Nixie Clock Mood Barometer: 7 алхам (зурагтай)

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

Прогрессийн онцгүй хохирогч бол анероидын гэрийн барометр юм. Эдгээр өдрүүдэд та ерэн дээш насны хүмүүсийн гэрээс жишээг олж чадна, гэхдээ сая сая хүмүүс хогийн цэг эсвэл ebay дээр байдаг.

Үнэн хэрэгтээ хуучин сургуулийн барометр нь нэг ажил дээрээ бараг ашиггүй байсан нь өөртөө тус болоогүй юм. Агаар мандлын даралтыг ашиглан цаг агаарыг урьдчилан таамаглах, эсвэл одоогийн цаг агаарыг зааж өгөх нь зөв тохируулагдсан, зөв ажиллаж байсан гэж үзэх нь бараг боломжгүй юм.

Үүний зэрэгцээ, 24/7 цаг үеийн олон нийтийн мэдээллийн хэрэгслийн цаг агаарын мэдээг танилцуулахын тулд хатуу төлөвийн даралт, температур, чийгшлийн мэдрэгчийг маш нарийвчлалтай ашиглах боломжтой болсон. Процессор, хямд үнэтэй LCD дэлгэцийг хийснээр та өөрийгөө "дижитал гэрийн цаг агаарын станц" -тай болно. Цаг агаарын мэдэлгүй хүмүүс, эсвэл телевиз, интернетээр цаг агаарыг засгийн газрын хуйвалдаан гэж боддог хүмүүст барометр шаардлагагүй болсон.

Энэ бүхэн ичгүүртэй зүйл юм, яагаад гэвэл миний бага насны гэрт байсан барометрийн тухай халуун дурсамж надад бий. Аав минь үүнийг өдөр бүр сайтар зохицуулсан цорго өгч, одоо уншиж буй индикаторыг миний том болсон хойно дуурайхыг хүсч байсан бяцхан зан үйлийнхээ дагуу, дэлхийн жишигт нийцсэн бүдүүлэг зүйл болохыг олж мэдсэнийхээ дараа ч гэсэн зааж өгдөг.

Анхны дэлгэцийн дутагдалыг арилгахгүй аналог дэлгэцийн барометрийг хэрхэн яаж хийхийг энд харуулав. Хэрэв та видеог үзвэл энэ санааг олж авах болно.

Энэхүү төслийн даруухан зорилгыг харгалзан үзвэл энэ нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд илүү нарийвчлалтайгаар төслийг бүхэлд нь хуулбарлах нь нэг заавар өгөхөд хэтэрхий их юм. Энэ шалтгааны улмаас би барометр/сэтгэл хөдлөлийн барометрийн хэсэг дээр анхаарлаа төвлөрүүлж, үлдсэнийг нь зөвхөн зөв чиглэлд зааж өгөх болно.

Алхам 1: Найрлага ба багаж хэрэгсэл

Барометр/сэтгэлийн барометрийн хувьд танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

• Анероид барометр. Ажиллах шаардлагагүй. Таны гоо зүйн мэдрэмжинд нийцсэн зүйл илүү чухал юм. Би багаасаа гэртэй байсан ч болоосой гэж бодож байна. Би 15 доллараар ebay дээр орлуулагч авсан.
• Даралт мэдрэгч.
• ESP8266 модуль - Би NodeMCU ашигласан.
• Тохиромжтой stepper мотор ба жолоочийн самбар - 5 хүний ажлын линк боловч үнийн хувьд тэднийг давахад хэцүү байдаг. Энэхүү мотор нь 4096 алхамыг бүрэн эргэлтэд оруулдаг бөгөөд энэ нь бидний хувьд хангалттай нарийвчлалтай болгодог.
• ESP8266 ба моторын 5VDC тэжээлийн хангамж - дор хаяж 1А. Би 12VDC ба 5VDC хосолсон хангамжийг ашигласан, учир нь надад аль хэдийн байсан бөгөөд Nixie цагны хувьд 12V тэжээл хэрэгтэй байсан (төслийн бусад элементүүдийн хувьд 5V -ээс их хүч).
• Дор хаяж гурван LED (даралтын чиг хандлагыг харуулах).
• LDR/фоторезистор.
• Янз бүрийн хэрэглээний материалууд болох холбогч утас, резистор, дулааныг багасгах хоолой гэх мэт.
• Ихэнх тохиолдолд та электроникийг байрлуулахдаа ашиглаж байгаа барометрийн анхны хайрцгийг ашиглаж болно. Би бүдэг бадаг Урлаг, Гар урлалын загварын цагны хайрцгийг цаг, барометрийн аль алинд нь байрлуулсан тул барометрийн хайрцаг хэрэггүй байв.

Багаж хэрэгслийн хувьд танд гагнуурын төмөр, дулааны буу, жижиг гар багаж хэрэгтэй болно. Хэрэв та хэрэгт ихээхэн өөрчлөлт оруулах шаардлагатай бол цахилгаан хэрэгслүүдийн сонголт хэрэгтэй болно.

Алхам 2: Хашаагаа болгоомжтой бэлтгэ

Энд юу хийх хэрэгтэй вэ гэдэг нь таны ашиглаж буй хашлагаас ихээхэн хамаарна. Хэрэв та барометрийн хувийн хайрцгийг ашиглаж байгаа бол түүнийг хэрхэн салгаж, анероидын механизмыг арилгах хэрэгтэй. Заагчийг энэ механизм дээр шууд суурилуулсан байх магадлалтай тул заагчийг гэмтээхгүйгээр салгахад анхаарах хэрэгтэй.

Надад арай илүү хийх ажил байсан, учир нь миний цагны хайрцган дотор хуучин (ажиллахгүй) цагийн механизм байсан.

Механик цагны талаар би бараг юу ч мэдэхгүй, гэхдээ булцуутай булаг шанд намайг болгоомжтой ажиллахыг санал болгов. Гэсэн хэдий ч зүйл тэсрэх үед би бэлтгэлгүй байсан. Нэг секундын дотор би ямар ч ач холбогдолгүй мэт боолтыг тайлж, дараагийнх нь хүчтэй цохилт, агаар тоос шороо, хог хаягдлаар дүүрэв. Цагны битүүд хаа сайгүй байсан бөгөөд хэрэг өөрөө бүрэн салсан байв. Жинхэнэ тэсрэх бөмбөг дэлбэрэх үед миний төсөөлж байсан шиг юу болсныг хэсэг хугацаанд ойлгосонгүй. Дараагийн дүлийрсэн нам гүм байдалд би алс холын дуут дохиог сонсох болно гэж хагас нь хүлээж байлаа. Бас миний гар үнэхээр өвдсөн.

Нэгдүгээр хичээл: Даруухан хэмжээтэй цагийн механизм хүртэл гайхалтай их хэмжээний энергийг хадгалах боломжтой.

Хоёр дахь хичээл: Эргэлзээтэй үедээ хамгаалалтын шил зүүгээрэй! Би азтай байсан, миний нүд рүү юу ч нисээгүй, гэхдээ энэ нь үнэхээр боломжтой юм. Заримдаа зүгээр л хуучин аюулгүй байдлын нүдийг харуулах нь хангалтгүй байдаг (би үүнийг хийсэн гэдгээ ч мэдэхгүй байна). Миний гар зүгээр байсан, би дөнгөж хүүхэд байсан.

Маш их наалдсан, хавчсаны дараа би хэргийг дахин холбож, 3 -р алхам руу ороход бэлэн боллоо.

Алхам 3: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суулгах - 1 -р хэсэг

Та моторыг суулгах арга хайж олох хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр босоо ам нь залгуураар хангалттай цухуйж байгаа тул заагч бэхлэгдсэн үед нүүрийг хөндлөн гулдлах болно. Энэ нь анх гарч байснаас арай илүү хэцүү байж магадгүй юм, учир нь ихэнх барометрүүд нь шилэн дотор талд өөр заагчтай байдаг бөгөөд энэ нь дээр үеийн тооллогыг бүртгэхэд ашиглагддаг байв. Хожим тайлбарласнаар бидэнд энэ заагч шаардлагагүй болно, гэхдээ үүнийг хадгалах нь төхөөрөмжийн анхны төрх, мэдрэмжийг хадгалахад тусална.

Ямар ч тохиолдолд одоогийн уншиж буй заагч байгаа нь "үндсэн" заагчийг залгах нүүрнээс хэр хол зайд байрлуулах боломжтой гэсэн хязгаартай гэсэн үг юм.

Нөгөө чиглэлд заагч нь залгуураас хангалттай зайтай байх ёстой бөгөөд энэ нь залгуурт LDR суурилуулсан угаагчийг цэвэрлэх хэрэгтэй (дараагийн алхамыг үзнэ үү).

Миний хийсэн зүйл бол залгуур болон түүний хүрээг модон тулгуур дээр суурилуулж, дараа нь моторыг зохих тусгаарлагчаар бэхлэх явдал байв. Эхний зураг нь үүнийг тайлбарлахад тусалж магадгүй, гэхдээ та өөрийнхөө зохион байгуулалтыг гаргаж ирж магадгүй юм.

Цагны хайрцаг эсвэл ижил хэмжээтэй зүйлийг ашиглах нэг давуу тал нь дотооддоо цахилгаан хангамжийг суурилуулах зайтай байдаг. Миний хувьд энэ цаг маш чухал байсан, учир нь цаг нь миний тусгайлан суулгасан залгуурт залгагддаг залгуур дээр суух болно. Мэдээжийн хэрэг анахронист "хананы өт" эсвэл SPS тоосгыг энэ газарт нуух нь хэцүү байх болно, гэхдээ энэ нь танд асуудал биш байж магадгүй юм.

Хоёрдахь зураг дээр тэмдэглэгдээгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь төслийн цаг ба чимээ модны хэсгүүдэд хамаардаг (гурав дахь NodeMCU ба холбогдох утаснууд нь Nixie ПХБ -ийн доор байрладаг).

Бусад бүх зүйлийг - үндсэндээ BMP180 мэдрэгч, мотор жолоочийн самбар, NodeMCU -ийг байрлуулах нь тийм ч чухал биш юм. Үүнийг хэлэхэд, би холболтын утсыг жолоочийн самбараас холдуулах хүртэл мотор заримдаа зөв ажиллахгүй байсан. Тэнд юу болсныг сайн мэдэхгүй байна, гэхдээ хэрэв таны мотор инээдтэй сонсогдож, эсвэл жигд хөдөлж чадахгүй байвал утсыг тойруулан хөдөлгөж үзээрэй.

Даралтын чиг хандлагыг гараар бүртгэхээс зайлсхийхийн тулд (өсөх, буурах эсвэл тогтвортой) би залгуурын доор гурван жижиг LED оруулав. Гурвуулаа асах үед барометр нь сэтгэлийн горимд байна. Би "дулаан цагаан" LED -ийг ашиглан мэдрэмжийг хадгалахыг хичээдэг. Зохицуулаагүй, тэд шууд харвал хэтэрхий гэрэл гэгээтэй байсан боловч зарим хүнд даацын ХОУХ-ийн тусламжтайгаар би өмнөх дүр төрхийг олж авсан. Одоогийн унших заагч уламжлалт үзэлтнүүдэд боломжтой хэвээр байна.

Алхам 4: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суулгах - 2 -р хэсэг

LDR -ийг залгах хэсэгт авч үзье. Нэгдүгээрт, бидэнд ямар хэрэгтэй юм бэ?

Хямдхан шаталсан моторыг хязгаарлах нь миний шийдэл юм. Энэ нь хэдийгээр нарийн алхамаар хөдөлж чаддаг ч анхны байрлалыг нь харахаас өөр хаана байгааг мэдэх угаасаа ямар ч чадваргүй байдаг. Онолын хувьд та үүнийг хатуу кодчилж, "сэтгэл хөдлөлийн горимд" шаардлагатай том хэмжээний хөдөлгөөнийг харгалзан алдаа хурдан гарч ирнэ гэж таамаглаж байсан (бодит үндэслэлгүй) дараагийн бүх хөдөлгөөнийг хянах боломжтой гэж би бодож байна. Түүнчлэн, та цахилгаан таслахад чихмэл болно (хөдөлгөөн бүрийг EEPROM дээр бичих нь тийм ч практик биш юм).

Миний анхны бодол бол хүчийг тохируулах мөчлөг, сэтгэлийн байдал ба барометрийн горим хооронд шилжих явдал байв. Энэ мөчлөг нь залгах товчлуурын мэдэгдэж буй цэг дээр микро шилжүүлэгчийг ажиллуулах болно. Гэхдээ шилжих санааг механикаар хэрэгжүүлэх нь надад хэтэрхий хэцүү санагдсан. Заагч нь өөрөө хэт идэвхгүй тул би босоо аманд өөр зүйл суулгах хэрэгтэй болно. Дараа нь 360 ° хөдөлгөөнийг хадгалах тухай асуудал гарч ирэв - миний стандарт servo гэхээсээ илүү stepper мотортой явсан нэг шалтгаан. Би авчрахаасаа арай илүү овсгоо гаргаснаар би микросвичийг ажиллуулах боломжтой гэдэгт итгэлтэй байна, эсвэл бэлэн байдалд байгаа мэдрэгчийн шийдэл бас байгаа байх-гэхдээ би өөр замаар явсан.

Залгах зурган дээр нэг цагийн байрлалд угаагч суурилуулсан болохыг анхаарна уу. Энэхүү угаагч нь NodeMCU дээр байдаг ганц аналог оролтонд холбогдсон LDR -ийг жаазладаг. Барометрийг асаах эсвэл горимыг өөрчлөх үед NodeMCU нь шалгалт тохируулгын мөчлөгт орж, заагчийн арын хэсэгт LDR дээгүүр явж байгаатай холбоотойгоор гэрлийн түвшний гэнэтийн өөрчлөлтийг хайж байдаг. Цаашдын аливаа хөдөлгөөнийг тухайн мэдэгдэж буй байрлалаас индексжүүлдэг. Үүнийг найдвартай ажиллуулахын тулд би кодын босго утгыг жаахан хуурах ёстой байсан, гэхдээ үүнийг хийсний дараа энэ нь хэр нарийвчлалтай байсныг хараад маш их гайхсан.

Энэ нь бүрэн харанхуйд ажиллахгүй нь ойлгомжтой, гэхдээ тэр үед та ихэвчлэн горимоо өөрчлөхгүй байсан. Хэрэв ямар нэгэн шалтгаанаар шалгалт тохируулгын мөчлөгийг тогтоосон хугацаанд хийж чадахгүй бол энэ нь чиг хандлагын LED -ийг орхиж, анивчдаг.

Ямар ч байсан LDR -ийн аргын давуу тал нь угсралт нь маш энгийн бөгөөд заагчийн арын төгсгөлд хаагдах цэг дээр LDR -ийн хувьд хангалттай том нүх өрөмдөх явдал юм. Заагч ба LDR хооронд сайхан "тамга" авахын тулд LDR -ийн эргэн тойронд жижиг угаагчийг нааж, шаардлагатай бол заагчийн сүүлийг өөрчил (би зохих хэлбэртэй хар цаас ашигласан).

Алхам 5: Код - үндсэн функц

Бусад хүмүүсийн олж мэдсэнээр би стандарт Arduino stepper моторын санг энэ мотор, жолоочтой ажиллахад хүргэж чадсангүй. Аз болоход энэ талаар ажилладаг кодтой сайн зааварчилгаа байдаг. Сэтгэгдлүүдэд оновчтой болгох хэд хэдэн санал байгаа боловч би кодыг үндсэн алхамд зориулж анхны бичлэг дээр ашигласан. Энэ код нь номын сан шаарддаггүй.

Даралтын өгөгдлийг боловсруулахын тулд би Sparkfun BMP180 номын сангийн жишээг ашигласан. Миний хийх ёстой зүйл бол моторын удирдлагатай гэрлэх явдал байв.

Алхам 6: Код - шалгалт тохируулга, хяналт, GUI, Google туслах, хэрэгслийн функцууд

Анхдагч шалгалт тохируулга нь хатуу кодлогдсон байдаг. Аюулгүй тал дээр байж, барометрийг өөр өндөрт нүүлгэн шилжүүлэх боломжтой эсэхийг тооцоолохын тулд NodeMCU болон Websocket холболтоор дамжуулсан вэб сервер ашиглан хоёрдогч шалгалт тохируулга, хяналтыг хийдэг. Энэ талаар суралцах сайн эх сурвалж энд байна.

Видео бичлэгээс харахад энэ төслийн жинхэнэ "хөөх" хүчин зүйл бол Google Assistant/Google Home -ээр дамжуулан хянах явдал юм. GA (Raspberry Pi3 -ээр тэжээгддэг) талх шарагч талхны зааварчилгаа энд байна. Санаа зоволтгүй, та 400 долларын үнэтэй талх шарагчийг хашлага болгон ашиглах шаардлагагүй.

Тушаалуудыг GA IFTTT болон Adafruit IO -ээр NodeMCU руу дамжуулдаг. Энэ талаар сайн эх сурвалж энд байна. Google Туслахтайгаа харилцах өөр илүү төвөгтэй арга замууд байдаг боловч энэ төслийн хувьд энэ маш энгийн арга нь төгс төгөлдөр юм.

Эцэст нь хэлэхэд код нь ESP8266 дээр суурилсан бүх төслүүддээ ашиглаж эхэлсэн зарим ашигтай хэрэгслүүдийн функцуудыг (агаараар шинэчлэх, Multicast DNS, Wifi менежер) агуулдаг.

Энэ төслийн бүх кодууд (Nixie цаг ба чимээ хяналт гэх мэт) энд Github дээр байна. Би HTML/CSS файлд ашигласан зургуудаа үлдээсэн тул энэ нь хайрцагнаас гадуур ажиллах болно гэж найдаж байна - та зүгээр л өөрийн Adafruit IO дансны дэлгэрэнгүй мэдээллийг оруулах хэрэгтэй болно.

Алхам 7: Никси цаг ба чимээ

Nixie Clock нь тусдаа NodeMCU -ээр хянагддаг бөгөөд эндээс Arduino бамбай болгон бүтээсэн Nixie хоолой ба драйверын модулийг ашигладаг. Холбоос дахь хувилбар нь цаг авах GPS модулийг агуулдаг. Миний бамбайд (өмнөх хувилбар) GPS модуль байхгүй, гэхдээ би Node MCU ашиглан интернетээс цаг авах боломжтой бөгөөд энэ нь зарим талаараа илүү дээр юм.

Цагны хяналтын схем ба GUI нь илүү тохиргооны сонголттой боловч өөрөөр хэлбэл барометртэй маш төстэй юм. Энд Nixie LED нь барометрийн сэтгэл санааны оролтод хариулдаг (Adafruit IO тэжээлээр дамжуулан) бага зэрэг давхцаж байна.

Анхны цагийн механизмын сүйрлээс би гурав дахь NodeMCU (хөөе, тэд тус бүр нь ердөө 6 доллар), өөр нэг шаталсан мотороор удирддаг chimer механизмыг бий болгохын тулд хангалттай битүүдийг аварсан. Миний нэмж оруулсан зүйл бол анхны механизм ба хөдөлгүүрийн хоорондох "интерфейс" юм. "Интерфэйс" нь ишлэлд багтсан болно, учир нь зөвхөн хоёр хадаастай сумны холбогчийг зөв өнцгөөр шургуулж, хөдөлгүүрийн босоо аманд бэхлэнэ. Энэхүү зөрчилдөөнийг улирал тутамд эргүүлэх нь чимхэгчийг нэг цохиход хүргэдэг. Дахин хэлэхэд chimer -ийн хяналтын схем нь барометртэй төстэй бөгөөд бүх гурван вэб серверүүд хоорондоо холбогдсон бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн байгаа байдлаасаа илүү тасралтгүй харагдаж байна.

NodeMCU цаг ба чимээ нь бие биенээсээ огт хамааралгүй ажилладаг боловч интернетийн гайхамшигтай байдлаас шалтгаалан цаг үргэлж сайн зохицдог.