Particle Photon IoT хувийн цаг уурын станц: 4 алхам (зурагтай)

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

Хангамж

• Бөөмийн фотон
• [Нэмэлт] 2.4GHz u. FL антен
• SparkFun OpenLog
• SparkFun Photon цаг агаарын бамбай
• SparkFun цаг агаарын тоолуур
• Даллас DS18B20 ус нэвтэрдэггүй температур мэдрэгч
• SparkFun хөрсний чийгшил мэдрэгч
• SparkFun Qwiic VEML6075 хэт ягаан туяаны гэрэл мэдрэгч
• 3.5W нарны хавтан
• SparkFun Sunny Buddy
• Гаалийн 3D загварчилсан Стивенсон дэлгэц
• Гагнуурын хэрэгсэл
• Нэг судалтай холбогч утас
• 2 зүү бүхий шураг терминал
• Зарим эрэгтэй, эмэгтэй толгой
• 22 3 мм зэвэрдэггүй боолт
• 44 3 мм зэвэрдэггүй самар
• 3 6 мм зэвэрдэггүй урсгалтай саваа
• 9 6 мм зэвэрдэггүй самар

Алхам 1: Тоног төхөөрөмж

Бэлтгэл

Цаг агаарын бамбай Sparkfun -ийн холболтын гарын авлагад дурдсанаар RAW Power Select холбогч дэвсгэрийг VREG -ээс нурааж, Photon_VIN -д гагнах нь орж ирж буй цахилгааны шугамыг Photon -ийн дотоод хүчдэлийн зохицуулагч руу чиглүүлэхийн тулд унтах үед бага эрчим хүч зарцуулдаг. Энэ нь оролтын хүчдэлийг 3.6 -аас 5.5 В -ийн хооронд хязгаарлах боловч цахилгаан шугам нь Sunny Buddy -ээр дамжуулан LiPo батерейнаас 3.7 В -ийн хүчээр унасан байна.

Доорх 3.3V идэвхгүй холбогчийг холбосон эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс самбар дээрх мэдрэгч нь 3.3V шугамаас ямар ч хүч авахгүй бөгөөд энэ нь Photon-оос үр дүнтэй салгагдах болно. Зөрчилдөөнөөс зайлсхийхийн тулд гадаад болон USB хүчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь самбар дээрх мэдрэгчийг хүч хүлээн авч, зөв ажиллах боломжийг олгодог цорын ганц нөхцөл юм. Цуваа хяналт тавихын тулд та USB кабелийг Photon -той холбох шаардлагатай бол санаа зовох хэрэггүй: Би үүнийг өөрөө олон удаа туршиж үзсэн бөгөөд Фотон нь аюулгүй, эрүүл саруул хэвээр үлджээ. Хэрэв та үүнийг хэдэн цагаар ч хамаагүй орхиж болохгүй, хэрэв та илүү ихийг сонирхож байвал бамбайны схемийг шалгаарай.

Бамбайгаа эргүүлээд баруун талд байгаа I2C PU холбогч дэвсгэрийг холбосон эсэхийг шалгаарай, самбар дээрх мэдрэгчийг агуулсан I2C автобус нь протоколын стандартын дагуу сайн татах эсэргүүцлийг шаарддаг. утга нь захын төхөөрөмжийг танихаас урьдчилан сэргийлэх болно: ерөнхий дүрмийн дагуу автобусанд зөвхөн нэг хос татах эсэргүүцэл холбох ёстой. Мэдрэгчийн багцад автобусны өөр нэг мэдрэгч орно-хэт ягаан туяаны гэрэл мэдрэгч-гэхдээ I2C-ийн дагалдах хэрэгслийн хувьд энэ нь хэд хэдэн татах эсэргүүцэлтэй хамт ирдэг бөгөөд үүний оронд эдгээрийг салгахыг зөвлөж байна: ядаж энэ төсөлд Бамбайг дангаар нь ашиглах боломжтой, хэт ягаан туяаны мэдрэгчийг бамбайгүйгээр бараг ашиглахгүй.

Цахилгаан холбогч дээр шураг терминал, захын холбогч дээр зарим эмэгтэй холбогчийг гагнах нь бас сайн санаа бөгөөд би модулийг санал болгож байна: хурдан холбох, салгах функц нь алдааг олж засварлах, засварлах, шинэчлэхэд үнэхээр тустай болно. Кабелийг илүү сайн тохируулж, илүү нарийвчлалтай болгохын тулд зураг дээрх шиг хажуу талыг нь холбож байгаарай. Мөн Photon -ийн өргөтгөлийн нүхэнд холбогчийг илүү модульчлагдах зориулалтаар гагнах боловч эдгээр тээглүүрийг одоогоор ашиглаагүй байгаа тул үүнийг хийх шаардлагагүй юм..

OpenLogCut ба 4 богино утсыг хайчилж аваад зурган дээр үзүүлсэн шиг OpenLog руу гагнана уу. Хэрэв та самбар дээрх эрэгтэй толгойн голыг гагнах, бамбайны эмэгтэй толгойтой холбох талаар бодож байгаа бол харамсалтай нь хоёр интерфэйс дээрх өөр өөр зүү байрлуулах нь энэ гайхалтай санааг хэрэгжүүлэхэд саад болж байна.

Хэт ягаан туяаны гэрэл мэдрэгч Энэ удаад 4 ширхэг утсыг хайчилж, хайчилж, зураг дээр үзүүлсэн шиг самбарын холбогч руу гагнана. Дахин хэлэхэд энэ нь холбогч толгой биш, гэхдээ би бат бөх чанарыг модульчлагдахаас илүү үнэлэхийг сонгосон. Энэ нь гадны нөлөөнд автдаг бөгөөд хашаагаар хамгаалагдаагүй болно. Би илүү цэвэрхэн, илүү практик холболт хийхийн тулд утсыг холбохыг зөвлөж байна. Нөгөө тал нь холбогч толгойнуудыг байрлуулах газар юм: урт утсан дээр холболтыг найдвартай байлгаж, захиалсан байхын тулд 4 эрэгтэй тээглүүрийг гагнах. Захиалгыг хүндэтгэхээ мартуузай: тэд бамбай дээр явж байхдаа GND VCC SDA SCL.

Би бас гагнасан контактууд ба цахилгаан LED -ийг шингэн тусгаарлагчаар бүрэхийг зөвлөж байна: тохирох бүрхүүл нь үүнийг тусгайлан бүтээсэн боловч тунгалаг хумсны будаг нь хавчих болно. Удирдах зөвлөлийг бүрхэх PMMA "дээвэр" байгаа хэдий ч энэ нь гадны нөлөөнд автсан хэвээр байх болно, та харамсахаас илүү аюулгүй байх болно. Хэт ягаан туяаны гэрлийн мэдрэгчийг-самбарын дунд байрлах хар чипийг бүү таглаарай, ялангуяа хэрэв та тохиромжгүй бүрхүүл хэрэглэж байгаа бол: ихэнх нэгдлүүд нь хэт ягаан туяаны гэрэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн тодорхой хэсгийг шингээдэг гэсэн үг юм. Мэдрэгч зураг авахыг оролдож байгаа тул түүний уншилтанд саад учруулж байна. Нөгөө талаас PMMA бол хэт ягаан туяаны тунгалаг материалуудын нэг бөгөөд мэдрэгчийг элементүүдээс хангалттай хамгаалж, хэмжилтэд үзүүлэх нөлөөг хамгийн бага хэмжээнд байлгадаг.

Хөрсний чийгшил мэдрэгч 3 утастай кабелийн үзүүрийг зүсээд зурган дээр үзүүлсэн шиг хавтангийн холбогчдод гагнана. Нөгөө талаас илүү сайн холбохын тулд 3 эрэгтэй тээглүүрийг гагнана. Дахин хэлэхэд GND A1 D5 гэсэн дарааллыг дагаж мөрдөх хэрэгтэй. Энэ мэдрэгчийн хувьд контактууд болон самбар дээрх хэлхээг шингэн тусгаарлагчаар бүрэхээ мартуузай: хэт ягаан туяаны гэрлийн мэдрэгчээс ялгаатай нь үүнийг юу ч хамрахгүй. мөн гадны нөлөөнд бүрэн өртөх тул сайн хамгаалалт шаардлагатай болно.

Хөрсний температурын мэдрэгч Кабелийн үзүүрийг зүсээд GND D4 VCC дарааллаар 3 эрэгтэй зүүгээр гагнана. Хаалттай утаснууд нь ердийн өнгөөр кодлогдсон байдаг: BLACK = GND WHITE = SIG RED = VCC.

Sunny BuddyI хэд хэдэн эмэгтэй холбогч толгойг самбар дээрх хоёрдогч ачааллын холбогчдод гагнасан боловч эцэст нь ашиглахгүй болсон тул энэ нь шаардлагагүй юм.

Гадны антен Антенныг үндсэн хэсгийн доод талд эсвэл түүний хэлбэрт тохирсон өөр газар байрлуул.

Тохируулгын

Хөрсний чийгшил мэдрэгч Энэ нь хамгийн их шалгалт тохируулга хийх шаардлагатай бөгөөд үүнийг байрлуулсны дараа хянах хөрсөнд тохируулах нь чухал юм.

Үүнд туслахын тулд би calibrator.ino нэртэй энгийн програмыг нэгтгэсэн болно: үүнийг хөрвүүлээд Photon дээрээ асаагаад сериал дэлгэцийг бэлэн болго. ttyACM0. Мэдрэгчийг тохируулахыг хүсч буй хөрснийхөө дөрөвний гурвыг эхний зурагт үзүүлсэн шиг хуурай нөхцөлд байрлуулаад, энэ түүхий уншилтыг calibration.h файлын smCal0 талбарт бичнэ. Дараа нь хөрсийг хоёр дахь зурагт үзүүлсэн шиг усаар ханатал нь аль болох их норгоод, энэ түүхий уншилтыг тухайн файлын smCal100 талбарт бичээрэй.

Тохируулга хийх шаардлагатай өөр нэг элемент бол Sunny Buddy юм: мэдрэгч биш боловч түүний хамгийн их эрчим хүч дамжуулах цэг хүртэл MPPT (Максимум Power Point Transfer) загварыг тохируулах шаардлагатай байдаг. Өдөрт SET ба GND дэвсгэр дээрх хүчдэлийг хэмжиж, ойролцоох потенциометрийг халиваар 3V орчим болтол нь тохируулна уу.

Алхам 2: Програм хангамж

Та GitHub репо дээр шинэчлэгдсэн, баримтжуулсан бүх кодыг олох боломжтой.

Алхам 3: Чуулган

Зураг дээр үзүүлсэн шиг дээрээс доошоо угсарч эхлээд бүгдийг нь Стивенсоны дэлгэцээр холбож эхэлье. Нэгдүгээрт, хэт ягаан туяаны гэрэл мэдрэгч, нарны хавтанг хувааж бэхлэх зориулалттай дээд бүрхүүл юм. Дараа нь үүнийг дүүргэхийн тулд нарны хавтанг тавиур дээр суурилуулж, хэт ягаан туяаны мэдрэгчийг PMMA дээврээр хучна. Дараа нь үлдсэн тагийг урсгалтай саваагаар дээд хэсэгт угсарч болно: нүхэнд итгүүлэх шаардлагатай байж магадгүй, гэхдээ бага зэрэг үрэлт нь бүгдийг хамтад нь хадгалахад тусална.

Стивенсоны дэлгэцийг угсарсны дараа үндсэн хэсгийг борооны хэмжигчээр холбож, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээр холбож, зураг дээр үзүүлсэн шиг холбож хэлхээгээр нь дүүргэнэ. Дараа нь гаднах антен, хөрсний температур, чийгийн мэдрэгч, OpenLog гэх мэт дагалдах хэрэгслүүдийг холбож болно, дараа нь SparkFun -ийн угсрах гарын авлагад заасан салхины тоолуурыг шон дээр байрлуулж, борооны хэмжигч ба үндсэн хэсгийнхээ дөрөвний гурваас дээш хувийг эзэлдэг.

Дараа нь та нарны хавтан, хэт ягаан туяаны гэрэл мэдрэгч, бороо, салхины тоолуураас ирж буй кабелийг бүрхүүлийн хоорондох нүхээр дамжуулж, Стивенсоны дэлгэцийг үндсэн хэсэг дээр байрлуулж болно. Саваа тус бүрийг хэд хэдэн самараар бэхлэсний дараа таны хувийн цаг уурын станц дуусч, талбай дээр байрлуулахад бэлэн боллоо!

Алхам 4: Байршуулалт + Дүгнэлт

Үүнийг дуусгасны дараа та сууж, тайвширч, дараахь бүх тавцан дээрээс цаг агаарын мэдээгээ шууд үзэх боломжтой болно!

• ThingSpeak
• Цаг агаар Далд
• Цаг агаар үүл

Дээрх тодорхой холбоосууд нь миний цаг агаарын мэдээлэлтэй холбоотой байдаг, гэхдээ хэрэв та энэ төслийг хийвэл төхөөрөмжүүдийнхээ линкийг оруулаарай. Хүмүүсийн бүтээсэн сүлжээ өргөжиж байгааг харах үнэхээр дуртай!