PixelMeteo (UltraLow Power Forecast Monitor): 6 алхам (зурагтай)

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

IOT бол гайхалтай зүйл юм, учир нь та бүх зүйлийг интернетэд холбож, алсаас удирдах боломжтой боловч бас нэг гайхалтай зүйл нь бас ледүүд байдаг … Гэхдээ бас нэг зүйл байдаг, ихэнх хүмүүс утасд дургүй, гэхдээ тэд татдаггүй. Батерейны эсийг солих дургүй тул зайгаа солихгүйгээр хэдэн жилийн турш ажиллуулах нь гайхалтай байх болно. Эдгээр санаануудын ачаар энэ төсөл гарч ирэв.

Эхлэхээсээ өмнө, хэрэв танд энэ төсөл таалагдсан бол энэ төслийг УТГАГҮЙ, LED УРАЛДААН дээр саналаа өгнө үү

Энэхүү төсөл нь цаг хугацааны ажиглагч бөгөөд дараагийн цагийн цаг агаарын урьдчилсан мэдээг чимэг пикселийн анимацаар харуулдаг бөгөөд 3 хүртэл жил ажиллах боломжтой (бараг онолын хувьд). Энэхүү төхөөрөмж нь ESP8266 -тай ажилладаг бөгөөд Accuweather (цаг агаарын урьдчилсан мэдээний вэбсайт) -тай холбогдон таны сонгосон газраас цаг агаар, цаг агаар, температурыг харуулсан чимэг анимацийг харуулдаг. Зүүн талын дугаар нь арав, баруун талын дугаар нь температурын утгын нэгж юм. Мэдээллийг үзүүлсний дараа эрчим хүч хэмнэхийн тулд өөрөө унтардаг.

Тиймээс эхлэх цаг боллоо!

Алхам 1: Танд юу хэрэгтэй вэ?

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг eBay эсвэл Aliexpress эсвэл Bangood гэх мэт хятадын вэбсайтаас олоход хялбар байдаг. Ихэнх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэрэнд би бүтээгдэхүүний холбоосыг хавсаргасан болно. Резистор гэх мэт зарим эд ангиудыг багц хэлбэрээр зардаг тул хэрэв тийм олон резистор авахыг хүсэхгүй байвал орон нутгийн дэлгүүрээс худалдаж авахыг зөвлөж байна.

Багаж хэрэгсэл

• 3D принтер.
• FTDI USB -ээс TTL програмист
• Гагнуур

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• WS2812 61Bit бөгж: 13 евро
• ESP8266-01: 2.75 евро
• 2x 2N2222A: 0.04 € (Үүнтэй ижил төстэй NPN дамжуулагч ажиллах болно)
• BC547 эсвэл 2N3906: 0.25 € (Үүнтэй ижил төстэй PNP транзистор ажиллах боломжтой бөгөөд та орон нутгийн дэлгүүрээс хямд үнээр худалдаж авч магадгүй юм)
• 3X 220 Ом эсэргүүцэл: Энэ нь ойролцоогоор 0.1 еврогийн үнэтэй байж болно.
• Өрөмдсөн ПХБ 40x60мм: 1.10 € (Танд зөвхөн 40x30мм хэрэгтэй).
• 1 конденсатор 470uF/10V
• Утас
• 3 AAA эсүүд

Алхам 2: Цахилгаан хэлхээ ба энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар

Хэрхэн ажиллаж байгааг харуулахын тулд би хоёр зургийг хавсаргасан болно. Эхнийх нь Fritzing -ийн протобоард зураг (мөн би файлыг байршуулдаг), хоёр дахь нь ПХБ -ийн дизайнтай Eagle -ийн схем юм. Хэд хэдэн "аналог" бүрэлдэхүүн хэсгүүд байгаа хэдий ч энэ нь маш энгийн хэлхээ юм.

Энэ хэлхээний ажиллагаа нь: NPN ба PNP транзисторын товчлуурыг дарахад ESP8266 болон LED -ийг тэжээнэ. Ийм хэлхээг "Түгжих товчлуур" гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ төрлийн хэлхээний талаар маш сайн тайлбарыг эндээс харж болно. Бүх зүйл дууссаны дараа (анимацийг үзүүлэв) микроконтроллер нь транзисторын сууринд өндөр төлөв өгч, хэлхээг унтраана. Тиймээс энэ нь хоёр дахь NPN дамжуулагчийн суурийг газардуулгатай холбодог.

Энэ хэлхээг ашиглах болсон шалтгаан нь бид хамгийн бага хэрэглээтэй байхыг хүсч байгаа бөгөөд энэ тохиргоог хийснээр унтраасан үед ойролцоогоор 0.75 мкА хүрч болох бөгөөд энэ нь юу ч биш юм. Энэ гүйдлийн хэрэглээ нь транзистор алдагдсан гүйдэлтэй байдагтай холбоотой юм.

Хэрэв та жаахан онол авахыг хүсэхгүй байгаа бол дараагийн мөр рүү орно уу

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Би онолын талаар гүн гүнзгий ярихыг хүсэхгүй байна, гэхдээ ийм төхөөрөмжтэй бие даасан байдал хэр их болохыг тооцоолох нь зүйтэй гэж бодож байна. Тиймээс, бага зэрэг онол.

IOT төхөөрөмжүүдэд батерейны асар их ашиглалтын хугацаа нь төхөөрөмжийн 50% -ийг эзэлдэг тул олон жилийн бие даасан байдлыг бий болгох арга зам байдаг: Зөвхөн шаардлагатай үед асааж, маш бага хугацаанд асааж, асаахдаа таймер эсвэл мэдрэгчийг шийддэг. дахин Үүнийг жишээгээр ойлгомжтой гэж бодож байна.

Ойн бүс дэх чийгшлийн түвшинг хэмждэг ойд байгаа чийгшлийн мэдрэгчийг төсөөлөхөд энэ нь маш огцом байдаг тул танд олон жилийн турш хүний оролцоогүйгээр ажиллах боломжтой бөгөөд 30 секундын дотор ажиллах шаардлагатай болно. мэдээллийг хэмжих, илгээх шаардлагатай цаг) 12 цаг тутамд. Тиймээс схем нь: Таймерын гаралттай 12 цаг 30 секунд унтраасан таймер нь микроконтроллерийн тэжээлийн оролттой холбогддог. Энэ таймер үргэлж асдаг боловч наноампер хэрэглэдэг.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Онолын төгсгөл

Энэ жишээг үзсэний дараа бид энэ төсөлтэй яг адилхан болохыг олж мэдсэн бөгөөд зөвхөн ялгаа нь бид амралтын цагийг шийдсэн юм. Тиймээс батерейны ашиглалтын хугацааг тооцоолохын тулд бид зурган дээр хавсаргасан томъёог ашиглах ёстой бөгөөд эдгээр утгыг ашиглана уу.

• Ион: Асаах үед хэрэглэдэг урсгал (Энэ тохиолдолд цаг агаарын байдлаас шалтгаална. Учир нь анимац бүр 20 мА -аас 180 мА ба а хүртэл зарцуулалттай байдаг)
• Тон: Ажиллаж байгаа цаг. (Энэ тохиолдолд та төхөөрөмжийг асаах бүрт 15 секундын турш асах болно)
• Ioff: Одоогийн хэрэглээ унтарсан үед.
• Тофф: Чөлөөт цаг. (Хэрэв бид ганцхан удаа асаах юм бол энэ нь бүтэн өдөр (секундээр) 15 секундээс бага байна).
• Батерейны хүчин чадал. (Энэ тохиолдолд 1500 мАч багтаамжтай 3 ширхэг ААА эсүүд).

Батерейны ашиглалтын хугацаа нь тухайн өдөр хэдэн удаа асаах, цаг агаараас хамаарна, учир нь үүлтэй нартай үед одоогийн ус зайлуулах суваг ойролцоогоор 180 мА байдаг бол бороо, цас ороход ердөө 50 мА байдаг.

Эцэст нь энэхүү төслийн хүрээнд бид энэ утгыг томъёогоор хэрэгжүүлснээр 2.6 жилийн хугацаанд хүрэх боломжтой

• Батерейны хүчин чадал: 1000 мАч.
• Ион: 250мА (Хамгийн муу тохиолдол-> Нартай үүл)
• Ioff: 0.75uA
• Тон: 15 сегмент (Өдөрт зөвхөн нэг удаа асаах)
• Тофф: 24 цагаас бага 15 секунд.

Сүүлийн зураг бол бэлэн болсон ПХБ боловч та өрөмдсөн ПХБ -т хялбархан хийж болно, хэрэв та купер ПХБ хэрхэн хийхээ мэдэхгүй байгаа бол илүү дээр юм.

Алхам 3: Код хэрхэн ажилладаг вэ?

Энэхүү төсөл нь ESP8266-01 болон Arduino IDE дээр ажилладаг

Би анимейшн болон кейсийн хэрэглээ бүхий бичлэгийг хавсаргав. Хөнгөн хөдөлгөөн хийхэд бичлэг хийхэд жаахан хэцүү байсан тул видеоны чанар тийм ч сайн биш байна. Нүдээрээ харвал илүү сайхан харагдаж байна.

Хэрэв кодыг бүрэн баримтжуулсан бол та бүх нарийн ширийн зүйлийг харж болно, гэхдээ энэ нь "схемийн" хэлбэрээр хэрхэн ажилладаг, зөв ажиллахад юу шаардлагатай байгааг тайлбарлах болно.

Энэ програм хангамжийн ажлын урсгал нь:

1. Таны Wi-Fi сүлжээнд холбогддог. Үүний зэрэгцээ үүнийг холбож байгаа нь LED дээрх анимацийг харуулдаг.
2. Http клиент үүсгээд Accuweather вэб рүү холбогдоно уу.
3. JSON авах хүсэлтийг Accuweather руу илгээнэ үү. Энэ нь үндсэндээ дараагийн нэг цагийн урьдчилсан мэдээг вэбээс асуух явдал юм. Нэмэлт өгөгдөл: Энэ нь олон төслийн хувьд маш сонирхолтой байдаг, учир нь та үүнийг ашиглан орон нутгийн автобус, газар доорх, галт тэрэг, хувьцааны үнэ цэнээс мэдээлэл авдаг. Эдгээр өгөгдлөөр та хүссэн зүйлээ хийх боломжтой, жишээлбэл, автобус ирэх эсвэл хувьцааны үнэ буурах үед дуугаруулагчийг асаах.
4. Мэдээллийг вэбээс хүлээн авсны дараа мэдээллийг хувааж хувьсагч руу хадгалах шаардлагатай болно. Энэ үед ашиглаж буй хувьсагчууд нь: температурыг урьдчилан харахын тулд вэб дээрх дүрсийг ашигладаг.
5. Бид температуртай болсны дараа асаах ёстой LED -ийн тоог өөрчлөх шаардлагатай бөгөөд аль өнгийг ашиглах шаардлагатай байна. Хэрэв температур нь 0 хэмээс дээш байвал улбар шар, нөгөө тохиолдолд цэнхэр өнгөтэй болно.
6. ICON хувьсагчийн утгаас хамааран бид ямар хөдөлгөөнт дүрс тохирохыг сонгоно.
7. Эцэст нь 5 секундын дараа төхөөрөмж өөрөө унтрах болно.

Энэ нь хэрхэн ажилладагийг бид олж мэдсэнийхээ дараа кодонд зарим өгөгдлийг бичих шаардлагатай байдаг, гэхдээ энэ нь маш хялбар юм. Хавсаргасан зураг дээр та ямар өгөгдлийг өөрчлөх ёстой, аль мөрөнд байгааг харж болно

Эхний алхам: Acuweather-ийн Api түлхүүрийг энэ вэбсайт руу ороод бүртгүүлэх шаардлагатай-> API Acuweather

Хоёрдахь алхам: Та нэвтэрч орсны дараа энэ сайт руу ороод дараах алхмуудыг дагана уу. Та үнэгүй лиценз авч, ямар ч APP үүсгэх хэрэгтэй, танд зөвхөн API түлхүүр хэрэгтэй.

Гурав дахь алхам: Байршлыг олж авахын тулд Accuweather -аас хүссэн хотыг хайж олоход л хангалттай бөгөөд URL -г үзээд жишээнд тодоор бичсэн дугаарыг хуулна уу.

www.accuweather.com/es/es/Estepona/301893/weather-forecast/301893 (Энэ тоо хот болгонд тодорхой байна)

Эцсийн алхам: Wi-Fi өгөгдлөө танилцуулж, кодыг микроконтроллерт байршуулна уу.

Алхам 4: Хаалтыг хэвлэх

Эд ангиудыг хэвлэхийн тулд би энэ тохиргоог Cura дээр ашигласан болно.

Дээд ба доод хэсгүүд:

Нэг давхаргад 0.1 мм байна.

-60 мм/с.

-Дэмжлэггүй.

Дунд хэсэг:

Нэг давхаргад -0.2 мм

-600 мм/с

-5%дэмжинэ.

Бүх хэсгүүдийг хавсаргасан зураг дээрх шиг чиглүүлэх ёстой

Алхам 5: Бүх зүйлд нэгдэх

Утасгүй холбооны уралдааны тэргүүн шагнал