Arduino Pro-mini өгөгдөл бүртгэгч: 15 алхам

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

Нээлттэй эх сурвалжтай мини Arduino өгөгдөл бүртгэгчийн зааварчилгааг бий болгох

Анхааруулга: Дараах дизайн, кодыг татаж авах, ашиглахад үнэ төлбөргүй байдаг боловч ямар ч баталгаа, баталгаагүй байдаг.

Энэхүү өгөгдөл бүртгэгчийн санааг өдөөж, ашигласан код, мэдрэгчид хувь нэмрээ оруулсан авъяаслаг хүмүүст би эхлээд талархаж, сурталчлах ёстой. Нэгдүгээрт, өгөгдөл бүртгэх санааг Эдвард Маллоны маш сайн боловсруулсан, сайн тайлбарласан (уучлаарай манай заавар тийм ч сайн биш) өгөгдлийг бүртгэгчээс авсан санаа юм: https://thecavepearlproject.org/2017/06/19/ ардуин…

Хоёрдугаарт, энд ашигласан нээлттэй эхийн хөрсний чийгийн мэдрэгч, тэдгээрийг ажиллуулах код/номын санг Catnip Electronics зохион бүтээсэн. Эдгээр нь өндөр чанартай мэдрэгч бөгөөд маш бат бөх байдаг. Тэднийг хаанаас худалдаж авах, ажиллуулах кодыг олж авах тухай мэдээллийг (Ingo Fischer -д баярлалаа) доор өгөв.

Алхам 1: Шаардлагатай материал, багаж хэрэгсэл, тоног төхөөрөмж

Мини Arduino самбар. Энэхүү програмын хувьд бид нээлттэй эх сурвалж (бидний бүх эд ангиуд шиг) хятад улсад үйлдвэрлэсэн мини клонуудыг (5V, 16MHz, ATmega 326 микропроцессор) ашигладаг (Зураг 1а). Эдгээр самбарыг Aliexpress, Ebay болон үүнтэй төстэй вэбсайтуудаас 2 доллараас бага үнээр худалдаж авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч бусад самбарыг ашиглахад хялбар байдаг (шаардлагатай мэдрэгчийн хүчдэлийн шаардлага, програмын санах ойн шаардлагыг анхаарч үзээрэй).

SD карт ба Deek-Robot (ID: 8122) -аас гаргасан бодит цагийн (RTC) бүртгэлийн модуль (Зураг 1б). Энэ модуль нь DS13072 RTC болон micro sd карт уншигчтай. Эдгээр самбар нь 2 доллараас бага үнэтэй бөгөөд маш бат бөх байдаг.

Arduino нано (тийм-"нано") шураг терминал адаптер, мөн Aliexpress эсвэл үүнтэй төстэй бүтээгдэхүүнээс 2 доллараас бага үнээр худалдаж авах боломжтой Deek-Robot-ийг гаргадаг (Зураг 1c). Таны харж байгаагаар бид Aliexpress -т дуртай.

22 хэмжигч хатуу цөмт тусгаарлагдсан утас (Зураг 1d).

Өгөгдөл бүртгэх хайрцаг (Зураг 1e). Бид "судалгааны зэрэглэлийн" хайрцгийг ашигладаг боловч хямдхан хуванцар эдлэл нь ихэнх тохиолдолд сайн ажилладаг.

4 AA NiMh батерейны батерейны хайрцаг (Зураг 1f). Эдгээрийг Aliexpress дээр ойролцоогоор худалдаж авах боломжтой. $ 0.20 тус бүр (тийм ээ - 20 цент). Илүү үнэтэй батерейны хайрцганд мөнгөө бүү үр.

6V, ойролцоогоор 1W нарны зай. Aliexpress дээр 2 доллараас бага үнээр худалдаж авах боломжтой.

Гагнуурын төмөр, гагнуур, өнгөрсөн төрлийн урсгал.

Халуун цавуу буу.

Алхам 2: Зааврыг бүтээх

Бүтээхэд шаардагдах хугацаа: ойролцоогоор 30-60 минут.

Нано терминал адаптерийг гагнах ажилд бэлтгэ.

Энэхүү жагсаал хийхийн тулд бид I2C хөрсний гурван чийг мэдрэгчийг холбох ажлыг хөнгөвчлөх нано шураг терминал адаптерийг бэлтгэх болно. Гэсэн хэдий ч бага зэрэг бүтээлч байдлын хувьд шураг терминалуудыг бусад төхөөрөмжүүдийг хөнгөвчлөхийн тулд янз бүрийн аргаар бэлтгэж болно. Хэрэв та I2C гэж юу болохыг мэдэхгүй бол дараах вэбсайтуудыг үзээрэй.

howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ho…

www.arduino.cc/en/Reference/Wire

Нано шураг адаптер ашиглах санааг Эдвард Маллоны өгөгдөл бүртгэх гайхалтай загвараас авсан болно.

thecavepearlproject.org/2017/06/19/arduino…

Том, жижиг тээглүүр хоорондын 3, 5, 9, 10, 11 байрлал дахь шураг терминалын ар талын ул мөрийг хайчилж ав (терминалын дээд талаас тоолно) (Зураг 2). Эдгээр ул мөр нь шураг терминал дээрх "RST", "A7", "A3", "A2", "A1" гэсэн шошготой нийцдэг. Хэрэв танд 'Dremel' төрлийн хэрэгсэл байгаа бол ул мөрийг огтлох нь хамаагүй хялбар боловч хэрэв байхгүй бол жижиг хутга амархан ажиллах болно. Өөрийгөө бүү огтол! Шураг терминал ба мини дээрх шошго нь бүгд ижил биш болохыг анхаарна уу (нано ба про-мини өөр өөр байршилд хэдэн тээглүүртэй байдаг). Энэ бол энэхүү дизайны нэг таагүй зүйл боловч хэрэв хүсвэл дууссаны дараа терминал самбарыг дахин шошголоход хангалттай хялбар юм.

Нано терминал дээр 'A3', 'A2', 'A1' гэсэн шошготой (9, 10, 11) том зүүтэй шууд залгагдсан эпоксидийн нимгэн давхаргыг болгоомжтой хусаж (Дремель эсвэл жижиг хутга ашиглан) (Зураг 2). Эпоксигийн доорхи ил зэс бүрэх нь Arduino мини хавтан дээр суурилагдсан. Хожим нь бид энэ ил хэсгийг зэргэлдээ тээглүүрт гагнах бөгөөд ингэснээр гурван газардуулгатай шураг терминал өгөх болно.

Алхам 3: Зааврыг бүтээх

Тусгаарлагдсан 22 хэмжигч утсыг 8 см урттай найман урттай хайчилж, 5 мм-ийн тусгаарлагчийг нэг үзүүрээс, нөгөө үзүүрээс 3 мм зүснэ. Хатуу судалтай утас ашиглахыг зөвлөж байна.

Эдгээр утаснуудаас 4 -ийг нь авч, нэг үзүүрийг 90 градусаар (5 мм -ийн төгсгөлтэй эсвэл ил утастай) нугалж, * хөндлөн * гагнах (өөрөөр хэлбэл их гагнуур ба урсгал бүхий бүх тээглүүрийг холбох) дараах цэгүүдэд хүргэнэ.

Утас 1: 3, 4, 5 -р том зүү (нано терминал дээр 'RST', '5V', 'A7' гэж тэмдэглэсэн). Бид эдгээр гурван шураг терминалыг гурван VCC терминал болгон өөрчлөх болно (Зураг 3).

Алхам 4: Зааврыг бүтээх

Утас 2: том зүү 9, 10, 11 (нано терминал дээр 'A3', 'A2', 'A1' гэсэн шошготой), мөн өмнө нь ил гарсан зэсийн бүрээс. Их хэмжээний гагнуур ашиглах. Эмх замбараагүй харагдаж байвал санаа зовох хэрэггүй. Бид эдгээр гурван шураг хавчаарыг гурван газардуулга (-) терминал болгон өөрчлөх болно (Зураг 4).

Алхам 5: Зааврыг бүтээх

Утас 3: том зүү 13, 14, 15 (нано терминал дээр 'REF', '3V3', 'D13' гэсэн шошготой). Бид эдгээр гурван шураг хавчаарыг I2C холбооны гурван A5 SCL терминал болгон өөрчлөх болно (Зураг 5).

Алхам 6: Зааврыг бүтээх

Утас 4: 28, 29, 30 -р том зүү (нано терминал дээр 'D10', 'D11', 'D12' гэж тэмдэглэгдсэн). Бид эдгээр гурван шураг хавчаарыг I2C холбооны гурван A4 SDA терминал болгон өөрчлөх болно (Зураг 6).

Алхам 7: Зааврыг бүтээх

Жижиг (дахин хэлье - жижиг) зүү тус бүрт нэг утсыг гагнана (нано терминал дээр 'A3', 'A2', 'A1' гэж бичнэ) (Зураг 7).

Алхам 8: Зааврыг бүтээх

Гагнуур

Үлдсэн утсыг 22 -р том зүү (нано терминал дээр 'D4' гэж тэмдэглэсэн) (Зураг 8).

Алхам 9: Зааврыг бүтээх

Утас бүрийн чөлөөт үзүүрийг Deek-Robot өгөгдөл бүртгэгч бамбай дээрх холбогдох нүх рүү гагнана (Зураг 9):

том зүү 'RST+5V+A7' 5V зүү нүх рүү

том зүү 'A3+A2+A1' GND зүү нүх рүү

"A3" жижиг зүүг SCK зүү нүхэнд хийнэ

"A2" жижиг зүүг MISO цооног руу оруулна уу

жижиг зүү 'A1' -ийг MOSI зүү нүх рүү оруулна уу

SCL зүү нүх рүү том зүү 'REF+3V3+D13'

том зүү 'D10+D11+D12' -ийг SDA зүү нүх рүү холбоно

ба том зүү 'D4' -ийг CS зүү нүх рүү оруулна

Алхам 10: Зааврыг бүтээх

Энд нано шошгыг зөвхөн холболтыг хялбарчлах үүднээс өгдөг болохыг анхаарна уу. Шошгоны терминалд оруулсны дараа эдгээр шошго нь мини хавтан дээрх зүүтэй тохирохгүй болно.

Мини хавтангийн доороос 6 см урттай хоёр утсыг А4 ба А5 цооног руу гагнана (Зураг 10).

Алхам 11: Зааврыг бүтээх

Мини мини хавтан дээр гагнуур хийж, дууссан шураг терминал руу оруулна уу. A5 ба A4 утсыг нано самбар дээрх D12 (A4) ба D13 (A5) терминал руу оруулахаа бүү мартаарай. Arduino болон шураг терминалын шошгон дээрх зүү нь яг таарахгүй гэдгийг үргэлж санаарай (мини болон нано хавтангууд нь өөр өөр зүү зохион байгуулалттай байдаг).

CR 1220 батерей болон micro sd картыг мод бэлтгэх самбар дээр оруулна уу. Бид том багтаамжийн карттай асуудалтай тулгарсан тул 15 ГБ -аас бага багтаамжтай SD картуудыг ашигладаг. Бид картуудыг FAT32 форматаар ашигладаг.

Эцэст нь бүх гагнасан холболтыг таглаж, бүх утсыг терминал самбар дээр халуун цавуугаар бэхлээрэй.

Самбарыг ашиглахад бэлэн боллоо. Дууссан самбар одоо иймэрхүү харагдах ёстой: Зураг 11.

Алхам 12: Өгөгдөл бүртгэгчийг хээрийн хэрэглээнд тохируулах

Өгөгдөл бүртгэгчийг өгөгдөл бүртгэх хайрцагт унахаас сэргийлж, харилцаа холбооны зүү рүү хялбар нэвтрэх боломжийг олгохын тулд тогтворжуулах платформ хийхийг зөвлөж байна. Платформ нь үерийн үед электроникийг хайрцгийн ёроолоос дор хаяж хэдэн сантиметр зайтай байлгадаг. Бид 1.5 мм-ийн нийлэг хавтанг ашиглаж, 4 мм-ийн боолт, самар, угаагч ашиглан өгөгдөл бүртгэгч рүү холбоно (Зураг 12).

Алхам 13:

Бид нээлттэй эх үүсвэрийн I2C багтаамжийн төрлийн хөрсний чийг мэдрэгчийг ашигладаг. Бид тэдгээрийг Catnip Electronics -ээс худалдаж авдаг (доорх вэбсайт). Тэд Tindie дээрээс худалдаж авах боломжтой бөгөөд стандарт загвар нь $ 9US, бат бөх загвар нь $ 22US үнэтэй байдаг. Бид бат бөх хувилбарыг хээрийн туршилтанд ашигласан. Тэд маш бат бөх бөгөөд үүнээс хамаагүй үнэтэй арилжааны хувилбаруудтай ижил төстэй гүйцэтгэлийг санал болгодог (бид хэнийг ч урд гудамжинд оруулахгүй, гэхдээ та ердийн сэжигтнүүдийг мэддэг байх).

Энэхүү гарын авлагад танилцуулсан Catnip Electronics I2C мэдрэгч:

эндээс худалдаж аваарай:

arduino номын сан:

Github дээрх arduino номын сан:

I2C мэдрэгчээс шар утсыг A5 шураг терминалуудын аль нэгэнд холбоно уу. I2C мэдрэгчээс ногоон утсыг А4 терминалуудын аль нэгэнд холбоно уу. Мэдрэгчийн улаан ба хар утас нь VCC ба газардуулгын терминал руу ордог.

Дөрвөн NiMh цэнэглэгдсэн батерейг батерейны хайрцагт хийнэ. Улаан (+) утсыг өгөгдөл бүртгэгч дээрх RAW зүү рүү холбоно уу (өөрөөр хэлбэл, мини хавтан дээрх RAW зүү) (гэхдээ доорх "цахилгаан хэмнэх" хэсгийг үзнэ үү). Хар (-) утсыг өгөгдөл бүртгэгч дээрх газардуулгын нэг хэсэгт хавсаргана уу.

Хээрийн талбайд удаан хугацаагаар ашиглахын тулд 6В 1Вт нарны хавтанг мод бэлтгэгч рүү залгаарай. Нарны хавтанг өдрийн цагаар өгөгдөл бүртгэгч ажиллуулж, батерейны багцыг цэнэглэхэд ашиглах бөгөөд бүрхэг тэнгэрийн дор ч ажилладаг (хэдийгээр цас асуудалтай ч гэсэн).

Нэгдүгээрт, нарны хавтангийн эерэг терминал дээр ~ 2А Schottky диод гагнах. Энэ нь нарны цацраг байхгүй үед нарны зай руу эргэж орохоос сэргийлнэ. Үүнийг хийхээ бүү мартаарай, эс тэгвээс удалгүй цэнэггүй болсон батерейтай болно.

Нарны зайнаас (өөрөөр хэлбэл диод) (+) терминалыг модон дээрх RAW зүү (өөрөөр хэлбэл pro-mini дээрх RAW зүү) болон нарны хавтангаас (-) терминалыг газардуулгын аль нэгэнд холбоно уу. бүртгэгч дээрх терминалууд.

Энэхүү тохиргоо нь мини хавтан дээр суурилуулсан хүчдэлийн зохицуулагчийг нарны зай болон батерейны багцаас гарах хүчдэлийг зохицуулах боломжийг олгодог. Одоо … Энэ бол NiMh батерейг цэнэглэх хамгийн тохиромжтой тохиргоо биш гэдгийг хэлэх болно (төгс нөхцөлд ч гэсэн хэцүү байдаг). Гэсэн хэдий ч бидний ашигладаг нарны хавтангууд нь нарны бүрэн бүтэн нөхцөлд ойролцоогоор 150 мА цэнэглэдэг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 0.06 C (C = батерейны багтаамж) -тай тэнцдэг бөгөөд энэ нь бидний цэнэглэх энгийн, аюулгүй, найдвартай арга болох нь батлагдсан юм. манай мод бэлтгэгчдийн хувьд. Бид тэднийг Колорадо мужид нэг жил хүртэл талбайд ингэж гүйж байсан. Гэсэн хэдий ч, анхааруулгыг үзнэ үү - манай мод бэлтгэгчид ямар ч баталгаа, баталгаагүй ирдэг. Хээрийн талбайд батерей эсвэл нарны зай хураагуур ашиглах ямар ч үед та гал түймэр гарах эрсдэлтэй болно. Болгоомжтой байгаарай. Энэхүү загварыг өөрийн эрсдэлд ашиглаарай!

Өгөгдөл бүртгэгч болон батерейны багцыг цаг агаараас хамгаалагдсан хайрцагт бэхлээрэй (Зураг 13).

Алхам 14: Эрчим хүч хэмнэх

Бид ихэвчлэн мини болон өгөгдөл бүртгэх самбараас цахилгаан LED-ийг идэвхгүй болгодог. Эдгээр LED -ийн ул мөрийг сахлын хутгаар болгоомжтой хайчилж болно (доорх холбоосыг үзнэ үү). LED бүр 5V -ийн ойролцоогоор 2.5 мА гүйдэл зарцуулдаг (доорх линк). Гэсэн хэдий ч олон програмын хувьд ийм хэмжээний цахилгаан алдагдал нь ач холбогдол багатай байх тул судлаач цахилгаан LED -ийг байгаагаар нь үлдээж болно.

www.instructables.com/id/Arduino-low-Proje…

Бид мөн 'LowPower.h' номын санг ажиллуулдаг ('rocketscream'; доорх линкээр), ашиглахад тун хялбар бөгөөд мод бэлтгэх хоорондох цахилгаан зарцуулалтыг эрс бууруулдаг.

github.com/rocketscream/Low-Power

Про-мини болон өгөгдөл бүртгэх самбараас цахилгаан LED-ийг салгаад LowPower.h номын санг ажиллуулсны дараа (доорх 'код' -ыг үзнэ үү) бүртгэгч ca. Унтаж байх үед 5 В -ийн 1мА гүйдэл. Гурван I2C мэдрэгчийг нэгэн зэрэг ажиллуулж, унтах горимд байгаа модератор (дээж авах давталтын хооронд) 5В -т ойролцоогоор 4.5мА, дээж авахад ойролцоогоор 80мА зарцуулдаг. Гэсэн хэдий ч дээж авах нь маш хурдан бөгөөд ховор тохиолддог тул 80 мА гүйдэл нь батерейны цэнэгийг бууруулахад чухал хувь нэмэр оруулдаггүй.

(+) Батерейны терминалыг модон дээрх VCC зүү рүү шууд холбосноор нарны хавтан ашиглахгүй бол илүү их эрчим хүч хэмнэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч RAW зүү биш VCC-т шууд холбогдох нь самбар дээрх хүчдэлийн зохицуулагчаас зайлсхийх бөгөөд мэдрэгчийн гүйдэл нь зохицуулагчаар дамжуулагдсантай харьцуулахад бараг тогтмол биш байх болно. Жишээлбэл, батерейг хэдэн өдөр, хэдэн долоо хоногийн турш цэнэггүй болгосноор хүчдэл буурах бөгөөд ихэнх тохиолдолд энэ нь мэдрэгчийн уншилтын утга өөрчлөгдөхөд хүргэдэг (ямар мэдрэгч ашиглаж байгаагаас хамаарна). Нарны хавтанг VCC -т шууд холбож болохгүй.

Алхам 15: Код

I2C хөрсний чийгийн гурван мэдрэгч бүхий өгөгдөл бүртгэгчийг ажиллуулах хоёр тоймыг бид оруулсан болно. Эхний ноорог 'logger_sketch' нь мэдрэгч тус бүрээс дээж авч, багтаамж, температурын өгөгдлийг 30 минут тутамд SD карт руу оруулах болно (гэхдээ хэрэглэгч хялбархан өөрчлөх боломжтой). Хоёрдахь 'ChangeSoilMoistureSensorI2CAddress' эскиз нь хэрэглэгчид мэдрэгч бүрт өөр өөр I2C хаягийг оноож өгөх бөгөөд ингэснээр тэдгээрийг өгөгдөл бүртгэгч нэгэн зэрэг ашиглах боломжтой болно. 'Logger_sketch' хаягийг 25, 26, 27 -р мөрөнд өөрчилж болно. Мэдрэгчийг ажиллуулахад шаардлагатай номын санг Github дээрээс олж болно.