Solar Panel (6V 2W)
│
├───[Schottky Diode 1N5817]───┐
│ │
▼ ▼
TP4056 Charging Module 18650 Battery
│ │
├───[Protection PCB]────────┘
│
▼
3.3V Buck Converter
│
▼
Wemos D1 Mini + Sensors
Solar Panel (6V 2W)
┌─────────────────┐
│ + │
│ │
│ - │
└─────┬───────────┘
│
├───[1N5817 Schottky Diode]───┐
│ │
▼ ▼
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐
│ IN+ │ │ + │
│ TP4056 │ │ 18650 Battery │
│ Charging │ │ 3.7V 2500mAh │
│ Module │ │ │
│ OUT+ │ │ - │
└─────┬───────────┘ └─────────────────┘
│ │
└───────────[Protection]────┘
18650 Battery (3.0V-4.2V)
│
├───[100kΩ]───┐
│ │
▼ ▼
GND A0 (Wemos D1 Mini)
│ │
└───[100kΩ]───┘
Battery Output (3.0V-4.2V)
│
▼
┌─────────────────┐
│ IN │
│ 3.3V Buck │
│ Converter │
│ OUT │
└─────┬───────────┘
│
├───3.3V─────────────────────────────┐
│ │
▼ ▼
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐
│ Wemos D1 Mini │ │ Sensors │
│ │ │ │
│ VCC │ │ VCC │
└─────────────────┘ └─────────────────┘
Wemos D1 Mini Pin Layout
┌─────────────────────────────────────┐
│ D1 (SDA) ──────────────────────┐ │
│ D2 (SCL) ──────────────────────┤ │
│ D3 (LDR) ──────────────────────┤ │
│ D4 (DHT11) ────────────────────┤ │
│ D5 (LED) ──────────────────────┤ │
│ A0 (Battery) ──────────────────┤ │
│ │ │
│ 3V3 ──────────────────────────┼────┤
│ GND ───────────────────────────┼────┤
└───────────────────────────────────┘ │
│
┌─────────────────────────────────────┐
│ Component Connections │
│ │
│ BMP180 Sensor │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ VIN ───────────┼─ 3.3V │
│ │ GND ───────────┼─ GND │
│ │ SDA ───────────┼─ D1 │
│ │ SCL ───────────┼─ D2 │
│ └─────────────────┘ │
│ │
│ DHT11 Sensor │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ Pin 1 ─────────┼─ 3.3V │
│ │ Pin 2 ─────────┼─ D4 │
│ │ Pin 4 ─────────┼─ GND │
│ └─────────────────┘ │
│ │
│ Rain Sensor │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ VCC ───────────┼─ 3.3V │
│ │ GND ───────────┼─ GND │
│ │ AO ────────────┼─ A0 (Conflict!) │
│ └─────────────────┘ │
│ │
│ LDR Circuit │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 3.3V ──────────┼─ 3.3V │
│ │ ┌───┐ │ │
│ │ │LDR │ │ │
│ │ └───┘ │ │
│ │ │ │ │
│ │ ┌───┐ │ │
│ │ │10kΩ│ │ │
│ │ └───┘ │ │
│ │ │ │ │
│ │ └─────────┼─ D3 │
│ │ │ │
│ │ GND ───────────┼─ GND │
│ └─────────────────┘ │
│ │
│ LED Circuit │
│ ┌─────────────────┐ │
│ │ 3.3V ──────────┼─ 3.3V │
│ │ ┌───┐ │ │
│ │ │220Ω│ │ │
│ │ └───┘ │ │
│ │ │ │ │
│ │ ┌───┐ │ │
│ │ │LED │ │ │
│ │ └───┘ │ │
│ │ │ │ │
│ │ └─────────┼─ D5 │
│ │ │ │
│ │ GND ───────────┼─ GND │
│ └─────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────┘
Pin Conflict Resolution: The rain sensor and battery monitoring both need analog input (A0). Solutions:
Rain Sensor: Use digital output instead of analog
- Connect rain sensor DO to D6 (if available)
- Use digital threshold detection
- A0 reserved for battery monitoring
Use CD4051 analog multiplexer
- Connect multiple analog inputs to A0
- Switch between battery and rain sensor
- More complex but preserves both analog inputs
Use dedicated battery monitoring IC
- MAX17043 or similar fuel gauge
- I2C communication instead of analog
- Frees up A0 for rain sensor
Rain Sensor Digital Configuration
┌─────────────────┐
│ Rain Sensor │
│ Module │
│ │
│ VCC ───────────┼─ 3.3V
│ GND ───────────┼─ GND
│ DO ────────────┼─ D6 (GPIO12)
│ AO ────────────┼─ (Not used)
└─────────────────┘
This solar-powered system enables truly autonomous weather station operation with minimal maintenance requirements.