Die Wetterstation

Das 3D-Modell/Holzarbeit im Detail

Das 3D-Modell selbst besteht aus PLA und das Panel aus Lindenholz.

Hier erkläre ich nun die Funktion der einzelnen Bauteile (3D-Modell und Holzarbeit) der Wetterstation.

Abbildung 1 Die oberste Schicht der Wetterstation

Das Panel besteht wie oben schon beschrieben aus Lindenholz. Dabei sind sechs Aushöhlungen im Panel. Diese sollen von links nach rechts folgendes Darstellen: Blitz, Regen, Bewölkt, Sonnig, Windig und Schnee.

Das Panel selbst bildet somit die oberste Schicht der Wetterstation.

Abbildung 2.1 Mittlere Schicht Oben
Abbildung 2.2 Mittlere Schicht Hochkant

In der mittleren kommen dann die LEDs, jeweils eine von sechs pro Trennwand für die Beleuchtung der Symbole. Dabei dienen die Trennwände dazwischen dafür das kein Licht einer Animation rüber zu den anderen Symbolen durchleuchtet. Für Verbindung der einzelnen LEDs mit dem Microcontroller sind kleine kleine Löcher in dieser Schicht. Damit man auch noch die mittlere Schicht mit der Unteren zusammenschrauben kann sind kleine Einbuchtungen in den Ecken, die man später beim zusammenbauen noch bohren muss.

Abbildung 3.1 Untere Schicht Oben
Abbildung 3.2 Untere Schicht Seite

Die Untere Schicht dient als Lagerplatz für den Microcontroller. Dieser wird in die Nische auf der Rechten Seite eingesetzt. Damit man den Microcontroller auch noch mit Strom versorgen kann ist in der Seite der unteren Schicht eine Aussparung an der man die Micro-USB Schnittstelle erreichen kann.

In den Ecken sieht man kleine Blöcke, diese dienen später als Grip für die Schraube dienen und damit man die mittlere und untere Schicht miteinander verschrauben kann.

Die Hardware und Aufbau

Folgende Hardware wird für die Wetterstation benutzt:

Abbildung 4 Microcontroller

Dies ist ein Microcontroller. Mit diesem kann man die LEDs ansteuern lassen (z.B. Animationen). Es besitzt Bluetooth, WiFi, und einen Micro-USB-Schnittstelle.

Abbildung 5 LED-Streifen

Das ist ein LED-Streifen. Es kann in verschiedenen Farben Leuchten und z.B. Animation für das Wetter darstellen wie Helle Gelb für Sonnig.

Abbildung 6 Kabelstücke

Mit diesen Kabelstücken verbindet man die LEDs mit dem Microcontroller, und dienen somit auch zur Weiterleitung von Strom.

Abbildung 7 5V Netzteil

Dies ist ein 5V Netzteil mit dem man den Microcontroller mit Strom versorgen kann. Das Endstück des Kabels ist ein Micro-USB.

Im folgenden Video kann man sehen wie diese ganze Teile miteinander verbunden werden.

Video 1 Anleitung zum Zusammenbau der Wetterstation

Die Software

Im folgenden ist ein Link zum Quellcode für die Wetterstation, in der auch beschrieben wird wie diese Funktioniert.

https://gist.github.com/DanielMerzo/698a270afb7d38d3e23e5f297e8b0d42

Demonstration der Wetterstation

Nachdem wir die Wetterstation zusammengebaut haben, wurde anschließend die Software auf den Microcontroller übertragen mit dem Programm Arduino.

Alsdann möchten wir auch Erklären wie die Wetterstation funktioniert.

Die Software, die wir für die Wetterstation Programmiert haben, verbindet sich erst mit dem Internet (mit der Funktion wifiManager). Wenn dann eine Verbindung mit dem Internet besteht, Ruft dann der Microcontroller mit dem Open-Weather-Map-API-Schlüssel Wetterdaten von openweathermap.org ab.

Mit diesen Daten kann der Microcontroller dann die vorgeben Animationen abspielen, die wir davor im Quellcode festgelegt haben.

Video2 Demonstration der Wetterstation

Im Video werden die verschiedene Animationen Demonstriert, die wir für die Wetterstation vorprogrammiert haben.

Vor jedem Start zeigt dabei die Wetterstation eine kleine Start-Animation an damit man sieht das alle LEDs funktionieren. Darauffolgend nach dem es die Wetterdaten abgerufen hat zeigt es die jeweilige Wetteranimation für die festgelegte Region an. Diese werden auch alle 30 Minuten aktualisiert.

Falls noch das Interesse besteht habe ich noch ein Repository erstellt in der man sich die 3D-Modelle, das Programm und eine README-Datei herunterladen kann.

https://github.com/DanielMerzo/Wetterstation.git

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