Жиргэх цаг уурын станц: 8 алхам (зурагтай)

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

Танай хотын цаг агаарын нөхцөл байдал, нүүрстөрөгчийн ул мөр, дуу чимээ, бохирдлын түвшинг хянахыг хүсч байсан уу? Та Уур амьсгалын өөрчлөлтийн загалмайтны аялагч болохыг хүсч байна уу эсвэл өөрийн жиргээний цаг уурын станц байгуулж, орон нутгийнхаа цаг агаарын нөхцөл байдлыг дэлхийтэй хуваалцахыг хүсч байна уу?

Tweeting Weather Weather Station буюу TWIST - DIY, нээлттэй эх сурвалжийн хүрээлэн буй орчны хяналт, цаг уурын мэдээлэл олж авах платформтой танилцана уу. TWIST -ийн зорилго нь хувь хүн, олон нийт хүрээлэн буй орчинд болж буй зүйлийн талаар мэдээлэл цуглуулж, энэ мэдээллийг Twitter гэх мэт олон нийтийн мэдээллийн хэрэгслээр хуваалцах боломжийг олгодог.

• TWIST бол Интернетийн юмс (IoT) дээр ажилладаг платформ юм.
• TWIST -ийн тархи бол Intel Edison Board юм.
• TWIST нь олон төрлийн мэдрэгчтэй нийцдэг.
• Бүх код, дизайны файлууд (схем ба ПХБ-ийн зохион байгуулалт) нь нээлттэй эх сурвалжтай байдаг. Энэ нь хэн ч өөр өөр мэдрэгчийн код, схемийг хуваалцах замаар TWIST платформд хувь нэмрээ оруулах боломжтой гэсэн үг юм.

TWIST нь технологийн гурван давхаргаас бүрдэнэ.

Эхний давхарга нь "Мэдрэгч самбар" гэж нэрлэгддэг цаг агаар, хүрээлэн буй орчны бүх мэдрэгчийг агуулсан тоног төхөөрөмжийн самбар юм. Нэрнээс нь харахад энэ нь агаарын найрлага, температур, чийгшил, бороо зэргийг хэмждэг мэдрэгчийг агуулдаг. Нэмэлт мэдрэмтгий шинж чанарууд нь хэт ягаан туяаны индекс, барометрийн даралт, өндөр, люкс (гэрэлтэлт), дууны түвшин, салхины хурд, чиглэл гэх мэтийг нэмж болно. Үүнийг тохируулсны дараа Мэдрэгч самбар нь мэдрэгчээр хэмжсэн өгөгдлийг хоёр дахь давхарга руу дамжуулах боломжтой болно. Хоёрдахь давхарга нь Intel Edison Board бөгөөд Sensor Board -аас өгөгдлийг хүлээн авч боловсруулж, дараагийн давхарга руу илгээдэг. Гурав дахь давхарга нь Эдисон самбарыг утасгүй модулийг ашиглан Wi-Fi сүлжээгээр интернетэд холбож, одоогийн цаг агаар, хүрээлэн буй орчны нөхцлийг жиргэх болно.

Төхөөрөмжийн тэжээлийг нарны зай эсвэл AC адаптераар хангаж болно.

Хувилбарын хяналттай репозитор

TWIST-ийн технологийн бүх гурван давхарга нь нээлттэй эх сурвалж бөгөөд код, ПХБ-ийн хөгжил, механик дизайн гэх мэт бидний ашигладаг бүх файлыг манай Github репозитороос авах боломжтой.

Уралдааны бичлэгүүд

Intel IoT Invitational

Надад Intel Эдисоны самбарыг өгсөн Intel+Instructables -т баярлалаа гэж хэлмээр байна. Би Эдисоны самбар ашиглан IoT -тэй холбоотой олон зааварчилгаа хийхээр төлөвлөж байна.

#iotweatherstn

Хэрэв та TWIST хийвэл #iotweatherstn ашиглан цаг агаараа жиргэхээ бүү мартаарай. #iotweatherstn нь IoT -ээр ажилладаг бүх жиргээний цаг агаарын станцуудын ашигладаг hashtag байж болно.

Алхам 1: эд анги, материал

QuantityPartDetails 1

Intel Эдисон

Arduino Breakout Board -тэй

1

MQ2 шатамхай хийн мэдрэгч

1

YL-83

Борооны мэдрэгч

1

SL-HS-220

Температур ба чийгшил мэдрэгч

1

Эсэргүүцэл

32K

4.7K

3 металл зогсолт 1 инч

1

Эсэргүүцэл

32K

4.7K

2

А4 хэмжээтэй модон хуудас

Дараа нь хэмжээг нь бууруулах боломжтой

3

Металлын зогсолт

1 инч

Алхам 2: Цахилгааны дизайн

Эрчим хүч

Системийг бүхэлд нь 5А 1А хүчдэлээр тэжээдэг. Мэдрэгч (Температур, чийгшил, бороо, хий) нь ойролцоогоор 200 мА, Эдисон 500 мА орчим хэмжээтэй байдаг. Шаардлагатай нийт гүйдэл нь 1amp -ээс бага тул 1 амперын хангамж сайн ажиллах ёстой. Эдисон самбарын дижитал зүү 13 дээр суурилуулсан ногоон LED нь тэжээлийн байдлыг харуулахад ашиглагддаг.

Intel Edison нь TWIST -т зориулсан шоу хөтөлдөг. Эдисоныг Arduino таслагч самбар дээр суурилуулсан бөгөөд энэ нь мэдрэгчээс дижитал болон аналог дохиог уншихад хялбар болгодог. Эдисон нь 5V төмөр замд микро USB кабелиар холбогддог. Эдисон нь Wi-Fi-д суурилсан радио төхөөрөмжтэй бөгөөд нэмэлт тоног төхөөрөмж шаардахгүйгээр твиттерт холбогдох боломжийг олгодог.

Бодит цагийн цаг (RTC)

Твиттерт жиргэх бүрт автоматаар хийдэг цаг тэмдэглэгээ нь жиргэсэн цагаас хойшхи нийт өдрийн тоогоор хязгаарлагддаг тул бодит цагийн цагийг ашиглан цаг, цагийг цаг, цаг дээр үнэн зөв дардаг. Хоёр дахь формат. TWIST платформд ашигладаг бодит цагийн цаг бол DS-1307 RTC модуль юм.

Энэхүү системийн хамгийн үндсэн тохиргоо нь Эдисонтой холбогддог дөрвөн мэдрэгчтэй (Температур, Чийгшил, Бороо, Хий). Дуу чимээ, салхи гэх мэт нэмэлт мэдрэгчийг нэмж болно. Мэдрэгч бүр 5В -ийн төмөр замаас шууд тэжээгддэг бөгөөд дохионы зүү нь A0 -аас A2 хүртэлх аналог зүү, Эдисоны таслах самбар дээрх дижитал зүү 2 -тэй холбогддог. Мэдрэгч бүр нь мэдрэгчийн самбар бүрт мэдрэмтгий байдлыг тохируулах потенциометр суурилуулсан байдаг; MQ-2 нь шатамхай хийн мэдрэгч (шингэрүүлсэн нефть хий, пропан, устөрөгч, метан) бөгөөд хийн концентрацид пропорциональ нэг сая нэгжээр пропорциональ хүчдэл гаргадаг. SL-HS-220 нь температурын утгыг өгдөг термистортой. Термисторын гаралт шугаман бус байдаг тул температурын харгалзах хүснэгтийг мэдрэгчийн репозиторид өгсөн болно. Термистор нь хэлхээний диаграммд үзүүлсэн шиг Эдисон самбартай холбогдсон үед хүчдэл хуваагч хэлхээг шаарддаг. SL-HS-220 нь чийгшлийг хэмждэг ба чийгшлийн тогтмол утгатай тэнцэх аналог хүчдэл гаргадаг гигрометртэй. Чийглэг-хүчдэлийн хүснэгтийг мөн мэдрэгчийн санд өгсөн болно. SL-HS-220-ийн түгээмэл орлуулагч нь DHT11 мэдрэгч юм. Борооны мэдрэгч/усны мэдрэгч нь потенциометртэй бөгөөд тодорхой хэмжээний бороонд дижитал гаралт өгөхөөр тохируулагдсан бөгөөд хэрэглэгчийн мэдрэмжийг тохируулах боломжтой.

Цаг агаарын станц.fzz

Алхам 3: Механик дизайн

TWIST -ийн бие нь хоёр хавтан модон даавуугаар хийгдсэн байдаг. Хэдийгээр би 1/4 инч фанер ашигладаг байсан бол дизайныг ямар ч хуудас материалаар угсарч болно, учир нь зай нь (1 хөнгөн цагаан бэхэлгээгээр хадгалагддаг) нь цорын ганц чухал элемент юм. Би дээр татаж авахын тулд вектор файлуудыг хавсаргасан.

Лазер хайчлах

Хоёр хавтанг лазераар огтлохыг хүссэн бүх хүмүүст би лазер таслагчийн файлыг доор татаж авахаар хавсаргав. Түүнчлэн дизайны хувьд агаарын чанарын нэмэлт мэдрэгчийг багтаасан болно. Тиймээс та өөрийн сонголтоос хамааран MQ2 мэдрэгч модуль эсвэл агаарын чанарын мэдрэгч модулийг ашиглаж болно.

Алхам 4: Хүрээний угсралт: нүүр ба суурь

Нүүрний хавтан

Мэдрэгч нь тэдгээрийн тохирох нүх, зүслэгт багтах бөгөөд эрэг эсвэл цавуу ашиглан засах боломжтой.

Суурь хавтан

Эдисоны самбарын эсэргүүцэл нь үндсэн хавтан дээр бэхлэгддэг. Борооны мэдрэгчтэй холбогдсон аналог-тоон хөрвүүлэгчийг (ADC) суурийн хавтан дээр шургуулж болно.

Нарны оролтын дохиолол эсвэл хүчдэлийн зохицуулагчийн хэлхээ гэх мэт нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суурийн хавтан дээр шургуулж болно.

Үндсэн хавтан ба нүүрний хавтанг хоёуланг нь 1 инчийн зөрүүгээр тусгаарладаг.

Алхам 5: Электроник ба мэдрэгчийн угсралт

Эрчим хүч

Системийн хүчийг Эдисоны баррель холбогчтой шууд холбосон стандарт баррель үүртэй хананы адаптераар хангадаг. Түүнчлэн системийг Эдисон самбар дээрх USB портоор тэжээх боломжтой. Та мөн самбарыг гадны нарны хавтангаар тэжээх боломжтой.

Мэдрэгч

Мэдрэгчийг эрэгтэй толгойтой таслагч самбар дээр бэхэлсэн тул эрэгтэй-эмэгтэй холбогч утсаар Эдисонтой шууд холбож болно.

Алхам 6: Twitter -ийн тохиргоо

Жиргэхийн тулд бид NeoCat-ийн боловсруулсан гуравдагч талын програмыг ашиглаж байгаа бөгөөд танд Эдисоны самбартайгаа жиргэх шаардлагатай твиттер тэмдгийг авах болно. Токенуудыг мөн Твиттерийн хөгжүүлэгчдийн вэбсайтаас авах боломжтой.

Тиймээс, эхлүүлэхийн тулд NeoCat -ийн вэбсайтад зочилж, түүний зааварчилгааг дагаж twitter номын сан болон твиттер тэмдэгээ аваарай. NeoCat сайт дээрээ дурьдсанчлан, энэ үйлчилгээг бүү ашиглаарай. Жиргээгээ цөөхөн байлгаарай. Хэрэв танд 6 секунд тутамд жиргэдэг зүйл хэрэгтэй бол та өөрийн сервер, твиттер програмаа тохируулах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр миний бичсэн код нь NeoCat -ийн сервер хэт ачаалал өгөхгүй байхыг баталгаажуулдаг (TWIST 6 цаг тутамд жиргэдэг).

Номын сан нь энэхүү NeoCat вэбсайтыг OAuth материалын прокси сервер болгон ашигладаг. NeoCat -ийн вэбсайтыг засварлах явцад таны жиргээг ашиглахгүй байж магадгүй юм. Твиттер нь ижил агуулгатай давтан жиргээнээс татгалзаж байгаа бололтой (алдаа 403 -ийг буцаана).

Твиттер тэмдэг

Arduino Tweet номын сан

Алхам 7: Програм хангамж ба тохиргоо

Кодлохоосоо өмнө Intel Edsion -ийн Intel -ийн тохиргооны зааврыг дагана уу.

Энэхүү програм нь Эдисон дээр ажилладаг Arduino -ийн ноорог юм. Би кодын үндсэн блок бүрийг доор тайлбарласан болно.

Код нь алдааг олж засварлахад туслах зарим урьдчилан тогтоосон тогтмолууд, зүү мэдэгдлүүд болон хэд хэдэн цуврал хэвлэлийн мэдэгдлүүдийг агуулдаг.

Жиргэх саатал

Твиттер нь ижил агуулгатай жиргээнүүдийг шүүж, тэдгээрийн хооронд богино хугацаанд жиргэдэг тул жиргээ бүрийн хооронд 3 цаг (10800000 милл секунд) стандарт хоцрогдол тогтоосон болно.

tweetMessage ();

саатал (10800000);

Дамжуулах төрөл

Мэдрэгчээс авсан ихэнх уншилтууд нь 'int' эсвэл 'float' өгөгдлийн төрөлд байдаг. Гэхдээ бид эдгээр утгыг жиргэж байгаа тул тэдгээрийг 'String' өгөгдлийн төрөл болгон хувиргах хэрэгтэй. Үүний тулд бид төрөл цутгах тусгай техник ашигладаг.

char *dtostrf (давхар үнэ, гарын үсэг зурсан өргөн, гарын үсэггүй char prec, char *Sout) {

char fmt [100]; sprintf (fmt, "%%% d.%df", өргөн, өмнөх); sprintf (өмнөд, фмт, вал); өмнөд рүү буцах; }

Твиттер тэмдэг

Твиттер жетоныг NeoCat -ийн вэбсайт дээр үүсгэсэн бөгөөд энд байгаа токен орон зайд буулгах ёстой.

хүчингүй tweetMessage () {

Twitter twitter ("TWITTER TOKEN -ийг ЭНД ДАРЖ оруулна уу");

Мэдрэгчийн утгыг жиргэх

Мэдрэгчийн утгыг жиргэхийн тулд эхлээд мэдрэгчийн төрлийг оруулна уу; Жишээ нь: "Чийглэг". Үүний дараа тэмдэгт бичих, бичихэд шаардлагатай кодын мөр орно. Дараа нь бид хэмжих нэгжийн талаархи мэдэгдлийг нэмнэ; Жишээ: "%RH". Бид бусад мэдрэгчийн утгыг үүнтэй ижил аргаар нэмж болно.

чийгшил(); чийгтэй хөвөх;

// Twitter зурвас String stringMsg = "Чийглэг:"; char tmp [10]; dtostrf (чийглэг, 1, 2, tmp); stringMsg += tmp; stringMsg += "%RH";

Цаг уурын буудлын байршил, тэмдэглэгээ

Дараа нь бид байршил (Хот, Байршил гэх мэт) болон #iotweatherstn гэх мэт бусад хаягийг тэмдэглэнэ.

stringMsg += " #Мумбай #Бандра #iotweatherstn";

Бодит цагийн цаг (RTC)

Өмнө нь тайлбарласанчлан TWIST нь бодит цагийн цагийн мэдээллийг жиргэх боломжтой. RTC кодын 'өдөр' параметрийн блокийн жишээг доор харуулав. Бодит цагийн цаг функц нь TWIST платформд тусдаа байдаг тул модуль тусдаа ирдэг. Тиймээс TWIST репозиторт Real Time Clock салбарын код, схемд зориулж тусдаа салбар бий.

TwistDateTime (); DateTime now = rtc.now (); int twistday, twistmonth, twistyear, twisthour, twistmin, twistsec; String stringMsg = ""; char ds1307day [10]; dtostrf (хоёр дахь өдөр, 1, 0ds1307 өдөр); stringMsg += ds1307 өдөр; stringMsg += "/";

140 тэмдэгтийн хязгаар

Энэхүү кодын блок нь жиргээ хийхэд бэлэн 140 тэмдэгт бүхий массивыг хамардаг.

char msg [140];

stringMsg.toCharArray (msg, 140);

Мессеж ба холболтын алдааг олж засварлах

Энэхүү кодын блок нь хэрэглэгчид мессеж, жиргээний статусыг шалгахад туслах зорилгоор цуврал монитор дээр хэд хэдэн мөр бичдэг.

// Тэр сорогчийг жиргээч!

if (twitter.post (msg)) {int status = twitter.wait (); if (status == 200) {Serial.println ("OK."); Serial.println ("Зурвас жиргэсэн"); } өөр {// Холболтын тест Serial.print ("амжилтгүй болсон: код"); Serial.println ("Мессежийг жиргээгүй"); Serial.println (статус); }} өөр {Serial.println ("холболт амжилтгүй болсон."); Serial.println ("Зурвасыг жиргээгүй"); }

Бусад бүх кодын блокууд нь мэдрэгчийн аналог эсвэл дижитал уншилтыг ашиглах боломжтой өгөгдөл болгон хувиргадаг.

Кодыг эндээс эсвэл үндсэн репозитороос татаж авах боломжтой.

Цаг уурын станц.ino

Алхам 8: Мэдрэгчийн репозиторт хувь нэмэр оруулах

Та програмист, инженер эсвэл дизайнер уу, TWIST дээр шинэ функц гаргах сайхан санаа байна уу? Магадгүй танд алдаа засах талаар сайн санаа байгаа болов уу? Github -аас манай код, схем, CAD файлуудыг татаж аваад түүнтэй холбоо бариарай.

TWIST GitHub

Intel® IoT Invitational -ийн хоёр дахь шагнал