GreenHouse мэдрэгч: 8 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

GreenHouse мэдрэгчтэй заавар

Ален Вэй хэрэгжүүлсэн, Паскаль Ченкапторын тусламжтайгаар | sigfox | убидотууд

1. Зорилго
2. Энэ төсөлд ашигласан зүйлс
3. Хэрэгжүүлэх алхам
4. Ажиллах зарчим
5. Төхөөрөмжийн холболт
6. Mbed код
7. Мэдээлэл боловсруулах, дүн шинжилгээ хийх
8. Системийн хэрэглээг оновчтой болгох
9. Зургууд

Алхам 1: Зорилго

Энэ төслийн хувьд би бие даасан эрчим хүчний системийг хэрэгжүүлэхийг хүсч байгаа бөгөөд үүнийг хэмжих ёстой: агаарын орчны температур, агаарын чийгшил, хөрсний температур, хөрсний чийгшил, Lux ба RGB тод байдал.

Алхам 2: Энэхүү төсөлд ашигласан зүйлс

Билл материал:

1) нарны бүрэлдэхүүн хэсэг: давирхайн нимгэн давхарга нь гадаа ашиглах боломжийг олгодог

2) Chip LiPo Rider Pro: бүх төслүүдээ 5 вольтоор цэнэглэ

3) Чип микроконтроллер Nucleo STM 32L432KC: хэрэглэгчид STM32 микроконтроллерийн аль ч шугамаар шинэ санаа туршиж, загвар бүтээх боломжийн, уян хатан аргыг санал болгодог.

4) Sigfox Wisol модуль: IOT прототипээ Sigfox сүлжээгээр зохион бүтээх

5) LCD дэлгэц: Энэ нь I2C эсвэл SPI автобусаар микроконтроллертой холбогддог

6) Li-Ion зай 3, 7V 1050mAh: хэт ачаалал, цэнэг алдалтаас хамгаалах.

7) Хүндийн хүчний чийгшил мэдрэгч SEN0193: газрын доорхи усны концентрацийг мэдэх. Мэдрэгч нь усны агууламжаас хамааран аналог хүчдэл өгдөг.

8) Температур ба чийгшлийн мэдрэгч DHT22: агаарын температур, чийгшлийг мэддэг, дижитал гаралт ашиглан arduino төрлийн эсвэл нийцтэй микроконтроллертой холбогддог.

9) Гроувын температур мэдрэгч: хөрсний температурыг мэддэг бөгөөд энэ модуль нь 4 дамжуулагч кабелиар Grove Base Shield эсвэл Mega Shield-ийн дижитал оролттой холбогдсон байна.

10) ADA1334 өнгөний мэдрэгч: гэрлийн эх үүсвэр эсвэл объектын өнгийг илрүүлэх. Энэ нь I2C портоор холбогддог

11) TSL2561 гэрлийн мэдрэгч: гэрлийг 0.1 -ээс 40000 Lux хүртэл хэмжих. Энэ нь I2C автобусаар дамжуулан Arduino микроконтроллертой холбогддог.

Програм хангамж:

1) SolidWorks (хатуу загвар зохион бүтээх)

2) Paint 3d (програмын дүрсийг бүтээх)

3) Алтиум (pcb зурах)

4) Mbed (картын код бичих)

Алхам 3: Хэрэгжүүлэх алхам

Бидний ашиглах материал, програм хангамжийг мэдсэний дараа бид хэд хэдэн алхам хийх ёстой

1) бид хэлхээгээ Алтиумаар дуурайх ёстой

2) бид дизайны зарим ажлыг хийх ёстой, жишээлбэл: SolidWorks -ийн тусламжтайгаар хатуу загвар зохион бүтээх, Paint 3d -ийн тусламжтайгаар програмын дүрсийг бүтээх.

3) хэрэв хэлхээ зөв байвал бид ПХБ дээрх хэлхээг бэлтгэсэн материалын тусламжтайгаар хийж чадна

4) хэлхээг холбосны дараа бид бүрэлдэхүүн хэсгийг гагнаж, хэлхээний чанарыг шалгах ёстой

5) эцэст нь бид хэлхээгээ аль хэдийн дуусгасан хатуу загвараар багцлах ёстой

Алхам 4: Ажлын зарчим

Хөрсний багтаамжийн чийгшлийн мэдрэгч SKU: ургамлын эргэн тойронд хөрсөнд оруулаад хөрсний чийгийн бодит мэдээллийг ашиглан найзуудаа гайхшруулаарай.

Температур ба чийгшлийн мэдрэгч DHT11 ST052: мэдрэгчийг самбар дээрх тээглүүрт холбоно Өнгө мэдрэгч ADA1334: RGB ба тод гэрэл мэдрэгч элементүүдтэй. IR чийдэнг хаах шүүлтүүр нь чип дээр нэгтгэгдэж, өнгө мэдрэгч фотодиодод суурилагдсан бөгөөд ирж буй гэрлийн IR спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгийг багасгаж, өнгөний хэмжилтийг нарийвчлалтай хийх боломжийг олгодог.

Гроувын температур мэдрэгч: үүнийг ургамлынхаа эргэн тойронд хөрсөнд оруулаарай, DS18B20 дижитал термометр нь 9-аас 12 битийн Цельсийн температурын хэмжилтийг хангадаг бөгөөд хэрэглэгчийн програмчлагдах боломжгүй дээд ба доод цэг бүхий дохиоллын функцтэй.

Гэрэл мэдрэгчTSL2561: Мэдрэгч нь дижитал (i2c) интерфэйстэй. Та гурван хаягийн аль нэгийг сонгож болох бөгөөд ингэснээр та нэг самбар дээр гурван мэдрэгчтэй байх бөгөөд тус бүр нь өөр өөр i2c хаягтай болно. ADC -д суурилуулсан нь аналог оролтгүй байсан ч гэсэн та үүнийг ямар ч микроконтроллертой ашиглаж болно гэсэн үг юм.

1) Мэдээлэл цуглуулахдаа мэдрэгч ашиглах

2) Өгөгдлийг микроконтроллерт дамжуулах болно

3) Микроконтроллер нь бидний бичсэн програмыг ажиллуулж өгөгдлийг Sigfox Wisol модульд дамжуулах болно.

4) Sigfox Wisol модуль нь өгөгдлийг Sigfox Backend вэбсайт руу антенаар дамжуулах болно

Алхам 5: Төхөөрөмжийн холболт

SPIPreInit gSpi (D11, NC, D13); // MOSI MISO CLK

Adafruit_SSD1306_Spi gOled (gSpi, D10, D4, D3); // DC RST CS

Цуваа висол (USBTX, USBRX); // tx (A2), rx (A7)

DHT dht22 (A5, DHT:: DHT22); // аналог

TSL2561_I2C Lum (D0, D1); // sda, scl

TCS3472_I2C rgbc (D12, A6); // sda, scl

Аналог чийглэг (A1); // аналог

DS1820 датчик (A0); // аналог

DigitalIn туг (D6); // шилжүүлэгч дэлгэцийн хяналт

Алхам 6: Mbed код

Та mbed кодыг эндээс олж болно:

Алхам 7: Мэдээлэл боловсруулах, дүн шинжилгээ хийх

Sigfox вэбсайт руу өгөгдөл илгээсэний дараа Sigfox нь зурвас бүрийг дээд тал нь 12 байт (96 бит) хүртэл хязгаарладаг тул бид янз бүрийн байтыг өөр өөр хэмжүүрээр хэмжиж, өгөгдлийг арван зургаатын тоогоор тогтоодог. Хэрэглэгчдэд өгөгдлийг илүү ойлгомжтой, тохь тухтай хүлээн авах боломжийг олгохын тулд бид Sigfox -аас өгөгдлийг үүлэн платформ руу илгээж, өгөгдлийг танилцуулж, дүн шинжилгээ хийдэг. Хэрэгжүүлэх үйл явц дараах байдалтай байна.

1) Манай төхөөрөмжийг үүл платформд бүртгүүлнэ үү

2) Sigfox төхөөрөмжийн дуудлага хийх хувилбарын вэбсайтыг оруулна уу

3) Параметрийн тохиргоог тохируулна уу

4) Төхөөрөмжийн дансны холбоосыг үүл платформ дээр url хэлбэрээр байрлуулна уу (серверийн хаягийг буцааж залгаарай)

5) CallbackBody -ийг бөглөх

6) Тохиргоог хадгалах

Зураг нь Ubidots платформ дээрх үр дүнг харуулсан бөгөөд өгөгдөл нь аравтын бутархай руу хөрвүүлэгдсэн болохыг бид харж байгаа тул өгөгдлийг илүү ойлгомжтой, тохь тухтай хүлээн авч, өгөгдөл бүрийн диаграмыг нарийвчлан үзэх боломжтой, жишээлбэл: бид хамгийн өндөрийг нь олж чадна. агаарт байгаа температур

Алхам 8: Системийн хэрэглээг оновчтой болгох

MCU -д мини usb ба Vin хоёрын хооронд зохицуулагч байдаг бөгөөд энэхүү зохицуулагч нь алдагдлыг нэмэгдүүлэх бөгөөд системийн алдагдлыг багасгахын тулд бид микроконтроллерийг дижитал гаралтаас тэжээж, системийг ашиглахгүй бол микроконтроллерийг хийж, мэдрэгч унтдаг. Эдгээр хоёр арга нь алдагдлыг үр дүнтэй бууруулах боломжтой гэдгийг бид баталж байна.

1) Микроконтроллер ба генераторын хооронд резистор нэмнэ

2) Осциллограф дээрх эсэргүүцэлээр гүйдлийг олох

3) Мэдрэгчийг унтуулж, осциллограф дээрх эсэргүүцлээр гүйдлийг сэргээнэ

4) Микроконтроллерийг унтуулж, осциллограф дээрх эсэргүүцэлээр гүйдлийг сэргээнэ Бидний туршилтын үр дүн дараах байдалтай байна.

Микроконтроллерийг унтуулах үед системийн алдагдал хамгийн бага хэмжээнд хүрдэг болохыг бид олж мэдсэн. Микроконтроллерийг сэрээх үед мэдрэгчид өгөгдлийг цуглуулж Sigfox руу илгээж болно, гэхдээ микроконтроллерийг унтуулах үед MCU ба мэдрэгчийн хооронд гүйдэл байсаар байвал энэ гүйдлийг хэрхэн яаж арилгах вэ? Mosfet -ийг ашиглан бид MCU -ийн дижитал гаралттай хаалгыг холбож, ус зайлуулах хоолойг мэдрэгчээр холбож, MCU -ийн 3, 3V зүү бүхий эх үүсвэрийг холбоно. Хаалганы хүчдэл Vgs (хаалганы босго хүчдэл) -ээс бага байвал эх үүсвэр ба ус зайлуулах хоолойн хооронд блок байдаг бөгөөд мэдрэгчийн төгсгөлд хүчдэл байдаггүй. Тиймээс микроконтроллерийг унтуулахдаа бид хаалганы хүчдэл Vgs -ээс бага байх ёстой бөгөөд MCU ажиллах үед хаалганы хүчдэл Vgs -ээс их байх ёстой бөгөөд эдгээр нь Mosfet -ийг олох дүрмүүд юм.