Differenze tra le versioni di "Stazione Meteo Wireless"

Da Fablab Imperia Wiki.
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[[File:Stazione meteo wireless.jpg|miniatura|267x267px]]La Stazione Meteo Wireless permette la registrazione di dati meteorologici raccolti da sensori e la loro analisi tramite la creazione di grafici su internet ed è composta da un'unità esterna e una interna.
 
[[File:Stazione meteo wireless.jpg|miniatura|267x267px]]La Stazione Meteo Wireless permette la registrazione di dati meteorologici raccolti da sensori e la loro analisi tramite la creazione di grafici su internet ed è composta da un'unità esterna e una interna.
  
L'unità esterna, calibrata per un basso consumo di corrente, e la sua alimentazione viene garantita da una batteria che viene caricata durante il giorno da un piccolo pannello fotovoltaicomentre l'alimentazione del Raspberry dell'unità interna è fornita dalla rete elettrica.
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L'unità esterna, calibrata per un basso consumo di corrente, viene alimentata da una batteria si carica durante il giorno tramite un piccolo pannello fotovoltaico, mentre l'alimentazione del Raspberry dell'unità interna è fornita dalla rete elettrica.
  
La comunicazione in wireless tra le due unità è affidata alle due schedine XBee Serie 1 che, appositamente programmate, permettono di ottenere in modo trasparente una connessione seriale  
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La comunicazione in wireless tra le due unità è affidata alle due schedine XBee Serie 1 che, appositamente programmate, permettono di ottenere in modo trasparente una connessione seriale in remoto, come se fossero cablate insieme, e l'unità interna è collegata via WiFi permette l'invio dei dati su internet.
  
in remoto e la chiavetta Wifi permette l'invio dei dati su internet.
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Le schede di prototipazione alla base di questo progetto sono state scelte tra quelle più adatte agli scopi e disponibili al Fablab. In particolare la scheda Arduino Fio è predisposta per l'alloggiamento di schede di tipo XBee, e inoltre include un circuito di regolazione di carica, con ingresso per la batteria e per alimentazioni di ricarica, che è molto comodo per poter utilizzare batterie ricaricabili e creare progetti autonomi.  
  
È composta da un'unità esterna e una interna che dialogano in wireless
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Per l'unità interna abbiamo scelto un Raspberry Pi perchè era la possibiltà più rapida per poter inoltrare i dati dei sensori su Wi-Fi, ma è evidentemente un componente sovradimensionato rispetto al lavoro richiesto, e pertanto può essere efficacemente sostituito con dispositivi più semplici.
* Un'unità esterna autonoma basata su Arduino Fio e corredata da
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== I Componenti ==
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=== L'unità esterna ===
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* Un'unità esterna autonoma basata su Arduino Fio è composta da:
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** Arduino Fio
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** Scheda Wireless XBee (Serie 1)
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** Batteria Li-Ion da 1400 mAh
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** Pannello solare da 6W
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** Scatola stagna di derivazione elettrica
 
** Sensore Temperatura (DS18S20)
 
** Sensore Temperatura (DS18S20)
 
** Sensore Umidità (DHT22)
 
** Sensore Umidità (DHT22)
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** Anemometro (Velocità vento)
 
** Anemometro (Velocità vento)
 
** Pluviometro (Precipitazione)
 
** Pluviometro (Precipitazione)
** Sensore Illuminazione (via Led)
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** Sensore Illuminazione (via Led con funzionamento inverso)
 
** Modulo Scheda SD
 
** Modulo Scheda SD
 
** Orologio (Real Time Clock DS1307)
 
** Orologio (Real Time Clock DS1307)
** Scheda Wireless XBee (Serie 1)
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* Un'unità interna basata su Raspberry Pi (modello B) con l'aggiunta di
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=== L'unità interna ===
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* Un'unità interna basata su Raspberry è composta da:
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** Raspberry Pi (Model B)
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** Scheda SD da 4Gb
 
** Chiavetta Wi-Fi
 
** Chiavetta Wi-Fi
 
** Scheda Wireless XBee (Serie 1)
 
** Scheda Wireless XBee (Serie 1)
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** Box standard per Raspberry Pi B
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=== Connessioni ===
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Per il cablaggio dei vari componenti e dei moduli sensori, è necessario rifarsi alla documentazione rilasciata dai produttori o disponibile su internet. Nel nostro caso, abbiamo ricavato informazioni da diverse fonti, e indichiamo di seguito i link utilizzati.
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Ogni singolo componente va quindi collegato seguendo le relative istruzioni. Vi consigliamo comunque di procedere passo passo aggiungendo allo sketch del vostro Arduino Fio un sensore alla volta e verificandone il funzionamento
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* BMP085 Pressure sensor <nowiki>http://bildr.org/2011/06/bmp085-arduino/</nowiki> <nowiki>http://www.sparkfun.com/tutorials/253</nowiki>
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* RTC Clock <nowiki>http://learn.adafruit.com/ds1307-real-time-clock-breakout-board-kit/understanding-the-code</nowiki>
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* SD Card <nowiki>http://arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger</nowiki>
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* Arduino Fio Programming <nowiki>http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardFioProgramming</nowiki>
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* Temperature DS18S20 sensor <nowiki>http://bildr.org/2011/07/ds18b20-arduino/</nowiki>
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* DHT22 Humidity sensor <nowiki>http://gist.github.com/dmccreary/7503212</nowiki>
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* LED as Light sensor <nowiki>http://www.instructables.com/id/LED-as-lightsensor-on-the-arduino/</nowiki>
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* Vcc internal sensor <nowiki>http://code.google.com/p/tinkerit/wiki/SecretVoltmeterhttp://www.semifluid.com/2012/09/09/arduino-fio-internal-voltmeter-and-thermometer/</nowiki>
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* Wind sensor / Vane / Rain gauge <nowiki>http://kesslerarduino.wordpress.com/2012/06/21/sparkfun-weather-station/</nowiki>
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* Barometric Pressure sensor <nowiki>http://bildr.org/2011/06/bmp085-arduino/</nowiki>
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* Arduino Sleep Mode <nowiki>http://playground.arduino.cc/Learning/arduinoSleepCode</nowiki>
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* Arduino Fio and XBee Sleep Modes <nowiki>http://www.semifluid.com/2012/09/07/arduino-fio-low-power-setup/</nowiki>
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* XBee <nowiki>http://www.johnhenryshammer.com/WOW2/pagesHowTo/xbeeSeries1.php</nowiki> <nowiki>http://www.desert-home.com/p/the-world-of-xbee.html</nowiki>
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* Raspberry Pi and ThingSpeak (Python script) <nowiki>http://www.desert-home.com/2013/09/raspberry-pi-and-thingspeak.htmlhttp://pyserial.sourceforge.net/</nowiki>
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== La programmazione ==
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=== Impostare le schede XBee Serie 1 ===
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=== Sketch per l'Arduino Fi ===
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Anzitutto va precisato che l'Arduino Fio non consente il caricamento via USB degli sketch, ma come alcune altre schede arduino di ridotte dimensioni, è necessario utilizzare un piccolo programmatore FTDI e collegarlo correttamente agli appositi Pin indicati sulla scehda.
 
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[[Categoria:Progetti]]

Versione delle 16:24, 31 ago 2016

In breve...

Stazione meteo wireless.jpg
La Stazione Meteo Wireless permette la registrazione di dati meteorologici raccolti da sensori e la loro analisi tramite la creazione di grafici su internet ed è composta da un'unità esterna e una interna.

L'unità esterna, calibrata per un basso consumo di corrente, viene alimentata da una batteria si carica durante il giorno tramite un piccolo pannello fotovoltaico, mentre l'alimentazione del Raspberry dell'unità interna è fornita dalla rete elettrica.

La comunicazione in wireless tra le due unità è affidata alle due schedine XBee Serie 1 che, appositamente programmate, permettono di ottenere in modo trasparente una connessione seriale in remoto, come se fossero cablate insieme, e l'unità interna è collegata via WiFi permette l'invio dei dati su internet.

Le schede di prototipazione alla base di questo progetto sono state scelte tra quelle più adatte agli scopi e disponibili al Fablab. In particolare la scheda Arduino Fio è predisposta per l'alloggiamento di schede di tipo XBee, e inoltre include un circuito di regolazione di carica, con ingresso per la batteria e per alimentazioni di ricarica, che è molto comodo per poter utilizzare batterie ricaricabili e creare progetti autonomi.

Per l'unità interna abbiamo scelto un Raspberry Pi perchè era la possibiltà più rapida per poter inoltrare i dati dei sensori su Wi-Fi, ma è evidentemente un componente sovradimensionato rispetto al lavoro richiesto, e pertanto può essere efficacemente sostituito con dispositivi più semplici.

I Componenti

L'unità esterna

  • Un'unità esterna autonoma basata su Arduino Fio è composta da:
    • Arduino Fio
    • Scheda Wireless XBee (Serie 1)
    • Batteria Li-Ion da 1400 mAh
    • Pannello solare da 6W
    • Scatola stagna di derivazione elettrica
    • Sensore Temperatura (DS18S20)
    • Sensore Umidità (DHT22)
    • Sensore Pressione atmosferica (BMP085)
    • Anemometro (Velocità vento)
    • Pluviometro (Precipitazione)
    • Sensore Illuminazione (via Led con funzionamento inverso)
    • Modulo Scheda SD
    • Orologio (Real Time Clock DS1307)

L'unità interna

  • Un'unità interna basata su Raspberry è composta da:
    • Raspberry Pi (Model B)
    • Scheda SD da 4Gb
    • Chiavetta Wi-Fi
    • Scheda Wireless XBee (Serie 1)
    • Box standard per Raspberry Pi B

Connessioni

Per il cablaggio dei vari componenti e dei moduli sensori, è necessario rifarsi alla documentazione rilasciata dai produttori o disponibile su internet. Nel nostro caso, abbiamo ricavato informazioni da diverse fonti, e indichiamo di seguito i link utilizzati.

Ogni singolo componente va quindi collegato seguendo le relative istruzioni. Vi consigliamo comunque di procedere passo passo aggiungendo allo sketch del vostro Arduino Fio un sensore alla volta e verificandone il funzionamento

  • BMP085 Pressure sensor http://bildr.org/2011/06/bmp085-arduino/ http://www.sparkfun.com/tutorials/253
  • RTC Clock http://learn.adafruit.com/ds1307-real-time-clock-breakout-board-kit/understanding-the-code
  • SD Card http://arduino.cc/en/Tutorial/Datalogger
  • Arduino Fio Programming http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardFioProgramming
  • Temperature DS18S20 sensor http://bildr.org/2011/07/ds18b20-arduino/
  • DHT22 Humidity sensor http://gist.github.com/dmccreary/7503212
  • LED as Light sensor http://www.instructables.com/id/LED-as-lightsensor-on-the-arduino/
  • Vcc internal sensor http://code.google.com/p/tinkerit/wiki/SecretVoltmeterhttp://www.semifluid.com/2012/09/09/arduino-fio-internal-voltmeter-and-thermometer/
  • Wind sensor / Vane / Rain gauge http://kesslerarduino.wordpress.com/2012/06/21/sparkfun-weather-station/
  • Barometric Pressure sensor http://bildr.org/2011/06/bmp085-arduino/
  • Arduino Sleep Mode http://playground.arduino.cc/Learning/arduinoSleepCode
  • Arduino Fio and XBee Sleep Modes http://www.semifluid.com/2012/09/07/arduino-fio-low-power-setup/
  • XBee http://www.johnhenryshammer.com/WOW2/pagesHowTo/xbeeSeries1.php http://www.desert-home.com/p/the-world-of-xbee.html
  • Raspberry Pi and ThingSpeak (Python script) http://www.desert-home.com/2013/09/raspberry-pi-and-thingspeak.htmlhttp://pyserial.sourceforge.net/

La programmazione

Impostare le schede XBee Serie 1

...

Sketch per l'Arduino Fi

Anzitutto va precisato che l'Arduino Fio non consente il caricamento via USB degli sketch, ma come alcune altre schede arduino di ridotte dimensioni, è necessario utilizzare un piccolo programmatore FTDI e collegarlo correttamente agli appositi Pin indicati sulla scehda.