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[DIY]自製物聯網氣象儀分享


家裡在做專業的蘭花養殖,溫室栽培中溫度和亮度是很關鍵的兩個參數,套一位老業者的話:蘭花種的好沒有訣竅,只需要細心觀察,做好記錄。無意間知道有Arduino這個東西,突發奇想,決定自己做一個wireless的氣象儀,把偵測到的溫度,濕度,亮度上傳到server上,再透過網頁顯示出來,這樣不但電腦可以看,連手機都可以上網看,對於溫室的掌控度瞬間提高很多。

話不多說,直接看圖吧!


step 1. 先用solidwork設計出外殼模型,因為有光感應器,必須要曬到太陽,但是又有溫度計,照到光會使溫度上升,所以外殼做成垂直型,把光度計放在最上面,溫度計放在最下面,把受光的影響將到最低。

透視圖

中間的隔板,用來放置電路板和Arduino版




step 2. 備料ing,用的是松木板材


跟製材場買的料



Bosch GTS1031:嵌槽,定長都靠這台


背板嵌槽


側板嵌槽






面板和上檔版


線路要穿過的洞,純手工鑿的,功力不夠好



全部備好的料


step 3. 膠合




step 4. 等膠乾後開始上蠟




step 5. 開始組裝





到目前為止外殼就算是完成了


接著是比較偏電子的東西,全部都是google慢慢摸索,因為是和arduino相關的電子,所以很好找。
電路圖我沒有用畫圖軟體做layout,而且不複雜,直接跳過。

step 6. 準備電子材料
使用Arduino UNO板

溫溼度計和光度計

左到右:光度計,無線網路卡,溫溼度計

會使用到的工具大合照


step 7. 開始組裝
用螺絲鎖在木板上


開始接上線路



溫溼度計在最下面


最上面裝上請人裁切好的壓克力版


step 8. 安裝韌體
將韌體燒進去,測試各晶片功能有無問題,此時硬體部分就算完成了


當然Arduino軟體部分也是花費了一些時間在做各function的銜接,尤其是在網路卡的韌體部分花了很多時間


step 9. 架設網站
軟體部分是使用https://koding.com/這個平台
好處是裡面可以安裝各種程式語言做編輯,而且可以當server架網站用,PHP也已經內建好了


架網站



一切就緒後到現場和wifi分享器做連線測試


完成!


step 10. 現場施工,還是需要用一台無線網路分享器在農場中央,model只需要接電源線




接下來就可以從網頁上看到搜集到的數據了
這是12月份某日的資料


溫度表,中間橘色線條是室外溫度,可以看到為了加溫和降溫的成本非常高


溼度表,晚上濕度都很高,白天因為溫度上昇降低相對濕度,以及開風扇的緣故濕度下降


一日當中的日照程度,有個問題是氣象儀放的擺放位置也會有差異,需要再用光度計校正誤差


一日的光累積,用lux轉換成PPFD單位


12月份每日的光累積,可以和其他溫室或日期做比較


12月的累計光累積


每日溫差統計表,冷房加降溫的成本非常高


後記:
從一開始的idea開始到做出來前後花了快五個月,當然不是天天做,只是沒想到可以拖這麼久..。
前份工作是在某手機代工廠當工程師,寫code能力算有一定程度,所以軟體部分很快就解決了。
最花時間的應該是外殼的設計到製作。因為木工環境是從零開始做規劃,也研究了很多五金和機構該怎麼設定。

網卡:ESP8266,收訊強度非常好,相隔50m,中間有一道水泥牆和好幾層溫室的塑膠布都可以收到訊號。
溫濕度計:SHT31,精確度很高的溫溼度計,程式上的資料接收也很方便
光度計:BH1750FVI,和專業的光度計做實際比較過,誤差應該在1%上下
板子用 Adruino UNO,原本想用mini版+自己焊電路板,但礙於ESP8266太吃電和自己的焊接功力不夠所以放棄這個方案。

這個裝置做好後就要開始放著收集數據,要數個月後才能跟現場的苗做比較,透過不同的溫室管理看出效果差異。透過數據觀察也可以推理出目前溫室的狀況。
另一個好處是可以及時觀察到溫室狀況,有一次冷氣壞掉時馬上就可以從網站上看到不正常的情況。
這個專案從零開始到成品出來,結束時有一種終於搞定了的感覺,不過自己做出一個類科技產品真的很有趣,成就感很大。
想好好做個記錄,在這邊發文分享給各位~
這東西早有成品販售(淘寶搜尋 'WIFI温湿度传感器'),買來做軟體二次開發即可,

不過還是非常樓主佩服DIY的精神,DIY樂趣無窮啦!









rontzong wrote:
這東西早有成品販售(...(恕刪)


沒錯~我才剛好想到掏寶
真得是什麼東西都有
而且硬是比台灣便宜很多
之前我看 香菇木耳寮的溫濕度控制去找的
對岸東西真是....科技出自於人性阿!
只差電壓和插座上不同 會比較麻煩


allen_yeh wrote:
其實盒子找壓克力廠商做就好了
不用花那麼多功夫


可以多學一個木工技能.

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