Materialliste

Descripción

Para mí, un fundidor de cera solar es la mejor manera de derretir panales viejos inmediatamente en el verano. Como durante esta época las abejas suelen buscar alimento, resulta difícil trabajar con un fundidor de cera a vapor o un extractor de cera a vapor. Además, estos dispositivos suelen ser útiles sólo si se utilizan grandes cantidades de panales viejos. El esfuerzo que supone limpiar el equipo es demasiado grande para fundir sólo unos pocos panales, y almacenar los panales durante un periodo de tiempo más largo hasta que se recoja una cantidad mayor no es posible debido a las polillas de la cera.

Para instalar el calentador, utilicé mi fundidor de cera solar, que lamentablemente sólo generó suficiente calor en días de verano extremadamente calurosos. El fundidor de cera solar tiene espacio para 10 panales y, a pesar de su tamaño, se puede utilizar de forma móvil gracias a su montaje sobre una carretilla. La única desventaja de este modelo es que la temperatura exterior debe ser muy alta para que los viejos panales se derritan bien y la cera fluya completamente hacia la tina.

Se me ocurrió entonces que un calentamiento adicional podría solucionar este problema y rápidamente pensé en cómo podría implementar una regulación simple de la temperatura. Como ya había adquirido mucha experiencia con las placas de microcontroladores de Particle desde la escala de colmena, inmediatamente hice una configuración de prueba y escribí el programa apropiado.

El elemento calefactor requiere 220 V, por eso también utilicé el relé de potencia FeatherWing de Adafruit y el triplicador Particle FeatherWing para facilitar el cableado. El DHT22 me ha resultado muy útil a menudo como sensor de temperatura y también existe una biblioteca de programas adecuada para él.

El principio del circuito y el programa son muy simples. El sensor de temperatura mide la temperatura: si es inferior a 60 °C, el elemento calefactor se enciende a través del relé de potencia. En el momento en que la temperatura supera este valor, el elemento calefactor se apaga de nuevo. Dado que el control de la temperatura no necesita ser muy preciso, es suficiente que la temperatura se vuelva a determinar cada minuto. Para poder visualizar la temperatura y la humedad en el horno de cera solar, estos valores se transmiten a la consola de partículas.
 

Fritzing - diagrama del circuito

Fritzing - placa enchufable:

Instalación y programación

Para regular la temperatura del fundidor de cera solar, uso una placa de microcontrolador Wi-Fi de Particle con el diseño FeatherWing. En realidad no importa si se utiliza una partícula de Argon o un Photon 2. En principio también se podría utilizar un Boron con conexión de red 2G/3G. Para poder utilizar una de estas placas, primero se debe completar el proceso de configuración. Se carga la última versión del firmware en la placa y se establece una conexión de red. Además, el tablero debe asignarse a un producto o debe crearse un nuevo producto. Al finalizar la configuración, el dispositivo aparece en la consola de partículas. Aquí puede comprobar el estado de la red del dispositivo y también el estado de las variables que primero deben definirse en el código del programa.

Hay dos formas de escribir, compilar y transferir el código del programa al dispositivo Particle. Podemos crear el programa directamente en el IDE web de Particle o instalar Particle Workbench en Visual Studio Code. Usar el Web IDE es ciertamente la forma más fácil y rápida de crear un programa y transferirlo a un dispositivo Particle. Para este ejemplo de programación simple, recomendaría el Web IDE.

El código del programa se puede dividir en tres áreas. La primera parte incluye la inclusión de bibliotecas de programas y la definición de variables. Luego viene el código de configuración. Esto solo se ejecuta una vez y en este caso incluye el registro de las variables que se pueden llamar en el futuro en la Consola de partículas.

La tercera parte del programa consiste en una función de bucle que se ejecuta una y otra vez. Aquí primero se establece una conexión WiFi para luego conectar el dispositivo a la nube. Luego se determinan la temperatura y la humedad del sensor DHT22 y se transmiten a la nube de partículas. La última sección es una declaración If simple que enciende el elemento calefactor cuando la temperatura es inferior a 60 °C y lo apaga cuando el valor sube por encima de este.

Creo que el programa todavía tiene mucho margen de mejora, pero debería ser suficiente para demostrar el principio básico del control de la temperatura.

/* 

 * Project HeatController

 * Author: Dieter Metzler

 * Date: 03.05.2024

 * For comprehensive documentation and examples, please visit:

 * https://docs.particle.io/firmware/best-practices/firmware-template/

 */

// Include Particle Device OS APIs

#include "Particle.h"

#include "PietteTech_DHT.h"

#define DHTTYPE  DHT22       // Sensor type DHT11/21/22/AM2301/AM2302

#define DHTPIN   A0         // Digital pin for communications

// Let Device OS manage the connection to the Particle Cloud

SYSTEM_MODE(SEMI_AUTOMATIC);

//********************************************************************

// Automatically mirror the onboard RGB LED to an external RGB LED

// No additional code needed in setup() or loop()

//Since 0.6.1 Allows a set of PWM pins to mirror the functionality of the on-board RGB LED.

STARTUP(RGB.mirrorTo(D4, D5, D6));

// Show system, cloud connectivity, and application logs over USB

// View logs with CLI using 'particle serial monitor --follow'

SerialLogHandler logHandler;

// We define MY_LED to be the LED that we want to blink.

//

// In this tutorial, we're using the blue D7 LED (next to D7 on the Photon

// and Electron, and next to the USB connector on the Argon and Boron).

const pin_t Heater = D7;

// The following line is optional, but recommended in most firmware.

// allows your code to run before the cloud is connected. In this case,

// it will begin blinking almost immediately instead of waiting until

// breathing cyan,

SYSTEM_THREAD(ENABLED);

 // Lib instantiate

PietteTech_DHT DHT(DHTPIN, DHTTYPE);

double tempC = 0;

double hum = 0;

double vol = 0;

float temperature;

float humidity;

float voltage;

// The setup() method is called once when the device boots.

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  Particle.variable("temp", tempC);

  Particle.variable("hum", hum);

  Particle.variable("vol", vol);

  DHT.begin();

  // In order to set a pin, you must tell Device OS that the pin is

  // an OUTPUT pin. This is often done from setup() since you only need

  // to do it once.

  pinMode(Heater, OUTPUT);

}

// The loop() method is called frequently.

void loop() {

  //WiFi.off(); //Turning off the WiFi module will force it to go through a full re-connect to the WiFi network the next time it is turned on.

  delay(500);

  WiFi.on(); //Turns on the WiFi module. Useful when you've turned it off, and you changed your mind.

  Serial.println("WiFi on...");

  delay(500);

  WiFi.connect(); // This command turns on the WiFi Modem and tells it to connect to the WiFi network.

  Particle.connect(); //Connects the device to the Cloud. This will automatically activate the cellular connection and attempt to connect to the Particle cloud if the device is not already connected to the cloud.

  Serial.print(": Retrieving information from sensor: ");

  Serial.print("Read sensor: ");

  int result = DHT.acquireAndWait(1000); // wait up to 1 sec (default indefinitely)

  switch (result) {

  case DHTLIB_OK:

    Serial.println("OK");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

    Serial.println("Error\n\r\tChecksum error");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_ISR_TIMEOUT:

    Serial.println("Error\n\r\tISR time out error");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_RESPONSE_TIMEOUT:

    Serial.println("Error\n\r\tResponse time out error");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_DATA_TIMEOUT:

    Serial.println("Error\n\r\tData time out error");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_ACQUIRING:

    Serial.println("Error\n\r\tAcquiring");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_DELTA:

    Serial.println("Error\n\r\tDelta time to small");

    break;

  case DHTLIB_ERROR_NOTSTARTED:

    Serial.println("Error\n\r\tNot started");

    break;

  default:

    Serial.println("Unknown error");

    break;

  }

  Serial.print("Humidity (%): ");

  Serial.println(DHT.getHumidity(), 2);

  humidity = DHT.getHumidity();

  hum = humidity;

  Serial.println("Humidity: " + String(humidity));

  Serial.print("Temperature (oC): ");

  Serial.println(DHT.getCelsius(), 2);

  temperature = DHT.getCelsius();

  tempC = temperature;

  Serial.println("Temperature: " + String(temperature));

  voltage = analogRead(BATT) * 0.0011224;

  vol = voltage;

  Serial.println("Voltage: " + String(voltage));

  if (temperature <= 60) {

    // Turn on the LED

    digitalWrite(Heater, HIGH);

  } else {

    // Turn it off

    digitalWrite(Heater, LOW);

  }

  delay(60000);

}

Materialliste

Descripción

Con el base para colmena 4Bees, crear colonias de abejas es un juego de niños. Las 8 piezas se pueden ensamblar sin herramientas y se puede hacer en menos de 5 minutos. Las patas del marco ajustables permiten adaptar el soporte de la colmena a cualquier terreno. El apicultor puede llevar fácilmente las colonias de abejas a la altura de trabajo deseada. El montaje rápido y sencillo es una gran ventaja, especialmente para los apicultores migratorios. Pero los apicultores caseros también disfrutarán de este soporte para colmena.

Instrucciones de montaje

No utilizaré ninguna medida para las instrucciones de construcción del soporte de la colmena, ya que se puede construir muy fácilmente para la cantidad deseada de colonias y el tamaño de colmena correspondiente. La longitud de las vigas de soporte se calcula a partir del número de colonias de abejas multiplicado por el ancho de la colmena más unos 3 cm de reserva por colonia de abejas. La longitud de las tablas transversales corresponde a la longitud de la colmena más aprox. 10 cm para la instalación del tablero de aproximación. Para los tableros transversales utilizo madera con un ancho de 10 cm y un espesor de 4 cm. Las patas del marco deben tener una longitud de 50 cm para que el soporte de la colmena pueda nivelarse incluso en pendientes.

Para garantizar que el soporte de la colmena tenga suficiente estabilidad, se fresan ranuras en las vigas de soporte para las vigas transversales. El centro de la ranura lo obtengo midiendo el ancho de una colonia de abejas más 5 cm desde el borde de la viga de soporte. Este es también el centro del agujero para la base del andamio. El diámetro del agujero es de 40 mm.

El soporte de la colmena ahora se puede montar en solo unos pocos pasos y sin herramientas. Sin embargo, si deseas que el soporte quede exactamente horizontal, necesitarás tener a mano un nivel de burbuja.

Lista de materiales:

Marco superior:

2x 52 cm x 8 cm x 2 cm

1x 38 cm x 8 cm x 2cm

2 x 38 cm x 5 cm 2 cm

1 x 38 cm x 3 cm x 2 cm

 2x bloques ca. 3,5 cm x 3,5 cm x 2,5 cm 

Marco inferior:

2x 52 cm x 2,5 cm x 2 cm

1x 38,5 cm x 5 cm x 2 cm

2x 42 cm x 8 cm x 2cm

Malla de alambre de acero inoxidable de 40 cm x 48 cm (tamaño de malla de 2,5 mm; espesor del alambre de 0,5 mm)

Reductor de entrada:

1x 37,6 cm x 2,8 cm x 2 cm

2 x 12 cm x 2,8 cm x 1 cm

Bandeja de monitoreo:

Tablero duro de 4 mm, revestido en blanco: 47 cm x 37 cm

1 x 38,3 cm x 0.9 cm x 2cm

Pasos de trabajo:

Todos los tableros necesarios están cepillados con un espesor de 2 cm y fresados ​​según las dimensiones especificadas anteriormente. Lo mejor es comprar el tablero duro del tamaño adecuado en una ferretería (Baywa, Bauhaus,...). La malla de alambre está disponible en cualquier tienda de suministros de apicultura.

Las partes laterales de 52 cm de largo se atornillan junto con la parte de 8 cm de ancho y la de 10 cm de ancho para formar un marco. El segundo tablero de 5 cm de ancho se atornilla al ras del marco en un ángulo de 90° en la parte delantera (tablero de 5 cm). El tablero de 3 cm de ancho se atornilla transversalmente al marco a la misma altura en la parte posterior. Estos dos tableros forman el soporte de la barrera de construcción.

Para el marco inferior, las dos tiras laterales están fresadas formando un perfil en L. El resultado es un ancho de 8 mm y una altura de 1,2 cm. La placa de 38,5 cm de largo está fresada en ambos extremos de la contraparte. Para que los dos marcos se unan de manera uniforme, es necesario fresar un hueco de 2 mm y 1 cm de ancho en las tres partes del marco inferior para la malla de alambre. Ahora las dos partes laterales se pueden pegar y atornillar a la parte delantera. Para reforzar el marco se montan patas de 8cm de ancho a modo de travesaño. Luego se grapa la malla de alambre al marco inferior.

Ahora se pueden conectar los marcos superior e inferior.

El pañal está formado por un tablero duro recubierto de color blanco sobre el cual se grapa la barra. Para sacarlo fácilmente se atornilla el tornillo de 30 mm a la barra.

Todas las partes exteriores están pintadas con una pintura resistente al agua.

Piezas de madera

Regleta 1 cm

1x 42 cm x 3 cm

2x 20 cm x 3 cm

2x 11,5 cm x 3 cm

Taco 2,5 cm

2 x 8 cm x 3 cm

Tablero duro o contrachapado de 4 mm

1x 42 cm x 22 cm

1x 42 cm x 21 cm

Pasos de trabajo

Se cepilla un tablero hasta un espesor de 3 cm y luego se fresa en tiras de 1 cm y 2,5 cm de ancho. Ahora todas las tiras están acortadas a las longitudes adecuadas.

La forma más fácil de cortar el tablero duro a las dimensiones requeridas es en una ferretería.

Las tiras de 11,5 cm de largo se fijan a ras de los bloques en un lado. Las piezas laterales de 20 cm de largo se clavan a los bloques en el lado que sobresale. La tira de 42 cm de largo luego une las partes laterales para formar un marco.

Ahora los paneles de tablero duro se pegan y se grapan al marco con el lado rugoso hacia adentro.

El espesor de la pared de la alza de colmena Liebig Zander es de 20 mm. En primer lugar, todas las tablas se cepillan a 20 mm. A continuación se fresan todas las piezas de madera. Un marco consta de 8 piezas de madera más 2 tiras deslizantes de madera dura.

Alza completa

Alza media

Alza plana

Una vez que todas las piezas han sido fresadas al largo y ancho adecuados, ahora se pueden pegar y atornillar entre sí. La mejor manera de hacerlo es atornillar previamente 4 tornillos en cada tabla lateral. A continuación se pegan y atornillan entre sí el manillar y la barra de soporte. A continuación se pegan y atornillan entre sí los tableros y, por último, la segunda tabla lateral.

Ahora las colmenas se pueden pintar con el color deseado. Para evitar que los panales se adhieran demasiado entre sí, se montan dos rieles para sostenerlos.

Liebig - Fondo separador de colmena

El fondo separador de colmena consta de 12 piezas de madera, una rejilla y 12 tornillos (40 x 3,5) para el piso, 3 piezas de madera y un tornillo (30 x 3,5) para el pañal y 2 láminas de madera contrachapada. Para fabricar y ensamblar las piezas necesitarás una cepilladora, una sierra circular, un destornillador inalámbrico, una grapadora y tijeras de hojalatero.

Partes:

Marco de arriba:

2x 38 cm x 4 cm x 2cm

2x 52 cm x 4 cm x 2 cm

Marco de abajo:

2x 52 cm x 5 cm x 2 cm

1x 38 cm x 5 cm x 2 cm

1x 38 cm x 1,7 cm x 2 cm

Tiras transversales y longitudinales:

2x 48 cm x 3,5 cm x 2 cm

1x 38 cm x 2 cm x 2 cm

1x 38 cm x 1,5 cm x 2 cm

Malla (malla de alambre de acero inoxidable: tamaño de malla de 2,5 mm, espesor de alambre de 0,5 mm):

50 cm x 40 cm

Bandeja de monitoreo:

37,5 cm x 1,7 cm x 2 cm

37,5 cm x 1,5 cm x 1,5 cm

Tablero duro de 4 mm recubierto de blanco: 50 cm x 40 cm

Panel divisor

Tablero contrachapado de 4 mm: 48 cm x 24 cm

Pasos de trabajo:

Los tableros necesarios se cepillan hasta un espesor de 2 cm. Todas las piezas están fresadas a las dimensiones adecuadas. La malla de alambre se corta a medida con tijeras de hojalatero.

En las dos tiras longitudinales (48 cm x 3,5 cm) se fresa una ranura de 1,3 cm de profundidad y 1 cm de ancho.

En las partes laterales (52 cm x 5 cm) del marco inferior se fresa una ranura de 7 mm de ancho para el pañal, cada una de 7 mm de alto. En la parte superior de todas las piezas del marco inferior se fresa una muesca de 1 cm de ancho y 2 mm de profundidad para que la malla de alambre pueda avellanarse ligeramente.

Ahora se pueden pegar y atornillar juntos el marco superior con las dos tiras longitudinales y el marco inferior con las dos tiras transversales.

La malla de alambre está grapada al marco inferior.

Ahora se pueden pegar los marcos superior e inferior.

Bandeja de monitoreo:

Las dos tiras se grapan al tablero duro por delante y por detrás, en el medio. Se atornilla un tornillo en el centro de la barra más ancha para facilitar la extracción del pañal.

Panel divisor

De una lámina de madera contrachapada (48 cm x 24 cm) se cortan tiras de 2,2 cm de ancho a los lados, de modo que quedan 2 cm para las orejas.

Materialliste

El traslado de colonias de abejas puede aumentar significativamente la producción de miel al trasladar las abejas a lugares donde puedan recolectar néctar. Sin embargo, mover las colonias es una tarea muy laboriosa y generalmente se necesita un asistente que ayude a transportar las colmenas. Como las abejas tienen que ser trasladadas a primeras horas de la mañana, a menudo es difícil encontrar a alguien.

Por eso, el BeeMobil es la solución ideal para cualquier apicultor migratorio. Una sola persona puede levantarlo utilizando un gato todoterreno y cargarlo en un remolque de automóvil. Todas las colonias de abejas permanecen en la casa de abejas. Lo único que hay que hacer es cerrar los agujeros de entrada y asegurar las colonias con correas para evitar que se deslicen.
 

Instrucciones de montaje

Infraestructura:

Los dos tubos largos de forma rectangular se sueldan a los dos más cortos para formar un marco (video instructivo sobre cómo soldar un marco). Para reforzarlo, el tercer tubo perfilado se suelda al marco en el medio. En el centro de cada uno de los cuatro tubos cortos de forma cuadrada se perfora un orificio de 10 mm de diámetro, sobre el que luego se suelda una tuerca M10. Estos se utilizan para fijar los montantes mediante los tornillos hexagonales M10 x 20 mm. Ahora los tubos cortos de forma cuadrada también se pueden soldar al marco.

Para cada uno de los cuatro montantes se suelda un tubo de forma redonda a un tubo de forma cuadrada en un ángulo de 90°. A continuación se galvanizan el marco y los cuatro montantes con las piezas de la escalera.

Escaleras:

Para las escaleras se sueldan los tubos cortos de forma rectangular a los perfiles en U y 2 tubos cortos de forma cuadrada a cada uno. Se perfora un orificio de 10 mm en cada uno de los tubos cortos y se suelda una tuerca M10. Esto sirve para fijar los pequeños montantes. Para los montantes pequeños, se suelda un tubo corto con un diámetro de 20 mm en ángulo recto al centro de la chapa de 100 mm x 100 mm. Las partes de la escalera también están galvanizadas.

Piso:

Para el suelo, los paneles de encofrado de 2 m de largo se cortan a una longitud de 1,9 m. A continuación, el primer panel de encofrado se fija a ras del borde exterior del marco mediante dos abrazaderas de tornillo. A continuación, se perforan a través del panel de encofrado y del marco de acero dos agujeros con un diámetro de 5 mm a ambos lados y en el medio y luego se avellanan con una broca avellanada para que luego se puedan atornillar los tornillos avellanados al ras del suelo. Sin embargo, antes de realizar esto, se deben roscar todos los orificios utilizando un cortador de roscas M6. Ahora se puede atornillar el panel de encofrado en su lugar con 6 tornillos avellanados M6. Así se atornillan todos los paneles de encofrado al marco. El último, por supuesto, todavía hay que cortarlo al ancho restante.

Refuerzo lateral:

Los tableros de construcción de 4 m se cortan a una longitud de 3,2 m. En las dos esquinas inferiores se cortan cuadrados de 6,5 cm con una sierra de calar. Ahora el tablero de construcción se fija al ras del marco en los bordes laterales y en el borde inferior con 2 abrazaderas de tornillo. A intervalos regulares se perforan ahora un total de 7 orificios con un diámetro de 10 mm en el centro del marco de acero y del tablón de construcción. Para avellanar los tornillos de cabeza cilíndrica M10, se debe perforar cada orificio a unos 10 mm de profundidad utilizando una broca para madera de 16 mm. Ahora se insertan los tornillos de cabeza cilíndrica M10 a través de la tabla de construcción y el marco de acero y se aprietan con una arandela y una tuerca.

Construcción del cuerpo:

En el siguiente paso, se fijan montantes con una altura de 1,99 m en ángulo recto al suelo en las cuatro esquinas y en el medio mediante ángulos de conexión. Además, se instalan dos montantes más en la parte delantera y trasera a una distancia igual al ancho de la puerta.

Para la construcción del tejado se cortan dos tablones de 3 x 1,9 m y se corta un arco utilizando una sierra de calar o una sierra de cinta. Estos se conectan a los montantes con tornillos de 140 mm.

Para aumentar la estabilidad lateral, se añaden dos tirantes transversales a las paredes delantera y trasera. (ver paredes de imágenes)

Para conseguir una altura de 25 cm para la plataforma, los dos refuerzos laterales se elevan 10 cm. Para ello se corta un tablero de construcción de 2 x 100 mm de ancho y 3,2 m de largo. Se cortan cuadrados de 5 cm en el lado superior, a ras de los postes del borde, en el medio y en ambos lados a ras de los postes del medio. Aquí se insertan los travesaños para la plataforma.

Los 6 postes están ahora reforzados con una segunda pieza de madera de construcción para que los paneles de las paredes se puedan fijar directamente.

Podio:

Para la plataforma necesitamos 12 vigas cuadradas de 55 cm de largo y 12 vigas cuadradas de 18,5 cm de largo. Estos se cortan de la madera de construcción restante. Las vigas cuadradas de 55 cm de largo se cortan por un lado de modo que queda una espiga de 5 cm x 5 cm. Estos luego encajan exactamente en las muescas del refuerzo lateral. El otro extremo se conecta a la madera cuadrada de 18,5 cm mediante un tornillo de 140 mm. Esto debería crear una ligera inclinación hacia el orificio de entrada. Ahora se pueden colocar tableros de 20 mm o paneles de 3 capas de 27 mm.

Muros:

Para garantizar que la estructura tenga la misma longitud en la parte superior e inferior, primero se fija una viga de construcción de 3,32 m de largo a ambos lados. Se requieren 12 tablas de revestimiento de 3,32 m por cada lado. El primer tablero de revestimiento se instala a ras del borde inferior del marco. Para el tercero y cuarto se corta el orificio de entrada con una altura de 15 cm. Después del diezmo, se fijan a los lados y en el medio tres capas de tablas de revestimiento de 15 cm de ancho. El undécimo se corta para crear un ancho de ventana de 44 cm. A continuación hay que cortar el último al ancho adecuado.

Para el frente se necesitan 28 tablas de revestimiento de 54 cm de largo y 2 de 2,03 m de largo y un sobrante para el arco.

Para la parte trasera cortamos 10 tablas de revestimiento de una longitud de 2,03 m y 12 de una longitud de 54 cm. Para el tercero, vimos un agujero de entrada de 50 cm de ancho y 15 cm de alto en el medio a una distancia de 26 cm del suelo. El hueco para la ventana debe ser de 94 cm x 94 cm y estar a una altura de 1,03 m del suelo.

Puerta:

La puerta se inserta y se atornilla a los mandos. Debe tener algo de espacio de aire, ya que puede expandirse ligeramente debido a la humedad.

Techo:

Primero, la placa central se fija con 3 tornillos. La capota delantera es ligeramente más larga que la trasera, 40 cm. Ahora se puede colocar otra hoja debajo de cada lado y atornillarla en su lugar.

Ventana:

Para las ventanas, primero se cortan espaciadores de 13 mm de la barra redonda y se perfora un orificio con un diámetro de 5 mm. Las ventanas se montan con tornillos de fontanero.

Molduras y refuerzos de techo:

Para mayor belleza, se pueden colocar tiras de aluminio en las cuatro esquinas y en el marco de la puerta. La cubierta lateral está reforzada con cuñas de madera.

Materialliste

Estructura y hardware

Sensores meteorológicos

La estación meteorológica utiliza los medidores meteorológicos de SparkFun. Este sensor meteorológico incluye los 3 componentes principales: velocidad del viento, dirección del viento y lluvia.

El pluviómetro consta de un balancín con dos cestas autovaciables, cada una con una capacidad de 0,011 pulgadas de lluvia. Cuando una cesta está llena, se activa un botón. De esta forma, para determinar la cantidad de lluvia basta con determinar el número de pulsos por unidad de tiempo.

El anemómetro (medidor de velocidad del viento) mide el número de revoluciones. Con cada rotación se activa un interruptor. A una velocidad del viento de 1.492 MPH, el interruptor se cierra exactamente una vez por segundo.

La dirección del viento se determina mediante un voltaje que cambia con la dirección del viento debido a la combinación de resistencias dentro del sensor. Se pueden operar hasta dos interruptores simultáneamente mediante imanes. Esto permite mostrar 16 posiciones diferentes.

Sensor de humedad del suelo

El sensor de humedad del suelo de SparkFun se utiliza para medir la humedad del suelo.

Las dos almohadillas expuestas actúan como sondas para el sensor, cambiando su resistencia en función de la humedad del suelo. Cuanto más agua haya en el suelo, mayor será la conductividad de las almohadillas y menor la resistencia. SIG luego devuelve un valor más alto.

El sensor debe estar conectado a la placa del microcontrolador (Photon o Arduino) con VCC (3,3 V o 5 V) y GND. SIG está conectado directamente a una entrada analógica de la placa del microcontrolador.

Sensor de temperatura del suelo

El sensor de temperatura DS18B20 es especialmente adecuado para medir la temperatura del suelo. Es un sensor de temperatura preciso e impermeable con tecnología 1-Wire. El DS18B20 proporciona valores de temperatura de 9 a 12 bits (configurables) a través de una interfaz 1-Wire. Además de VCC y GND, solo es necesaria una conexión adicional al microcontrolador.

SparkFun Photon Weather Shield

El SparkFun Photon Weather Shield cuenta con un sensor de presión de aire (MPL3115A2) y un sensor de humedad y temperatura (humedad HTU21D).  El sensor de dirección y velocidad del viento y el pluviómetro se pueden conectar fácilmente a través de dos conectores RJ11. Los sensores de humedad y temperatura del suelo se pueden soldar a 3 almohadillas de soldadura cada uno.

La placa de microcontrolador Photon con módulo WLAN de Particle se puede conectar directamente.

La estación meteorológica se puede montar en sólo unos minutos utilizando el Photon Weather Shield.

Particle Photon

El Photon de Particle es una placa de microcontrolador con un microcontrolador STM32 ARM Cortex M3 y un chip Wi-Fi Cypress. Tiene 1MB de memoria flash y 128 kB de RAM. Debido a su bajo consumo de energía, es especialmente adecuado para aplicaciones autónomas en exteriores.

SparkFun Sunny Buddy 

El Sunny Buddy de SparkFun es un controlador de carga solar de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para baterías LiPo de una sola celda. Este controlador de carga solar extrae la máxima energía de la celda solar y la almacena de manera eficiente en la batería LiPo. Conectar la célula solar en un lado de la placa y la batería LiPo en el otro lado es increíblemente fácil.

El Sunny Buddy carga la batería LiPo con un máximo de 450 mA. El voltaje de entrada recomendado está entre 6 y 20 V.

Panel solar

Para el funcionamiento autónomo de la estación meteorológica durante un periodo de tiempo más prolongado, se requiere, por supuesto, un panel solar. El Sunny Buddy debe funcionar en un rango de tensión entre 6 V - 20 V, por lo que un panel solar de 6 V o 12 V sería adecuado. El rendimiento requerido depende de varios factores (especialmente la luz solar y el software).

Instalación y programación

La partícula Photon se utiliza para la estación meteorológica. Una placa de microcontrolador con módulo Wi-Fi. Particle ofrece servicios en la nube adicionales que simplifican significativamente la conexión en red de dispositivos con otros servicios web como el servidor de datos cloud4Bees.

En este proyecto decidí utilizar el intérprete de línea de comandos de partículas (CLI). Esto hace que trabajar con Photon sea mucho más fácil. Particle CLI es una aplicación node.js para trabajar con Particle Photon y Particle Cloud. La CLI de Particle se utiliza para conectar Photon a Internet y a Particle Cloud.

Instalar Particle CLI (Windows)

Para instalar Particle CLI en Windows, primero se debe instalar node.js.

1.) Vaya a https://nodejs.org/de/download/ y descargue el archivo de instalación apropiado (32 bits o 64 bits).

2.) Haga doble clic en el archivo .msi para iniciar el asistente de instalación. Siga las instrucciones del asistente.

Después de instalar exitosamente node.js en el sistema operativo, el Intérprete de línea de comandos de Particle ahora se puede instalar muy fácilmente:

1.) Abra el símbolo del sistema de Windows

2.) nmp install -g partícula-cli

Crea una cuenta gratuita de Particle Cloud

Vaya a https://build.particle.io/signup para crear una nueva cuenta de Particle Cloud.
 

Configuración de Photon

​
1.) Conecte Photon a la PC mediante un cable USB

2.) Cambie Photon al modo de escucha (el LED parpadea en azul)

Para cambiar el Photon al modo de escucha, se debe presionar el botón SETUP durante al menos 3 segundos hasta que el LED parpadee en azul.

El Photon ahora está esperando la entrada de la red Wi-Fi.

3.) Abra el símbolo del sistema de Windows.

inicio de sesión de partículas

4. ) Seup Photon

configuración de partículas

​

Programación de Particle Photon

1.) Descargue el firmware del repositorio de Github.

2.) Abra un símbolo del sistema de Windows

3.) Cambie a la carpeta que contiene el archivo binario .bin

4.) Conecte el Photon al PC mediante un cable USB

5.) Cambie el Photon al modo DFU (LDE parpadea en amarillo). Primero presione ambos botones. Ahora se suelta el botón de reinicio y se mantiene presionado el botón de configuración hasta que el LED parpadee en amarillo.

6.) Transfiera el archivo binario al Photon ingresando lo siguiente en el símbolo del sistema de Windows:

flash de partículas --usb photon_1.0.1_firmware_xxxxxxxxxxxxx.bin

7.) Después de transferir el programa, el Photon se vuelve a conectar automáticamente a Internet y a la Nube de Partículas y el programa se inicia.