Хүлэмжийн төсөл (RAS): Манай таримал ургамалд үзүүлэх урвалын элементүүдийг хянах: 18 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Энэхүү төсөл нь агаарын температур, гэрэлтэлт, чийгшил, ой модны температур, чийгшлийг хянах санал болгож байна. Энэ нь Actoborad.com вэбсайтаас маш унших боломжтой энэхүү арга хэмжээг сүлжээнд оруулахыг санал болгож байна

Үүнийг хийхийн тулд бид L432KC Nucleo микроконтроллерт 4 мэдрэгчийг холбоно.

- Adafruit -ийн TLS2561 гэрэлтүүлгийн мэдрэгч;

- чийгшил ба температур мэдрэгч DHT22 by Gotronic;

- цаг хэмжигч датчик DS1820;

- чийгшил мэдрэгч Grove - Seeed Studio -ийн чийгийн мэдрэгч

Арга хэмжээг 10 минут тутамд хийдэг бөгөөд Sigfox -ийн Breakout TD1208 -ээр сүлжээнд холбогддог. Дээр дурдсанчлан үүнийг Actoboard.com вэбсайтаас унших боломжтой бөгөөд энэ микроконтроллер дээр 128x64 хэмжээтэй OLED дэлгэц суурилуулсан бөгөөд хамгийн сүүлд хийсэн арга хэмжээг байнга харуулах болно. Эцэст нь хэлэхэд, систем нь 8х20 см хэмжээтэй фотоволтайк эс, 1.5Аh батерейны ачаар цахилгаанаар хангагддаг. Тэд Nulceo -той Seeed Studio -ийн LiPo Rider Pro -тай холбогдсон байна. Системийг 3D хэвлэсэн хайрцагт байрлуулсан болно.

Үүнийг синоптикээс харж болно.

Os.mbed.com -ээр дамжуулан микроконтроллерт эмхэтгэсэн кодыг 'main.cpp' гэж нэрлэдэг. Ашигласан номын санг дараах линкээс авах боломжтой, манай төсөл mbed:

Алхам 1: Сүлжээнд холбогдох

Энэхүү төслийн нэг чухал хэсэг нь сүлжээний хэмжилт хийх, тэдгээрийг хялбархан хүртээмжтэй болгох явдал байв. 10 минут тутамд мэдрэгч нь өөр өөр параметрүүдийг хэмждэг бөгөөд хэмжилтийг дамжуулахад sigfox TD1208 модулийг ашигладаг. Үр дүнг Actoboard вэбсайтаас авах боломжтой.

Bluemix данс үүсгэсний дараа бид Node-red програмыг ашиглан үр дүнгээ графикаар харуулах боломжтой болно.

Actoboard-аас мэдээлэл сэргээх Node-red програм

Үр дүнг бодит цаг хугацаанд үзэх олон нийтийн холбоос:

Алхам 2: бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Энэхүү төслийн хувьд ашигласан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг энд оруулав.

Микроконтроллер: Nucleo STM32L432KC

Дэлгэц: LCD дэлгэц

Sigfox: Sigfox модуль

Мэдрэгчийн тухай:

- Агаарын мэдрэгч: DHT22 (Температур ба чийгшил)

- Шалны мэдрэгч: Гроувын температур ба Гроувын чийгшил

- Гэрэлтэх мэдрэгч: Гэрлийн мэдрэгч

Цахилгаан хангамж:

- LIPO (хоол тэжээлийн дасан зохицох карт)

- Батерей

- Фотоволтайк хавтан

Алхам 3: Хэрэглээ

Манай төслийн нэг чухал зүйл бол систем нь эрчим хүчний хувьд бие даасан байх ёстой. Үүний тулд бид зай, нарны зай ашигладаг. Батерей нь 3.7 V: 3, 885Wh хүчдэлтэй 1050 мА гүйдлийг 1 цагийн дотор дамжуулах боломжтой. Нарны зайг батерейг цэнэглэхэд ашигладаг бөгөөд 360 мА -ийн доор 5.5 В хүчдэлийг 2 Вт -тэй тэнцүү хэмжээгээр өгдөг.

Манай системийн онолын хэрэглээ: - Температур мэдрэгч DHT22: хамгийн ихдээ 1.5 мА, амрах үед 0.05 мА - Гроувын температур мэдрэгч: хамгийн их 1.5 мА - Гэрлийн мэдрэгч: 0.5 мА - Нуклео тэрэг: + 100 мА - LCD дэлгэц: 20 мА - Sigfox TD1208 модуль: 24 мА илгээх (энэ төсөлд энэ модульд юу ч хүлээж аваагүй болно), үлдсэн үед 1.5 мкА байна

Амрах үед батерейны чадалтай харьцуулахад хэрэглээ нь ач холбогдол багатай байдаг. Систем нойргүйдэх үед (10 минут тутамд) бүх мэдрэгчүүд хэмжилт хийж, дэлгэц үр дүнг харуулдаг бөгөөд sigfox модуль эдгээр үр дүнг дамжуулдаг. Одоогийн байдлаар бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд хамгийн их зарцуулдаг гэж үздэг: бид 10 минут тутамд ойролцоогоор 158 мА ашигладаг тул 1 цагийн дотор 6 * 158 = 948 мА байна. Батерейг бүрэн цэнэггүй болохоос нэг цагийн өмнө барих боломжтой.

Батерейг дахин цэнэглэх хамгийн бага хэрэгцээтэй байхын тулд хамгийн бага энерги зарцуулах нь зорилго юм. Үгүй бол, хэрэв нарны зай хэсэг хугацаанд нарны гэрэл авахгүй бол цэнэгээ цэнэглэж чадахгүй, систем маань унтрах болно.

Алхам 4: ПХБ -ийн дизайн хийх

ПХБ -ийн хэсгийг эхлүүлцгээе!

Бидэнд маш их цаг зарцуулна гэж бодоогүй алхам хийхэд бидэнд олон асуудал тулгарсан. Эхний алдаа: ПХБ -ийг хэд хэдэн газарт хадгалаагүй байна. Үнэн хэрэгтээ, USB -д зарим асуудал гарахад анхны ПХБ -ийг устгасан. Одоо USB дотор байгаа бүх файлд хандах боломжгүй байна. Гэнэт манай төслийг аж үйлдвэржүүлэхэд шаардлагатай энэ эрч хүчийг олох шаардлагатай болсон. Чухал хэвээр байгаа жижиг нарийн ширийн зүйл бол холболтууд нь ПХБ -ийн доод талд байх ёстой бөгөөд нэг нь массын төлөвлөгөө гаргах ёстой. Урам зоригийг олж авсны дараа бид ALTIUM дээрх цахим схемийг доороос харж болно.

Алхам 5:

Энэ нь мэдрэгч, Nucleo карт, Sigfox модуль, LCD дэлгэцтэй.

Бид ПХБ -ийн хэсэг рүү шилжиж, маш их цаг алддаг, гэхдээ эцэст нь бид амжилтанд хүрсэн. Хэвлэгдсэний дараа бид үүнийг туршиж үздэг … энд драма байна. Хагас NUCLEO карт урвуу байна. Дээрх диаграмыг бид бас харж болно. Зүүн NUCLEO салбар нь 1 -ээс 15 хүртэл, дээрээс нь баруун тийш 15 -аас 1 хүртэл салбарлана. Юу ч бүтэхгүй болгодог зүйл. Түүний оюун ухааныг сэргээж, бүх холболтод анхаарлаа хандуулсан яаралтай ПХБ -ийг 3 дахь удаагаа давтах шаардлагатай байв. Hallelujah ПХБ -ийг бүтээсэн тул бид үүнийг доорх зурган дээрээс харж болно.

Алхам 6:

Бүх зүйл төгс байсан, ноён SamSmile -ийн хийсэн гагнуур нь юутай ч зүйрлэшгүй гоо үзэсгэлэнтэй байв. Үнэн байх нь хэтэрхий сайн байна уу? Үнэн хэрэгтээ цорын ганц асуудал:

Алхам 7:

Жаахан ойртуулаарай:

Алхам 8:

ПХБ нь D7 дээрх SDA холболт, D8 дээрх SCL дээр суурилсан баруун талд байгаа газрын зураг дээр (яг бидэнд хэрэгтэй зүйл) байгааг бид харж байна. Гэсэн хэдий ч бид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг туршиж үзэхэд хүлээн авсан мэдээллийн нийцэхгүй байгааг ойлгосонгүй, мөн хоёр дахь баримт бичгийн баримт бичгийг дахин харахад D7 ба D8 -ийн талаар ямар ч тодорхой мэдээлэл байхгүй байгааг олж мэдэв.

Үүний үр дүнд, бидний талх хийх нь ПХБ дээрх холболтыг хялбархан чиглүүлэхийн тулд тохируулахаас өмнө маш сайн ажилладаг. Гэхдээ ПХБ -ийг өөрчилөөгүй тохиолдолд энэ хувилбар дахь гэрлийн мэдрэгчээс бусад бүх мэдрэгчийг үл харгалзан мэдээллийг авах боломжтой болно.

Алхам 9: 3D BOX дизайн хийх

3D дизайны хэсгийг эхлүүлцгээе!

Энд бид иж бүрэн системийг угтан авахын тулд хайрцагны 3D дизайны хэсгийг тайлбарлав. Тэр маш их цаг зарцуулсан бөгөөд яагаад гэдгийг та ойлгох болно. Дүгнэж хэлэхэд: Бид хайрцагтаа ПХБ болон түүнтэй холбоотой бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, LCD дэлгэц төдийгүй бүх мэдрэгчийг хэмжихэд ашиглах боломжтой, үр дүнтэй байхын тулд тус бүрт нь зай гаргаж өг. Нэмж дурдахад, энэ нь батерейтай холбогдсон LIPO карттай, манай системийг бие даасан болгодог фотоэлектрик хавтангаар тэжээгддэг. ПХБ, бүх мэдрэгч, дэлгэц, батерейнд холбогдсон LIPO картыг агуулсан анхны хайрцгийг бид төсөөлж байна. Мэдээжийн хэрэг, LCD дэлгэц, гэрлийн мэдрэгч (хэрэв далд эсвэл хажуу талд нь жинхэнэ гэрлийг хүлээж авахгүй бол), температур мэдрэгчийн хувьд DHT22 -ийн хувьд хэмжих боломжтой тодорхой газрыг урьдчилан харах шаардлагатай байна. ургамлын ойролцоо утгатай бөгөөд ой модны чийг мэдрэгчийг мартаж болохгүй бөгөөд энэ нь шууд дэлхийтэй холбоо барих ёстой. Антенныг sigfox модульд холбох нүх, фотоэлектрик хавтангийн хүүг LIPO газрын зургаар дамжуулах өөр нүхийг бид мартдаггүй. Энд гол хайрцаг байна:

Алхам 10:

Фотоэлектрик хавтанг байрлуулах, самбарыг LIPO самбартай холбоход бидэнд хэсэг хэрэгтэй болно.

Үр дүн нь энд байна:

Алхам 11:

Бид энэ гайхалтай хайрцгийг хаах чадвартай байх ёстой!

Энд тохируулсан таг байна:

Алхам 12:

Бидний харж байгаагаар энэ бол илүү сайн тогтвортой байдлыг хангах үүднээс гол хайрцганд орж ирдэг шүдтэй таг юм.

Үүнийг бид гайхалтай хайрцган дээрээ нэмж оруулах болно.

Алхам 13:

Эсэргүүцлийг олж авахын тулд хайрцагт суурилуулсан гүйдэг хаалгыг нэмж оруулсан боловч хоёр хэсгийг хатуу барьж, дотор талын эд ангиудын найдвартай байдал, аюулгүй байдлыг хангаж өгдөг.

Энд гүйдэг хаалганы анхны хувилбар байна.

Алхам 14:

Илүү урагшлахын тулд бид фотоэлектрик модулийг гэрлийн мэдрэгч, стратегийн байрлалтай ижил түвшинд байрлуулж, бие даасан систем нь "Юнайтед" шиг болохыг мэдрэх болно.

Өмнө нь танилцуулсан фотоволтайк модулийг хавчих боломжтой гүйдэг хаалганы хоёр дахь хувилбар энд байна.

Алхам 15:

Бид үүнийг гайхамшигтай хайрцган дээрээ нэмж хийвэл аль хэдийн гайхалтай тагтай болсон байна.

Алхам 16:

Та жаахан төөрчихсөн юм уу? Энэхүү шидэт хайрцгийн эцсийн төлөв байдал ямар байгааг танд харуулъя.

Алхам 17:

(3D принтерийн ачаар одоохондоо бид хэвлэж чадахгүй байгаа гэмтэл, учир нь надаас бат бөх байдлын талаар асуусан, гэхдээ би хийсэн зүйлээ хийсэн, гэхдээ зузаан нь 4мм -ээс их байгаа тул надад арай хэтэрхий их байгаа гэдэгт итгэх ёстой. Хэвлэх боломжгүй байсан, учир нь маш их материал шаардагдах болно, хэтэрхий гунигтай) … Гэхдээ үүнийг хэвлэхэд оройтохгүй байна, ядаж таашаал авахын тулд л бол = D

Ийм хөөрхөн:

Алхам 18:

Баярлалаа.