Estacion Meteorologica de ricber

[Ricber]

A traves de una serie de publicaciones les mostrare la construccion de mi estacion meteorologica, basicamente se trata de medir la temperatura, humedad, presion, la lluvia y la velocidad y direccion del viento.
A medida que vayamos avanzando veremos la construccion del pluviometro, anemometro y veleta, estos dos ultimos con algunas modificaciones con respecto a los ya publicados en este foro, modificaciones que se hicieron para bajar el consumo.
Todo esta controlado por un microprocesador 18F252, tiene un reloj de tiempo real, y una memoria para guardar los datos medidos, para comunicarnos con la PC usamos una puerta serie RS485, porque tengo un tramo bastante largo entre la instalacion en el techo y la PC y la rs232 no permite tramos largos, en un futuro (ya estoy trabajando en eso) lo hare inhalambrico.
En la foto se ve el mastil con el anemometro, la veleta, el pluviometro y el protector para los sensores de presion, humedad y temperatura, esto sera instalado en el mejor lugar que podamos encontrar del techo de mi casa, en la proxima les muestro el gabinete con la parte electronica.

[David Met]

¡Qué buena estación te has armado!
Felicitaciones. Realmente un trabajo excelente.

[Ricber]

Gracias, vamos a ver como se comporta los dias de viento o de lluvia.

[Ricber]

Bueno siguiendo con lo prometido les muestro una imagen del circuito electronico, que como se ve es experimental, cuando estemos convencidos que todo anda bien y no va a tener modificaciones hare los impresos definitivos.

He marcado las distintas partes del circuito, esta caja va a estar montada sobre el mismo mastil mostrado y el resto de sensores se conectan en los conectores que se ven cerca del sensor de presion.
En la proxima les mostrare el soft que usamos en la pc y luego arrancamos con los detalles constructivos y circuitos.
La caja es de PVC, de las usadas en electricidad, y que son aptas para intemperie. 

[David Met]

Insisto. Está muy buena la estación meteorológica

[Ricber]

Seguimos viendo la construccion, ahora viene la parte de los sensores, para la medicion de la temperatura use el TC1047A de microchip
su rango de medicion esta entre -40 a +125º, con lo cual tenemos cubierto el rango que nos interesa.
la salida es lineal  con una variación de 10mv/ºc.
Sus características son:
• Supply Voltage Range:
- TC1047: 2.7V to 4.4V
- TC1047A: 2.5V to 5.5V
• Wide Temperature Measurement Range: -40oC to +125oC
• High Temperature Converter Accuracy: ± 2oC, Max, at 25°C
• Linear Temperature Slope  10mV/°C (typ.)
• Available in 3-Pin SOT-23B Package
• Very Low Supply Current:  35μA Typical 
Use el TC1047A porque se puede alimentar con 5v y como el micro tambien trabaja a 5v no hay que adaptar nada
la corriente es muy baja por lo que puede estar conectado siempre sin inflluir en caso de usar baterias.
para conocer la temperatura hay que aplicar la siguiente formula a la tension leida con el conversor A/D


Temperature °C = VOUT (mv) / (10 mV/°C *) + 500mV

El montaje lo hice en un tubo de aluminio como se ve en la foto junto al sensor de humedad, al que rellene con una resina que lo va a proteger de la intemperie, solo queda al descubierto la parte sensora.

[Ricber]

Antes de seguir con el sensor de humedad, voy a correguir un error con respecto a la formula para calcular la temperatura puesta en el post anterior, no es

Temperature °C = VOUT (mv) / (10 mV/°C *) + 500mV

la correcta es

T(ºc) = (Vout (mv) - 500 (mv))/10 mv

Bueno, ahora sigo con el sensor de humedad, el que uso es el HIH-4000 es marca Honeywell, y estas son algunas  especificaciones
Product Specifications
Operating Temperature -40 °C to 85 °C
Operating Humidity Range 0 % RH to 100 % RH
Supply Voltage  4Vdc to 5.8 Vdc
Supply Current  500 µA
Output Signal Analog voltage
La formula para los calculos es
Vout=Vsupply(0.0062(sensor RH)+0.16)
En la siguiente imagen se ve el aspecto y medidas del sensor.


para mas datos se puede visitar la pagina de Honeywell con el siguiente enlace:
http://sensing.honeywell.com/index.cfm?ci_id=140301&la_id=1&pr_id=145588

[YO]

Muy bien Ricber 

Me encanta cuando se trabaja con proligidad 

Felicitaciones!!!

[Ricber]

Gracias YO,
siguiendo con la descripcion de la estacion pasemos al sensor de presion, para
esto elegui el MPX4115, este sensor ya viene compensado en temperatura
y su salida esta entre 0 y 5v aprox. y su rango de presion es de 15 a 115 Kpa, en hectopascales
seria de 150 a 1150 Hpa y se alimenta con una Vcc entre 4.85 a 5.35.

En la imagen siguiente se ve el grafico de la relacion entre la tension de salida y
la presion, en la parte de arriba esta la formula que hay que usar.


La forma de conexion que recomienda el fabricante es la siguiente.




el que conegui tiene el encapsulado que se ve en la foto, hay otros formatos.




 

[Ricber]

Todos los sensores que explique anteriormente van conectados a un conversor analogico digital, que luego explicare, pero antes
les comento que la veleta tambien la conecto al conversor, es un nuevo modelo que voy a probar y que trabaja como una resistencia variable
por medio de llaves magneticas, vean las imagenes para entender mejor.

cada llave magnetica que se cierra genera una tension a la salida que esta en relacion con la direccion del viento.
el sensor quedo asi:

En el eje de la veleta hay un iman que cierra una llave por vez segun la direccion viento, luego pondre fotos de la veleta terminada.
Esto esta a prueba, veremos como anda.

[David Met]

Muy bien Ricardo.

Veo que lo has echo por la entrada analógica. Es un muy buen método para utilizar un solo pin del PIC.

[YO]

Hola Ricber
Bien pensado el sensor!
Hay que ver como se las vá a arreglar el convertidor cuando la turbulencia del viento mueva la veleta en forma oscilante.
Seguramente tomaras los dos valores y los promediarás

[David Met]

La mejor manera de trabajar con el CAD del microcontrolador, es tomar varias muestras y promediarlas. Seguramente, así lo hizo Ricardo. También estos seguro, que tomó los valores de tensión que da, cuando uno; dos y tres resitencias pata determinar los valores intermedio (NNE, NE, ENE, etc.) Seguramente, él lo explicará en su próxima respuesta.

[Ricber]

Si YO, por eso digo que esta a prueba, tengo que ver como se comporta con la condicion que vos planteas, seguramente
sera el promedio, veremos que pasa.
Tiene 3 cosas interesantes con respecto a la otra veleta que tenia armada, uno es que consume mucho menos, dependiendo de las resistencias elegidas, la otra usaba 4 led con 4 fotodiodos y tenia un consumo importante.
el segundo punto es el que dice David, las entradas, la nueva usa una entrada analogica la anterior usaba 4 entradas digitales y
el  tercer punto es el tamaño, esta nueva es mucho mas pequeña.
A la anterior la pueden ver en este foro, que fue explicada hace un tiempo.

[Ricber]

Si David, despues lo explico, queria terminar con estos sensores y luego paso al CAD y las rutinas, y por cierto las mediciones las promedio.
Saludos.