Как сделать флюгер своими руками в домашних условиях: как работает и для чего он нужен, из каких материалов можно изготовить, чертежи с фото

чертежи с размерами, изготовление из металла и дерева

Флюгер представляет собой флаг или другую конструкцию, установленную на вертикальной оси и поворачивающуюся под воздействием ветра. Противовес направляется в ту сторону, с которой дует ветер.

Содержание

• 1 Инструменты и материалы для изготовления
• 2 Что такое флюгер и его функции
• 3 Как сделать флюгер с пропеллером: вся суть
• 4 Назначение
• 5 Виды флюгеров
• 6 Флюгер своими руками — чертежи
• 7 Какая форма лопасти является оптимальной?
• 8 Особенности и размеры конструкции
• 9 Флюгер на крышу
• 10 Какая форма лопасти является оптимальной?
• 11 Основные тезисы
• 12 Особенности и размеры конструкции
• 13 Как правильно сориентировать флюгер

Инструменты и материалы для изготовления

Поскольку нашему метеорологическому прибору приходится постоянно сопротивляться воздействию окружающей среды, порой очень агрессивному, изготавливаться он должен из соответствующих материалов, иначе долго не прослужит. Часто флюгеры делают деревянными (даже фанерными) и из листового железа. Редко выбирается медь, хотя именно этот металл подходит больше других.

Деревянный флюгер, обработанный защитным составом, прослужит несколько лет. Стальной аналог — несколько десятилетий при условии периодического подкрашивания, для чего не всегда есть возможность, а вот медное изделие практически вечное. Обрабатывать медный лист проще всего, а с его украшением не появляется проблем.

Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса Как сделать флюгер с пропеллером своими руками Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса

С недавних пор флюгеры начали делать из пластика. Материал легко обрабатывать — для этого не нужны сложные инструменты. Однако, если для крыши дачного домика изделие подходит, то на большом роскошном доме оно смотреться не будет, тут уже потребуются дорогие материалы. Инструменты понадобятся следующие:

• ножницы по металлу;
• пила;
• ножовка;
• напильник;
• болгарка;
• наждачная бумага;
• дрель;
• карандаш;
• линейка.

Что такое флюгер и его функции

Основная функция флюгера — указывать направление ветра

Флюгер — это приспособление, принимающее определенное положение и выполняющее дополнительные функции под воздействием давления воздуха на его исполнительные детали и механизмы. Для работы прибора в любом случае необходимо внешнее влияние. При полном штиле флигель на крыше будет просто неподвижным элементом, не решающим никаких практических задач. Совсем иное дело, когда воздушные массы приходят в движение.

Установленный флюгер на крышу может выполнять следующие функции:

• определение направления ветра;
• выдача показаний о скорости движения воздушных масс;
• защита дымовых труб от попадания посторонних предметов, осадков, насекомых птиц и грызунов, предотвращение возникновения обратной тяги;
• отпугивание вредителей с помощью вибрации и шума, создаваемого пропеллером;
• ориентир, хорошо видимый издалека;
• украшение здания, придание ему неповторимого антуража.

В некоторых случаях владельцы недвижимости используют самодельный флюгер – петушок, конь или рыба – как оберег жилья, отгоняющий от него нечистую силу.

Как сделать флюгер с пропеллером: вся суть

Если вы не намерены потратиться на дорогостоящий флюгер из металла, то проще изготовить его самостоятельно с применением подручных материалов, таких как пластиковые бутылки.

Изготовление ветряка в виде самолета с пропеллером.

Это занятие может стать забавным мастер-классом для детей и увлекательным творческим процессом для взрослых.

При изготовлении ветряка следите, чтобы применяемые материалы были влагоустойчивыми и легкими. Тяжелый флюгер плохо крутится, а изделие из картона быстро испортится под дождем.

Флюгер является непременным атрибутом сада и огорода приморских городков, деревень, дач. Правильно выполненный и установленный ветряк выполняет такие функции:

В давние времена флюгер был мощным амулетом, защищающим од злых духов и дурного глаза. Если суеверия вам чужды, то красивый ветряк всегда сможет стать прекрасным декором или своеобразным фамильным знаком.

Сначала определяемся с местом установки. Считается, что хорошо, когда из-за флюгера не нарушена симметричность конструкции крыши. Так, если на кровле имеются трубы, прикреплять приспособление лучше к ним. Если труб нет, крепите флюгер к коньку. Чтобы установить изделие на коньке, потребуется всего две полосы (крепежных элемента), которые располагаются точно под углом скатов. Порядок сборки на месте установки:

Внутренний диаметр трубы определяется внешним диаметром подшипника. Так как флюгер располагается под открытым небом, каждый раз во время дождя он будет подвергаться воздействию воды. В связи с этим металлическую конструкцию рекомендуется смазать солидолом после покраски изделия. Периодически нужно подтягивать резьбовые соединения, смазывать подшипник и так далее. Все детали и узлы должны иметь большой запас прочности, особенно крепления, ведь на флюгер действуют серьезные ветровые нагрузки, да и осадки добавляют проблем.

Назначение

Флюгер крепится  на крыше дома или рядом с ним. При изменении направления ветра он меняет свое положение. Таким образом он и показывает направление ветра. Само устройство представляет собой флаг с противовесом. Под ним устанавливается деталь, указывающая на стороны света.

Флюгер позволяет определять  силу воздушного потока. Для этого на нем устанавливается еще одна металлическая пластина в вертикальном положении. Она должна быть гибкой и под воздействием ветра больше пластина отклоняется, тем сильнее ветер.

Еще один способ определения силы ветра — установка легкого пропеллера. Такой флюгер на крышу с пропеллером можно сделать и своими руками. Чем сильнее дует ветер, тем сильнее он крутится.

Виды флюгеров

Вскользь уже указывалось, что флюгеры делятся по назначению. Упустим из виду декоративные. Их строение и дизайн зависят только от фантазии автора. Можно нарушать пропорции, убирать детали и, даже, поставить флюгер под наклоном. Если же от прибора ждут точных показаний, требуется строговертикальная постановка на открытом всем ветрам участке крыши. Здесь встречаются:

• Метеорологические флюгеры. Их еще именуют анеморумбометрами. Сложный термин связан с заимствованием прибора профессиональными метеорологами. Отказавшись от внешних изысков, они сделали упор на функциональность флюгеров. В них встроили датчики, передающие информацию на компьютеры. Контрольное время работы приборов – 10 минут. За это время засекается скорость ветра. Учитываются мгновенный, максимальный и средний показатели. Плюсом, метеорологические модели указывают точное направление движения потоков воздуха. Проще говоря, характеристики ветра анеморубометр преобразует в электросигналы, передавая их на аппаратуру через кабель. Не удивительно, что профессиональные метеорологические флюгеры работают от блоков питания.

Прототипом анеморумбометров стал классический флюгер механического устройства. Такой указывает лишь направление ветра и то с отклонениями. Метеорологи такие аппараты именуют анемометрами. Замерить скорость порывов конструкция не способна.

• Флюгеры Вильда. Так называются приборы, не только указывающие направление ветра, но и замеряющие его силу. За это отвечает добавленная в конструкцию пластина. Она стоит вертикально, что считается нулевым положением. Пластина свободно двигается. Отклонение от оси указывает на прилагаемые ветром усилия.

• Дымоходный флюгер. Упоминалось, что модели категории предотвращают обратную тягу в печной трубе. Дополнительно, флюгеры прикрывают ее от попадания пыли, воды, насекомых и даже крупных животных, к примеру, птиц. В открытом дымоходе они могут свить гнездо. Прикрыть трубу можно дымником. Так именуют статичный козырек. Обычно, он в форме прямоугольника. В противовес флюгеру, такая конструкция лишь провоцирует обратную тягу в трубе, особенно при сильном ветре.

Флюгарка на трубе вращается, как и прочие флюгеры. Тягу в трубе они увеличивают за счет строения. Оно направлено на   эффект Бернулли. Он «вытекает» из закона сохранения энергии. У флюгарки над дымоходом есть внутренний конус. Огибая его, воздух формирует область пониженного давления.

При этом, в вентиляционном канале тяга усиливается. Достичь результата можно только с цилиндрическим наконечником трубы. Не стоит путать его с прямолинейным дымником.

Флюгер своими руками — чертежи

Устройство довольно просто – декоративная часть, флюгарка, приваривается к металлическому круглому неармированному стержню, а для обеспечения крутящего момента, он закрепляется на подшипники устанавливаемые внутри дюймовой металлической трубы, служащей корпусом.

Диаметр внутреннего кольца подшипника берется не более 9 мм, а высота на одну треть ниже вращающегося стержня.

Выбор дизайна флюгарки – это дело вкуса владельца, ее можно сделать самостоятельно, либо приобрести готовую. Предпочтительнее конечно первый вариант, поскольку можно выбрать любой рисунок из интернета, либо нарисовав самостоятельно, перенести его на металлическую пластину.

Классический вариант флюгарки – кованная сталь, однако, услуги ковки далеко не всегда доступны, да и вес флюгера будет весьма существенным, рекомендуется использовать листовую медь, стоимость будет примерно одинаковой, однако, вырезать рисунок можно самостоятельно.

После фиксации подшипников, трубу-корпус набивают смазкой и вставляют стержень, необходимо чтобы он хорошо фиксировался, как верхним так и нижним подшипником.

Для защиты от попадания влаги сверху на стержень одевается конусообразный козырек и в самую последнюю очередь прикрепляется флюгарка.

Если устройство предполагается использовать для получения точных данных, тогда не лишним будет установить на корпусе крестовину с обозначениями сторон света, но и размещать такой флюгер придется с использованием компаса.

Какая форма лопасти является оптимальной?

Один из главных элементов ветрогенератора – комплект лопастей.

Существует ряд факторов, связанных с этими деталями, которые сказываются на эффективности ветряка:

• вес;
• размер;
• форма;
• материал;
• количество.

Если вы решили сконструировать лопасти для самодельного ветряка, обязательно нужно учитывать все эти параметры. Некоторые полагают, что чем больше крыльев на винте генератора, тем больше энергии ветра можно получить. Другими словами, чем больше, тем лучше.

Однако это далеко не так. Каждая отдельная часть движется, преодолевая сопротивление воздуха. Таким образом, большое количество лопастей на винте требует большей силы ветра для совершения одного оборота.

Кроме того, слишком много широких крыльев могут стать причиной образования так называемой «воздушной шапки» перед винтом, когда воздушный поток не проходит сквозь ветряк, а огибает его.

Форма имеет большое значение. От нее зависит скорость движения винта. Плохое обтекание становится причиной возникновения вихрей, которые тормозят ветроколесо

Самым эффективным является однолопастной ветрогенератор. Но построить и сбалансировать его своими руками очень сложно. Конструкция получается ненадежная, хоть и с высоким коэффициентом полезного действия. По опыту многих пользователей и производителей ветряков, самой оптимальной моделью является трехлопастная.

Вес лопасти зависит от ее размера и материала, из которого она будет изготовлена. Размер нужно подбирать тщательно, руководствуясь формулами для расчетов. Кромки лучше обрабатывать так, чтобы с одной стороны имелось закругление, а противоположная сторона была острой

Правильно подобранная форма лопасти для ветрогенератора является фундаментом его хорошей работы.

Для домашнего изготовления подходят такие варианты:

• парусного типа;
• крыльчатого типа.

Лопасти парусного типа представляют собой простые широкие полосы, как на ветряной мельнице. Эта модель наиболее очевидна и проста в изготовлении. Однако ее КПД настолько мал, что эта форма практически не применяется в современных ветрогенераторах. Коэффициент полезного действия в данном случае составляет около 10-12%.

Гораздо более эффективная форма – лопасти крыльчатого профиля. Здесь задействованы принципы аэродинамики, которые поднимают в воздух огромные самолеты. Винт такой формы легче приводится в движение и вращается быстрее. Обтекание воздухом значительно сокращает сопротивление, которое встречает на своем пути ветряк.

Правильный профиль должен напоминать крыло самолета. С одной стороны лопасть имеет утолщение, а с другой – пологий спуск. Воздушные массы обтекают деталь такой формы очень плавно

КПД этой модели достигает значения 30-35%. Хорошая новость заключается в том, что построить крыльчатую лопасть можно и своими руками с применением минимума инструментов. Все основные расчеты и чертежи можно легко адаптировать под свой ветряк и пользоваться бесплатной и чистой энергией ветра без ограничений.

Особенности и размеры конструкции

Основных моментов в конструкции флюгера два. Имеется в виду следующее:

• Ось-стержень, являющаяся своеобразным крепежным элементом, устанавливается строго вертикально и крепится к крыше дома.
• На стержне монтируется флажок с противовесом. Сила ветра давит на флажок, и горизонтальная часть флюгера поворачивается вокруг оси.

По каждую сторону оси должны находиться равные по весу части, что самое сложное во всем процессе изготовления.

Флюгер своими руками (117 фото): как сделать чертежи для ветряка из пластиковых бутылок или с пропеллером на крышу Как сделать флюгер с пропеллером своими руками Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса Флюгер своими руками (117 фото): как сделать чертежи для ветряка из пластиковых бутылок или с пропеллером на крышу Флюгер своими руками – описание процесса изготовления

Особенностями конструкции можно назвать дополнительные элементы. К примеру, винт, ведь многих привлекает идея того, как сделать флюгер с пропеллером своими руками. Чем интенсивнее вращается пропеллер, тем сила ветра больше — все просто и понятно. Может иметься также вертикально установленная пластина, закрепляющаяся так, чтоб оставаться свободной. При этом раскачиваться пластина должна в одной плоскости. Она тоже дает представление о силе ветра — чем больше отклонение угла от вертикали, тем сильнее ветер.

В плане формы и дизайна ограничений никаких — лишь бы конструкция выполняла свои функции. То же относится и к размерам. Правда, специалисты советуют делать изделие шириной 40−50 см и длиной 70−80 см. Это оптимальный вариант для небольших зданий. Когда флюгер устанавливается на крышу беседки, размеры могут быть меньшими.

Флюгер на крышу

Прежде чем начать монтаж флюгера на крыше беседки или дома, ее корпус необходимо набить литолом или солидолом.

Чтобы выставить точно розу ветров необходимо воспользоваться компасом.

Существует несколько вариантов установки флюгера:

1. На краю его корпуса закрепляют круглый фланец;
2. Закрепляют хомутами или плоские пластинки;
3. Так же устанавливают флюгер при помощи плоских полосок – распорок, на колпак дымоходной трубы. В том случае, если возникнет необходимость вычислить силу ветра, то свободно висящую пластинку из металла помещают на прибор и по ее отклонению по вертикали определяют нужную величину.

Если правильно разработать и установить флюгер, то он будет реагировать даже на незначительные изменения ветра, активными движениями. Желаем вам удачи в начинаниях!

Какая форма лопасти является оптимальной?

Один из главных элементов ветрогенератора – комплект лопастей.

Существует ряд факторов, связанных с этими деталями, которые сказываются на эффективности ветряка:

• вес;
• размер;
• форма;
• материал;
• количество.

Если вы решили сконструировать лопасти для самодельного ветряка, обязательно нужно учитывать все эти параметры. Некоторые полагают, что чем больше крыльев на винте генератора, тем больше энергии ветра можно получить. Другими словами, чем больше, тем лучше.

Однако это далеко не так. Каждая отдельная часть движется, преодолевая сопротивление воздуха. Таким образом, большое количество лопастей на винте требует большей силы ветра для совершения одного оборота.

Галерея изображений

Лопасти ветряка в форме турбин

Вертикальное расположение лопастей

Ветряк нестандартной конфигурации

Лопасти в виде обычных лопаток

Кроме того, слишком много широких крыльев могут стать причиной образования так называемой «воздушной шапки» перед винтом, когда воздушный поток не проходит сквозь ветряк, а огибает его.

Форма имеет большое значение. От нее зависит скорость движения винта. Плохое обтекание становится причиной возникновения вихрей, которые тормозят ветроколесо

Самым эффективным является однолопастной ветрогенератор. Но построить и сбалансировать его своими руками очень сложно. Конструкция получается ненадежная, хоть и с высоким коэффициентом полезного действия. По опыту многих пользователей и производителей ветряков, самой оптимальной моделью является трехлопастная.

Вес лопасти зависит от ее размера и материала, из которого она будет изготовлена. Размер нужно подбирать тщательно, руководствуясь формулами для расчетов. Кромки лучше обрабатывать так, чтобы с одной стороны имелось закругление, а противоположная сторона была острой

Правильно подобранная форма лопасти для ветрогенератора является фундаментом его хорошей работы.

Для домашнего изготовления подходят такие варианты:

• парусного типа;
• крыльчатого типа.

Лопасти парусного типа представляют собой простые широкие полосы, как на ветряной мельнице. Эта модель наиболее очевидна и проста в изготовлении. Однако ее КПД настолько мал, что эта форма практически не применяется в современных ветрогенераторах. Коэффициент полезного действия в данном случае составляет около 10-12%.

Гораздо более эффективная форма – лопасти крыльчатого профиля. Здесь задействованы принципы аэродинамики, которые поднимают в воздух огромные самолеты. Винт такой формы легче приводится в движение и вращается быстрее. Обтекание воздухом значительно сокращает сопротивление, которое встречает на своем пути ветряк.

Правильный профиль должен напоминать крыло самолета. С одной стороны лопасть имеет утолщение, а с другой – пологий спуск. Воздушные массы обтекают деталь такой формы очень плавно

КПД этой модели достигает значения 30-35%. Хорошая новость заключается в том, что построить крыльчатую лопасть можно и своими руками с применением минимума инструментов. Все основные расчеты и чертежи можно легко адаптировать под свой ветряк и пользоваться бесплатной и чистой энергией ветра без ограничений.

Основные тезисы

• Флюгер применяется для определения направления и силы ветра.
• Для его изготовления используют дерево, нержавеющую сталь или медь.
• По своему назначению флюгера бывают метеорологическими, предназначенными для измерения силы ветра, дымоходными и декоративными.
• Форма флюгера выбирается произвольно.
• Для изготовления качественного флюгера необходимо сделать чертеж.
• Флюгер для дачного домика можно сделать из подручных средств.
• При установке флюгера необходимо следить за правильной ориентацией по сторонам света.

Видео о том, как сделать простейший флюгер своими руками:

Особенности и размеры конструкции

Основных моментов в конструкции флюгера два. Имеется в виду следующее:

• Ось-стержень, являющаяся своеобразным крепежным элементом, устанавливается строго вертикально и крепится к крыше дома.
• На стержне монтируется флажок с противовесом. Сила ветра давит на флажок, и горизонтальная часть флюгера поворачивается вокруг оси.

По каждую сторону оси должны находиться равные по весу части, что самое сложное во всем процессе изготовления.

Особенностями конструкции можно назвать дополнительные элементы. К примеру, винт, ведь многих привлекает идея того, как сделать флюгер с пропеллером своими руками. Чем интенсивнее вращается пропеллер, тем сила ветра больше — все просто и понятно. Может иметься также вертикально установленная пластина, закрепляющаяся так, чтоб оставаться свободной. При этом раскачиваться пластина должна в одной плоскости. Она тоже дает представление о силе ветра — чем больше отклонение угла от вертикали, тем сильнее ветер.

В плане формы и дизайна ограничений никаких — лишь бы конструкция выполняла свои функции. То же относится и к размерам. Правда, специалисты советуют делать изделие шириной 40−50 см и длиной 70−80 см. Это оптимальный вариант для небольших зданий. Когда флюгер устанавливается на крышу беседки, размеры могут быть меньшими.

Как правильно сориентировать флюгер

Ориентация прибора по сторонам света осуществляется с помощью компаса. Нужно, чтобы символ N на флюгере точно совпадал по направлению со стрелкой компаса, указывающей на север. Правильная ориентация устройства позволит безошибочно определять, откуда дует ветер.

Ориентация флюгера по сторонам света сохраняется даже при минимальном перемещении воздуха. Это обусловлено достаточной парусностью фигурки устройства. Подшипники вращают прибор ровно столько, сколько необходимо, чтобы установить его параллельно направлению ветра.

Как сделать флюгер из дерева своими руками — фото, чертежи и видео-инструкция Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схема, видеоинструкция Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса Как сделать флюгер с пропеллером своими руками: схемы и описание процесса Как сделать флюгер из дерева своими руками — фото, чертежи и видео-инструкция

Именно в таком положении фигурка оказывает минимальное сопротивление потоку воздуха. Таким образом, стрелка указывает направление, откуда дует ветер.

Монтаж флюгера на крыше дома позволит получать достоверную информацию о погоде и обеспечит ваш дом красивым символом и оберегом.

Точная беспроводная погодная станция с ЖК-дисплеем или как своими руками сделать флюгер

Беспроводной флюгер кроме простого указания направления ветра имеет абсолютный кодовый датчик. Обычные бытовые погодные станции имеют разрешение измерения направления ветра 22,5°, обновляемое каждые 14 секунд. Как самому сделать флюгер в домашних условиях?

В погодной станции, которую я собрал, измерение направления ветра имеет разрешение 0,1°, и обновляется каждую секунду.

Шаг 1: Новый тип флюгера

Я хотел изготовить флюгер на крышу своими руками, который был бы точнее, чем обычный потребительский флюгер и стоил бы дешевле, чем профессиональный. Задумка в том, чтобы использовать недорогой датчик, который по Bluetooth’у пересылал бы данные на дисплей. Частью задумки было сделать самодельный флюгер из металла и дерева, работающий на солнечной энергии. Материалы должны быть доступны и недороги, а также метео- и водостойкими.

Шаг 2: Собираем материалы

Для изготовления флюгера своими руками вам понадобятся:

• 8 шарикоподшипников с глубоким желобком 5х16х5мм
• 14 деревянных стержней 0,48х30 см
• Неодимовые магниты 0,6х1,27 см
• Заглушка для медной трубки 1,9 см
• Медная соединительная муфта 1,27 см
• Медная трубка 1,27 см длиной 15 см
• Медная трубка 1,9 см длиной 30 см
• Муфта медная переходная 1,27х1,9 см
• Абсолютный угловой кодовый датчик, шина SPI, SOIC-8, датчик положения MLX90316KDC-BDG-100-RE
• Микроконтроллер ATmega328P-PU, адаптер для программирования DIP-28
• Кварцевый осциллятор 16 МГц
• Конденсаторы 20 пФ
• Модуль Bluetooth HM-10, в качестве ведущего устройства
• Модуль Bluetooth HM-10 с несущей платой и регулятором напряжения
• Отсек на две пальчиковые батарейки (типа АА)
• Штыревой адаптер
• USBasp программатор
• Arduino IDE бесплатное ПО
• ЖК-дисплей 2х16 с последовательным подключением
• Arduino Pro Mini 8 МГц 3. 3В
• Адаптер USB TTL
• Аккумуляторный блок с USB-выходом
• Тактильные кнопки
• Прозрачная пластиковая мыльница, послужит корпусом для дисплея
• Прямоугольный пластиковый корпус для начинки флюгера

Убедитесь, что у плат есть прошивка для HM-модуля. Так же вам понадобятся: провода, 3 транзистора 2N2222, МОП-транзистор IRF9540, резисторы и диоды.

Шаг 3: Проверяем датчик положения MLX90316

Так как я впервые имел дело с этим датчиком, мне нужно было выяснить его чувствительность, чтобы знать, на каком расстоянии от датчика закреплять магнит. Я думал, что если достаточно сильный магнит будет искажать показания датчика, но на практике оказалось, что показания не меняются на расстоянии 1,27 см от прямого контакта.

Так же важно использовать правильную версию датчика – они бывают аналоговые, поддерживающие проприетарный протокол и с шиной SPI. Arduino IDE для этого датчика нужно было обновить, добавьте #include в файле «MLX90316. h». Также в скетче используется библиотека «Metro.h» . Не забудьте, что MOSI и MISO используют одну и ту же кодовую шину числа, в отличии от обычной шины SPI.

Используйте «test.ino», чтобы проверить работу датчика. Для работы датчик нужно подключить к питанию 5В и земле. Цифровой выход 13 подключается к SCK, цифровой выход 12 (MISO) не подключается, цифровой выход 11 подключается к MOSI, цифровой выход 10 подключается к SS. Файлы

• test.ino

Шаг 4: Программируем модули HM-10

Модули HM-10 пришли с конфигурацией ведомых, без режима ожидания. При подключении к ведущему устройству, они сразу соединялись с ним, без паролей. Для программирования модулей используйте адаптеры FTDI 232 (работающие на 3,3 В), подключите 3,3 В-вый вывод, GND и Rx к Tx, а Тх к Rx; хорошо, если у вас есть разъем-гнездо на плату, чтобы надеть его на выходы адаптера FTDI, а на выводы гнезда припаять провода, идущие к модулю НМ-10.

Принципиальная схема модуля HM-10 есть в инструкции, диод режима подключается к выходу 24, провод сброса подключается к выходу 23, заземление идет к выходам 13, 14,21, а выход 22 нужно доделать паяльником с тонким жалом (может понадобиться помощь, чтобы держать плату). Вам понадобится терминальная программа, позволяющая посылать АТ-команды, для изменения конфигурации.

Программируйте ведомые устройства:

• MODE 2 (Режим 2), данные и АТ-команды в том же потоке данных. Отправьте AT+MODE2
• PWRM 0, режим ожидания, отправьте AT+PWRM0
• ROLE 0, ведомое/удаленное/периферийное устройство, отправьте AT+ROLE0
• PCTL 1, установка режима питания, максимально возможное значение напряжения. Отправьте AT+PCTL1
• FLOW 0, выключение управления потоком данных, отправьте AT+FLOW0
• ADDR ?, вам необходимо узнать MAC-адрес устройства, и записать его. Используется для установления CONN ведущим устройством. Отправьте AT+ADDR?
• CONN XXYYZZ и т. д., устанавливает соединение ведомого устройства с МАС-адресом ведущего устройства. Отправьте AT+CON22C22FF22DA2[МАС-адрес устройства]
• BAUD 0, по умолчанию скорость передачи данных составляет 9600 бод (максимально возможная у ATtiny85 скорость передачи данных). Отправьте AT+BAUD0
• POWE 2, мощность сигнала 0 дБ/мВт, отправьте AT+POWE2
• TYPE 0, убедитесь, что не используется пароль, отправьте AT+TYPE0
• VERS ?, узнать версию. У меня была версия v540, отправьте AT+VERS?

Программируйте ведущее устройство:

• MODE 2, данные и АТ-команды в одном потоке данных. Отправьте AT+MODE2
• PWRM 1, нет режима ожидания (ведущее устройство переходит в спящий режим), отправьте AT+PWRM1
• ROLE 1, ведущее/центральное устройство, отправьте AT+ROLE1
• PCTL 1, установка режима питания, максимально возможное значение напряжения. Отправьте AT+PCTL1
• FLOW 0, выключение управления потоком данных, отправьте AT+FLOW0
• ADDR ?, вам необходимо узнать МАС-адрес данного устройства, и записать его.
  Используется для подключения устройства (из списка) как ведомого. Отправьте AT+ADDR?
• CONN XXYYZZ, позволяет подключиться к МАС-адресу ведомого устройства, отправьте AT+CON22C22FF22DA2 [МАС-адрес устройства]
• BAUD 0, по умолчанию скорость передачи данных 9600 бод (максимально возможная у ATtiny85 скорость передачи данных). Отправьте AT+BAUD0
• POWE 2, мощность сигнала 0 дБ/мВт по умолчанию, отправьте AT+POWE2
• TYPE 0, убедитесь, что не используется пароль. Отправьте AT+TYPE0
• VERS ?, узнать версию. У меня была версия v540, отправьте AT+VERS?
• У версии v540 устройства не соединяются автоматически при включении питания. Вместо этого программа посылает команду CONN XXYYZZ при каждом включении дисплея.
• Еще интересные АТ-команды:
• TEMP ? отправьте AT+TEMP? для получения значения температуры
• RSSI ? запрос уровня принимаемого сигнала — AT+RSSI?
• BATT ? заряд батареи (имеет аналого-цифровой преобразователь!), отправьте AT+BATT?
• PIO4, PIO7 и т. д. – установка или сброс выходных сигналов (в этой статье не используется, но вообще может пригодиться). Контроллер Atmega328P выходит из спящего режима при получении любых последовательных данных с выхода Tx модуля HM-10 через резистор 10 кОм на вывод аппаратного прерывания INT0.

Шаг 5: Механическая и электронная составляющие погодной станции

Показать еще 7 изображений

Устанавливаем датчик

Погодная станция сделана на базе контроллера Atmega 328p и кристаллов 16МГц, установленных на куске перфорированной платы, и запрограммированных через usbasp-программатор. Датчик MLX90316 посылает данные о направлении напрямую на контроллер, где они преобразуются в последовательные данные ТТЛ-схемами, которые отправляются модулем Bluetooth HM-10 на ЖК-дисплей.

Если вы используете usbasp-адаптер, вам нужно установить модуль питания 3,3-5 В на 5 В, чтобы загрузка прошла нормально. Для работы контроллера 328р вам нужно записать загрузчик операционной системы в инструментах. При загрузке скетча сначала в панели Инструменты выберите плату Pro Mini с чипом 328р и usbasp в качестве программатора. Затем перейдите во вкладку скетча и загрузите его через программатор (а не через кнопку).

Датчик закреплен на плате адаптера, который как раз вплотную поместился в отрезке медной трубки 1,9 см. угла адаптера в просвете трубы закрепит супер клеем. Можно оставить секцию трубы с датчиком незафиксированной в тройнике, чтобы он мог вращаться и при установке запомнить положение севера. Фольгированным скотчем защитите секцию с датчиком от попадания воды.

Собираем механическую часть

Флюгер вращается с помощью двух шарикоподшипников. Для снижения трения с подшипников нужно снять уплотнители и очистить их от смазки. Часовой отверткой вскройте оболочку подшипников и добавьте немного wd-40, чтобы убрать смазку. Для смазки используйте маловязкое масло. Деревянный стержень – это ось, на один конец которой приклеиваем магнит. Стержень вставляется в верхнюю заглушку трубки, и вставляется в трубку, которую припаиваем к заглушке.

Затем просверливаем трубку и стержень и закрепляем винтиком и гайкой. Флюгер вклеиваем в трубку эпоксидкой.
Постарайтесь сделать флюгер как можно более легким. При балансировке оставьте длиннее плечо с хвостом, чем с указателем-противовесом. Для того, чтобы вам легче было придумать оптимальную конструкцию, даю вам фотографии погодного поля в Санта-Монике, Калифорнии (это арт-инсталляция). Файлы

• ATtiny85_Hummingbird_Bluetooth_SLEEP_net1_1_Wind1.ino

Шаг 6: Устанавливаем и программируем дисплей

Приклейте на термоклей Arduino Pro Mini к палочке от мороженного, а палочку от мороженного в ЖК-дисплею, так, чтобы контроллер находился над контактами дисплея. По схеме сделайте на кусочке перфорированной платы кнопку включения/выключения, которую подключите к выводу земле и к входу необработанных данных контроллера Pro Mini, и контрольным линиям выводов 5 6 этого же контроллера. Подключите минус и землю кнопки к кнопке, закрепленной на корпусе. Кнопку на плате приклейте термоклеем к дисплею.

Из-за того, что дисплею нужно напряжение 5 В, а датчику – 3,3В, я использовал Pro Mini с встроенным понижающим преобразователем. Это упростило взаимодействие с логическим уровнем между контроллером и датчиком, и даже с устройствами I2C (I2C компоненты 5 В подключаются к выводам SDA и SCL I2C-шины 3В контроллера Pro Mini), в то же время давая дисплею необходимые 5 В.

Внешний аккумулятор c USB-разъёмом я выбрал из-за легкости его перезарядки через USB, из-за того, что он хорошо поместился в корпус станции (мыльницу). USB-коннектора пришлось отрезать (чтобы все поместилось в мыльницу) и соединить провода с коннектором и с контактами схемы-кнопки.

Для монтажа дисплея на крышке мыльницы аккуратно просверливаем 4 отверстия в крышке, и закрепляем дисплей 4-мя миниатюрными винтиками 1,27 см и соответствующими гайками. Просверлите отверстия для кнопки включения, и закрепите ее герметиком. Осторожно нанесите эпоксидку на верхнюю и нижнюю поверхность тумблера и дайте ей застыть.

Подключайте компоненты согласно схеме.

Программируйте Pro Mini через FTDI-адаптер, подключенный к разъему программатора.

Расположите датчик так, чтобы антенна была направлена к передней стороне корпуса, свободной от металлических деталей или проводов, и чтобы диод датчика был виден. Термоклеем приклейте датчик к дисплею.

Файлы

• Hummingbird_Bluetooth_1_1_Wind.ino

Шаг 7: Результаты испытаний

Угловой датчик достаточно точный. Дисплей работает отлично, связь с датчиком устойчивая.

В дальнейшем я планирую добавить панель для зарядки трех никель-металлгидридных аккумуляторов от солнца.

Собери самодельный флюгер, чтобы узнать о ветре

Оставить комментарий Дошкольное учреждение, детский сад, 1-й класс, 2-й класс, 3-й класс, 4-й класс, 5-й класс

Делиться — значит заботиться — спасибо за распространение информации!

4. 1К акции

Этот пост может содержать партнерскую рекламу бесплатно для вас. Смотрите мои раскрытия для получения дополнительной информации.

На уроке погоды мы узнали, как формируется ветер и как о нем сообщается в прогнозе погоды. Мы также решили построить самодельный флюгер, чтобы узнать о ветре и изучить, как он дует в нашем доме.

Примечание. Другие мероприятия, связанные с погодой, вы найдете на моей странице «Изучение метеорологического отдела».

Одна вещь, которую мы узнали во время нашего исследования метеорологической службы, заключалась в том, что в отчетах о ветре всегда указывается направление, откуда дует ветер, а не направление, в котором он движется. Это означает, что метеосводка о «северном ветре» указывает на то, что ветер дует с севера и направляется на юг.

Это лишь небольшая часть информации, которую мы узнали, прочитав книгу Артура Дорроса «Почувствуй ветер».

Так как же узнать, откуда дует ветер? Мы можем использовать флюгер! Флюгер — прибор, показывающий, с какой стороны дует ветер. Их часто размещают на крыше зданий в самой высокой точке.

Для изготовления самодельных флюгеров мы собрали следующие материалы:

• Карандаш с ластиком
• Два небольших кусочка картона (примерно 4 на 4 дюйма)
• Солома
• Пин
• Степлер

Из двух кусков картона дети вырезают один квадрат и один треугольник.

Затем дети прикрепили квадратный картон к одному концу соломинки, а треугольный конец картона к другому концу соломинки.

Прикрепив картон степлером, они использовали палец как точку опоры, чтобы найти точку баланса на соломинке.

Найдя точку равновесия, они протолкнули булавку через эту часть соломинки, а затем вставили булавку в ластик карандаша. (Оставьте немного места между карандашом и вершиной булавки; если вы втолкнете булавку слишком далеко, ваш флюгер не будет вращаться.)

Затем мы отметили стороны света на бумажной тарелке. (К счастью, мои дети помнили свои уроки сторон света. )

Мы использовали компас, чтобы правильно сориентировать бумажную тарелку. Затем мы воткнули заостренный конец карандаша сквозь бумажную тарелку в землю.

Отсюда нужно было просто наблюдать за тем, как ветер качает флюгер, чтобы узнать, откуда дует ветер.

Я люблю простую практическую науку. Подобные занятия просты, но они обеспечивают наилучший вид обучения. 🙂

Еще ресурсы о погоде

Еще посты о погоде от Gift of Curiosity:

• Книги о погоде
• Погодные карты из 3 частей
• Демонстрация водного цикла
• Два способа сделать облако в банке
• Действия по классификации облаков
• Корабль для классификации облаков
• Сделать дождь в банке
• Флюгер своими руками
• Эксперимент с сопротивлением ветру
• Сделать торнадо в бутылке
• Как образуются ураганы?
• Сделать ураган
• Погода для печати Бинго
• Версия для печати Погода I Spy

Вы найдете больше ресурсов для изучения погоды на странице Weather Unit Study на моей доске Weather Activity Pinterest.

Подпишитесь на Katie @ Gift of Curiosity на доске Unit Ideas: Weather on Pinterest.

Продукты, упомянутые в этом сообщении:

Рубрики: Дошкольное учреждение, Детский сад, 1-й класс, 2-й класс, 3-й класс, 4-й класс, 5-й класс, Наука, Погода

Вам также могут понравиться эти сообщения

Взаимодействие с читателями

Как сделать флюгер с детьми дома

You are here: Home / STEM Activity / Как сделать флюгер с детьми дома

Джен

231 акции

Я очень рад принять участие в этом блоге о погоде. Разве погода не захватывающая вещь? Я имею в виду действительно, особенно в марте. Мы поделились STEM-занятия для детей на протяжении многих лет, и этот практический проект по проектированию погоды поразит вас.

 

Мои дети тоже говорят о погоде. Отсутствие снега было горячей темой на школьном дворе. Прошлой осенью мы сделали собственный дождемер для нашего двора, девочкам он очень понравился. Мы собирали данные за пару месяцев и с нетерпением ждем этой весны. Итак, когда мы думали о погоде, мы решили воспользоваться тем, чего у нас много в это время года, — ветром. Мы живем на вершине холма, и у нас во дворе ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ветрено. На самом деле, нет ничего необычного в том, чтобы увидеть, как что-то взорвалось на нашей подъездной дорожке, которая начиналась на соседней улице. Псих!

Что такое флюгер?

 

Флюгер инструмент, показывающий направление ветра. Таким образом, его также можно назвать «флюгером». Вы часто будете видеть флюгер на вершине зданий, таких как амбары.

 

Я нашел эту замечательную книгу в библиотеке «Конечно, чтобы выиграть проекты научной ярмарки» Джо Ратигана с Хизер Смит. Эта книга наполнена замечательными научными экспериментами, которые можно провести с детьми. Мы использовали инструкции по изготовлению флюгера в качестве руководства при изготовлении собственного флюгера. Этот проект был очень практичным. Девочки пошли в хозяйственный магазин за продуктами. Моя старшая дочь прочитала инструкции, а моя младшая дочь проделала большую тяжелую работу. Вот как мы это сделали.

Как сделать флюгер с детьми

1 тонкий длинный гвоздь длиной около 1 1/2 дюйма
пластиковая соломинка для питья
клей для дерева
металлическая шайба диаметром 1 дюйм
деревянный дюбель диаметром 1 дюйм, длиной 2 фута
молоток
ножницы
строительный степлер
учетная карточка
малярная лента
тонкая гибкая проволока
компас

Этот проект требует присмотра взрослых вращается вокруг ногтя, когда вы щелкаете по нему.

Теперь приклейте столярным клеем плоскую шайбу к одному концу дюбеля.

Теперь пришло время прикрепить соломинку к дюбелю. Расположите соломинку и гвоздь по центру шайбы и забейте гвоздь в дюбель. Оставьте достаточно места, чтобы соломинка могла свободно вращаться. *под присмотром взрослых*

Используйте ножницы, чтобы сделать вертикальные надрезы длиной 1 дюйм в верхней и нижней части соломинки. Затем вставьте каталожную карточку в прорези в соломинке и закрепите ее скотчем. Каталожная карточка будет ловить ветер, а другой конец соломинки будет служить указателем.

Держите дюбель вертикально и отметьте линию в 3 дюймах от верха дюбеля… сюда вы будете наматывать провод.

Несколько раз оберните проволоку вокруг дюбеля, чтобы зафиксировать его на месте – он должен напоминать крест. Повторите со вторым куском проволоки. Теперь у вас должно получиться 4 провода, выходящие из дюбеля. Используйте строительный степлер, чтобы прикрепить провода к дюбелю.

Теперь согните кончик каждого провода в форме буквы для севера, юга, востока и запада.

Вставьте нижнюю часть дюбеля в кашпо или в землю. Вращайте флюгер до тех пор, пока отмеченные провода направления не будут указывать в правильном направлении… «s» указывает на юг, «n» указывает на север и т. д. Используйте компас, если вы не уверены.

Теперь флюгер готов к работе. Сядьте поудобнее и наблюдайте, как он вращается.