Doe-het-zelf windmeter:apparaat voor windsnelheidssensor

Over dit project

Overzicht

Anemometer of een meetapparaat voor de windsnelheid is een veelgebruikt weerstationinstrument.

Laatst besprak ik een IoT-project met een getalenteerde studentengroep. We liepen door een heleboel sensoren die ze in hun project kunnen gebruiken. In de lijst hadden we een windsnelheidssensor, maar de kosten online waren bijna $ 80! Te veel voor een studentenproject. Dus in het document vermeldden we niet welke sensor we moesten kopen, in plaats daarvan noemde ik 'Aangepast'.

En hier is mijn Custom Anemometer 🙂 Het is gebaseerd op een eenvoudig principe dat ik voor het eerst heb gebruikt in Klasse 7 om een ​​generator te bouwen van een DC-motor.

DC-motor zet elektrische energie om in mechanische energie, terwijl DC-generator zet mechanische energie om in elektrische energie. Dus als elektrische energie een gelijkstroommotor kan laten draaien, moet mechanische energie elektriciteit opwekken.

Ik moet windenergie opvangen om mijn gelijkstroommotor te laten draaien en dat zou elektriciteit moeten opwekken die ik kan controleren met een Arduino, vertalen naar een schaal en gebruiken.

Ik nam een ​​RC-auto van mijn kind om een ​​DC-motor te krijgen en verbond een LED met de twee draden van de DC-motor en liet de motoras draaien. LED licht op!

Vervolgens heb ik de +ve pin van de DC-motor aangesloten op de analoge 0-poort op Arduino en DC-aarde op Arduino-aarde.

Nu ik een basis proof of concept heb. Ik begon aan het eindproduct. De volgende foto's leggen verschillende stadia vast.

Ik nam 4 identieke plastic scheplepels van mijn vrouw en plakte er twee aan elkaar. Vervolgens plakte ik deze dubbele lepels loodrecht op elkaar op de twee uiteinden van de motoras. Dit vormde de kern van mijn windmeter.

Vervolgens monteerde ik dit geheel op een lang potlood en bevestigde het op een kleine potloodstandaard. Ik heb afspraken gemaakt om mijn Arduino-bord op deze standaard te monteren. Ik heb ook een LED toegevoegd op PWM-pin 9 of Arduino, zodat ik deze kan oplichten bij windspin.

Ik heb de volgende Arduino-code geschreven om analoge gegevens van A0 te lezen en in een grafiek te plotten. Ik drukte de sensorwaarde af naar de seriële console en lanceerde Arduino's grafiekplotter om resultaten te zien.

Arduino-code

int ledPin =9;void setup() {  Serial.begin(9600);}void loop() {  int sensorValue =analogRead(A0); // Kaart 0-1023 tot discrete 0-50-100...250 waarden voor LED  analogWrite (ledPin, sensorValue * (51,0 / 1023,0) * 50); if(sensorValue> 0){     Serial.println(sensorValue); Serieel.print(" "); }} 

En hier is het eindresultaat!

Het eindigt hier niet. Nog een paar dingen:

• Omdat een 5v-motor krachtige magneten gebruikt, is er een sterkere wind nodig om hem te laten bewegen. Moet een kleinere en lichtere motor gebruiken, zoals die in een drone wordt gebruikt. Moet binnenin permanente magneten hebben.

• Een motor met een laag toerental zou een hogere spanning genereren bij lage spinsnelheden. Daarom is het wenselijk. Met het gebruik van grotere tandwielen in de ventilatoras die de motoras aandrijft, kunnen we de gelijkstroommotor echter sneller laten draaien bij lagere windsnelheden.

• Een laagspannings-gelijkstroommotor, zoals een 3v-motor, zou veilig zijn, aangezien de maximale geproduceerde spanning op de hoogste snelheid geen 5v zou bereiken en daarom het Arduino-bord niet zal beschadigen.

int ledPin =9;void setup() {Serial.begin(9600);}void loop() {int sensorValue =analogRead(A0); // Kaart 0-1023 tot discrete 0-50-100...250 waarden voor LED analogWrite (ledPin, sensorValue * (51,0 / 1023,0) * 50); if(sensorValue> 0){   Serial.println(sensorValue); Serieel.print(" "); }}