы: CO2 (I)• Концентрация в воздухе измеряется в % или ppm• Хороший индикатор качества воздуха• Средняя концентрация «на улице» – 390 ppm• 1000 ppm – пора проветривать помещение• 5000 ppm – ПДК

15

Газы: датчики серии MQ (I)• Дешевые (от 1,5$)• Нагреваются • Потребляют большой ток• Как правило, реагируют сразу

на несколько газов• Сложно получить точное значение

16

Газы: датчики серии MQ (II)

17

Газы: датчики серии MQ (III)• MQ-7 угарный газ CO• MQ-131 озон O3

• MQ-135 бензол C6H6

18

Другие вредные газы• Оксид азота NO₂• Оксид серы SO2

• Радон Rn

19

Home-Brew Radon Detector

20

PM2.5 и PM10 (I)• Particulate matter – твердые частицы (ТЧ)• Канцерогены• ГН 2.1.6.1338-03:

Среднесуточная ПДК PM2.5 – 35 мкг/м3 , PM10 – 60 мкг/м3

• Исследование: увеличение PM10 на 10 мкг/м3 повышает риск возникновения рака легких на 22%, PM2.5 – на 36%

21

PM2.5 и PM10 (II)• PMS3003, PMS5003, PMS7003• SDS021

22

Радиация• Трубка СБМ-20• http://mightyohm.com• От 35$

23

Собираем все вместе

24

Контроллер (I)• Выбираем исходя из:– количества подключаемых датчиков– поддерживаемых интерфейсов– необходимости поддержки доп. устройств, например

экрана

25

Контроллер (II)• Arduino• Teensy • Raspberry Pi• Intel Edison• …

26

Экран (I)• ЖК индикатор знакосинтезирующий

27

Экран (II)

OLED LCD Nokia 5110 TFT

28

Экран (III)

VFDE-Ink

29

Связь с Интернетом• Wi-Fi• http://narodmon.ru/• http://openweathermap.org/• https://www.wunderground.com/• http://www.pwsweather.com/ • https://temboo.com/

30

Протитипирование

31

Пишем софт…

32

Корпус• Прототип – картон• Финальный вариант - пластик

33

Питание• USB• адаптер• батарея• Нужно учитывать потребляемую мощность!

34

Заоконный датчик• Измерение уличной температуры, влажности,

давления• Связь с основной станцией: 433MHz, Wi-Fi

35

Уличная метеостанция

36

Сила и направление ветра• Флюгер - wind vane• Анемометр - anemometer

37

Осадкомер• Rain gauge

38

Weather meter

39

Датчик молний AS3935 • Детектирует разряд молнии• Позволяет оценить расстояние

blitzortung.org

40

Автономное питание?

41

Литература• СаНПиН и ГН• Рекомендации WHO, например «…по

качеству по качеству воздуха, касающиеся твердых частиц, озона, двуокиси озона, двуокисиазота и двуокиси серы»

• http://www.wxforum.net

42

Спасибо за вниманиеРосс Владислав vladislav.ross@gmail.com

Подписывайтесь на наш канал о DIY:https://telegram.me/diyordie