WiFi газрын тосны савны хяналт: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Халаалтын тосны саванд хичнээн хэмжээний түлш үлдсэнийг шалгах хэд хэдэн арга байдаг. Хамгийн хялбар арга бол өвлийн хүйтэн өдөр живх, маш нарийвчлалтай боловч тийм ч хөгжилтэй байдаггүй. Зарим танкуудад харааны хоолой суурилуулсан байдаг бөгөөд энэ нь газрын тосны түвшинг шууд харуулдаг боловч нас ахих тусам хоолой нь шар өнгөтэй болдог тул уншихад бэрхшээл учруулдаг. Хамгийн муу нь тэд тусгаарлагдаагүй бол газрын тос алдагдах шалтгаан болдог. Өөр нэг төрлийн хэмжигч нь залгуурыг жолооддог хөвөгчийг ашигладаг. Энэ нь тийм ч нарийвчлалтай биш бөгөөд механизм нь цаг хугацааны явцад баригдах болно.

Гүн халаасанд байгаа хүмүүс байшин дотор харах боломжтой алсын удирдлагатай мэдрэгч худалдаж авах боломжтой. Батерейгаар ажилладаг мэдрэгч, ихэвчлэн хэт авианы төхөөрөмж нь газрын тосны гүнийг байшин дахь хүлээн авагч руу дамжуулдаг. Газрын тосны түвшинг харахын тулд бие даасан сүлжээгээр ажилладаг хүлээн авагчийг ашиглаж болно, эсвэл хүлээн авагчийг интернетэд холбож алсын зайнаас хянах боломжтой. Зайг удирддаг WiFi холболттой мэдрэгч нь савыг олон жилийн турш хянаж, илгээж болно. газрын тосны түвшин буурах үед имэйл сануулах. Ийм төхөөрөмжийг энэхүү зааварт заасан болно. Мэдрэгч нь газрын тосны гадаргуугаас гэрэл тусахад хэр удахыг тодорхойлж газрын тосны гүнийг хэмждэг. Хэдэн цаг тутамд ESP8266 модуль нь мэдрэгчээс санал асуулга авч, өгөгдлийг интернетэд дамжуулдаг. Үнэгүй ThingSpeak үйлчилгээ нь газрын тосны түвшинг харуулах, газрын тосны түвшин бага байх үед сануулагч имэйл илгээхэд ашиглагддаг.

Хангамж

Энэхүү төсөлд ашигласан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг доор жагсаав. Хамгийн үнэтэй зүйл бол гүн мэдрэгч бөгөөд VL53L1X модуль бөгөөд үүнийг ойролцоогоор 6 доллараар онлайнаар олж болно. Өмнөх үеийн VL53L0X -ийг сонгохоос болгоомжил, гэхдээ хямд боловч гүйцэтгэл муутай, өөр програм хангамж шаарддаг. Өөр нэг гол зүйл бол ESP8266 модуль юм. Дотоод хүчдэлийн зохицуулагч, USB интерфэйстэй хувилбаруудыг ашиглах нь илүү хялбар боловч батерейны ажиллагаанд тохиромжгүй өндөр зогсолтын гүйдэлтэй байдаг. Үүний оронд үндсэн ESP-07 модулийг нэмэлт антенны нэмэлт антеннаар ашиглах боломжтой. Энэхүү төсөлд ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь:

• AA батерейны эзэмшигч
• VL53L1X хүрээний модуль
• BAT43 Shottky диод
• 2N2222 транзистор эсвэл үүнтэй төстэй
• 100nF конденсатор
• 2 x 5k резистор
• 1 x 1k эсэргүүцэл
• 2 x 470 Ом эсэргүүцэл
• FT232RL цуваа адаптер модуль
• АА хэмжээтэй лити тионил хлоридын батерей
• ESP-07 микроконтроллер модуль
• Янз бүрийн бүтээгдэхүүн, утас, хайрцаг гэх мэт.

Алхам 1: Мэдрэгчийн сонголт

Хэт авианы мэдрэгчийг ихэвчлэн газрын тосны түвшинг арилжааны болон DIY төслүүдэд хэмжихэд ашигладаг. Хэт авианы HC-SR04 эсвэл шинэ HS-100-ийг ихэвчлэн 1 долларын үнэтэй гар хийцийн мониторуудад ашигладаг. Тэд вандан сандал дээр сайн ажилласан боловч газрын тосны гадаргуугийн байршлыг тогтоохын тулд газрын тосны савны агааржуулалтын хоолойг зааж өгөхдөө санамсаргүй байдлаар уншдаг байв. Энэ нь ган савны өөр өөр гадаргуугийн тусгалаас үүдэлтэй байж магадгүй, хуванцар сав илүү сайн ажиллах болно. Үүний оронд VL53L1X Time of Flight оптик мэдрэгчийг туршиж үзсэн. Танкны уншилт нь илүү тогтвортой байсан тул өөр төрлийн мэдрэгчийг ашигласан бөгөөд VL53L1X -ийн өгөгдлийн хуудас нь өөр өөр хэмжих нөхцөлд энэхүү мэдрэгчийн нарийвчлалын талаар мэдээлэл өгдөг. 200 м -ийн дээж авах хугацааг ашиглах нь хэдэн мм -ийн нарийвчлалыг өгдөг. Мэдээллийн хуудасны дугаарыг лабораторийн хамгийн сайн нөхцөлд авсан байх нь эргэлзээгүй бөгөөд нарийвчлалыг шалгахын тулд мэдрэгчийг хурдан шалгасан болно. Мэдрэгчийг газрын тосны савны агааржуулалтын хоолой дээр байрлуулсан бөгөөд 200 мс цагийн төсөв ашиглан хэдэн мянган заалтыг бүртгэсэн. Танк дахь уншилтын хуваарилах схем нь энэхүү мэдрэгч нь газрын тосны түвшинг +/- 2мм-ийн нарийвчлалтай хэмжих боломжтой болохыг баталж байна. Удаан хугацааны туршид газрын тосны түвшин хэдхэн мм-ээр нэг шөнийн дотор буурч, сэргэх хандлага ажиглагдаж байна. өдрөөр. Хамгийн их магадлалтай шалтгаан нь нэг шөнийн дотор хөрч, өдрийн дулаанаар дахин тэлэх үед газрын тосны агшилт юм. Хүйтэн өдөр тос худалдаж авах тухай түүх үнэн байж магадгүй юм.

Алхам 2: Хэлхээ диаграм

Хэлхээний диаграм нь ESP-07 модулийг VL53L1X-тэй хэрхэн холбосон болохыг харуулав. Програм хангамжийг байршуулж, ажиллагааг шалгахын тулд FSP242 USB адаптерийг ESP-07-т түр холбосон. ESP-07-ийг гүн нойронд оруулах үед гүйдэл нь ойролцоогоор 20 uA болж буурдаг. Сэрээх дохио нь төхөөрөмжийг диодоор дахин тохируулдаг. XSHUT зүү ашиглан мэдрэгчийг зогсолтын горимд оруулах боломжтой боловч тэжээлийг асаахад илүү хялбар болсон. мэдрэгчийг транзистор ашиглан асаах, унтраах. ESP-07 сэрэхэд мэдрэгчийг асааж, уншилт хийсний дараа унтраана. Энэ нь VL53L1X зогсолтын гүйдлийг арилгах давуу талтай бөгөөд шинэ програм байршуулах үед флаш горимд орохын тулд төхөөрөмж асаалттай байгаа тул 5k эсэргүүцэл нь GPIO0 -ийн хооронд байх ёстой. Кодыг байршуулсны дараа төхөөрөмжийг хэвийн ажиллуулахын тулд асааж, унтраа.

Алхам 3: Батерейны хүч

Энэхүү төслийг дэмжихийн тулд ганц АА хэмжээтэй лити-тионил хлорид (Li-SOCI2) зай ашигладаг. Интернетээс хайхдаа ийм төрлийн батерей нийлүүлэгчдийг 2 доллараас багагүй үнээр олох ёстой. Эдгээр батерейны гол давуу тал нь батерейны ашиглалтын хугацаанд 3.6V тогтвортой байдаг бөгөөд нэмэлт хүчдэлийн зохицуулалт шаардалгүйгээр ESP8266 чипийг тэжээхэд тохиромжтой. Халаалтын тосны сав олон сар үргэлжлэх тул газрын тосны түвшинг хэдхэн удаа шалгах шаардлагатай байдаг. хамгийн ихдээ өдөр. Бэлэн болсон монитор дээрх хэмжилт нь 22uA -ийн гүн нойрны гүйдлийг өгдөг. Батерейны хэлхээний 0.5 Ом эсэргүүцэл бүхий хүчдэлийн долгионы хэлбэр нь сэрүүн байх үед дунджаар 75 мА гүйдлийг 6.9 секундын турш харуулдаг бөгөөд жил бүр унтах горимд 193 мАч хүчдэлийг ашиглах болно. Хэрэв газрын тосны түвшинг 7 цаг тутамд хэмждэг бол жил бүр 180 мАч ашигладаг. Үүний үндсэн дээр 2600 мАч батерей нь 6 жилийн хугацаанд ажиллах болно.

Алхам 4: Програм хангамж

Pololu Arduino VL53L1X номын сан нь хүрээ мэдрэгчийг эхлүүлэх, зайны уншилтанд хандах зорилгоор ашиглагддаг. ThingSpeak руу өгөгдөл илгээх кодыг тэдний чийгшил мэдрэгчийн жишээнээс авсан бөгөөд зарим нэмэлт код нь мэдрэгчийг тэжээдэг транзисторыг жолооддог. ESP8266 нь зөвхөн 70 минут хүртэл гүн унтаж, өөрийгөө сэрээдэг. Энэ асуудлыг даван туулах арга бол чипийг сэрээх боломжийг олгож, санах ойд хадгалж үлдэхийн тулд дэлгэцийг Wi -Fi сүлжээнд холбоход WiFi SSID болон нууц үгээ кодонд оруулах шаардлагатай болно. Хэрэв та ThingSpeak ашигладаг бол API кодоо нэмээрэй. Байршуулах Arduino нооргийг текст файлд хавсаргасан болно. Энэ нь таны Arduino IDE руу хуулах шаардлагатай болно. Кодыг асаахаасаа өмнө асаахаасаа өмнө GPIO0-ийг 5k эсэргүүцэлээр холбож, ESP-07-ийг WiFI сүлжээнд холбох кодыг бусад төслүүдэд өргөн ашигладаг. Энэ тохиолдолд холболт хийгдсэн эсэхийг шалгахын тулд холбох гогцоонд илүү урт хугацаа шаардагджээ. Ерөнхийдөө 500 мс ашиглагддаг боловч холболтын асуудал гарсан тохиолдолд тохируулах шаардлагатай 5000 мс шаардагддаг бөгөөд ThingSpeak -аас имэйл сануулагч хүлээн авах тухай дэлгэрэнгүй мэдээллийг Ус зөөлрүүлэгч давсны монитор зааварт заасан болно.

Алхам 5: Чуулган

Хяналтын бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ESP-07 модулийн эргэн тойронд "шувууны үүр" хэв маягаар холбогдсон бөгөөд богино холбогдож болох бүх зүйлийг хааж өгдөг. Модуль нь хэт халалтаас болж амархан гэмтдэг тул эдгээр холболтыг нэг удаа хурдан гагнах шаардлагатай болдог. Мониторыг хоёр үе шаттайгаар угсардаг. Юуны өмнө мэдрэгч ба ESP-07 нь Arduino IDE ашиглан ESP-07-ийг програмчлахын тулд түр зуурын USB адаптераар холбогдсон байна. 10 секундын богино унтах хугацааг ашиглах нь чип нь WiFi сүлжээнд холбогдож, ThingSpeak руу уншилт илгээж байгаа эсэхийг удахгүй харуулах болно. Бүх зүйл зөв ажиллаж эхэлмэгц чипийг хүссэн унтах хугацаандаа дахин програмчилдаг. Одоогийн хэрэглээг багасгахын тулд улаан LED модулийг хөшүүргээр унтраах ёстой. Түүнчлэн, хэрэв гадны антен холбогдсон бол керамик антенны холбоосыг салгах шаардлагатай болно. Чипийг антенгүйгээр ажиллуулж болохгүй, хүч чадал нь сансарт гарахаас илүүтэйгээр чипийг шарах болно. Хоёрдахь үе шат нь USB адаптерийг салгаж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хайрцагт суурилуулах явдал юм. тусгаарлагчийн зогсоол. Мэдрэгч нь газрын тосны гадаргууг тодорхой харж, навч, аалзны тор, аалз байхгүй эсэхийг шалгаарай. Түүнчлэн хуурамч тусгалаас сэргийлэхийн тулд холбох утсыг мэдрэгчээс хол байлга.

Алхам 6: Суурилуулалт

Агааржуулалтын тагийг газрын тосны сав дээр сольж, түвшинг нь шалгаж, мэдрэгчээс тосны гадаргуу дээр ямар ч саад учруулахгүй. Хяналтыг агааржуулалтын дэргэд суурилуулсан бөгөөд хайрцгийг байрлуулахын тулд жижиг соронз ашигласан. Энэ нь хуванцар савтай ажиллахгүй! Одоо гэртээ суугаад газрын тосны түвшинг шалгаарай.

Газрын тосны савны түвшинг харахын тулд дарна уу.