Крокодил Күн бассейнинин сенсору: 7 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул көрсөтмө бассейндин температурасын өлчөөчү жана аны WiFi аркылуу Blynk App жана MQTT брокерине берүүчү атайын бассейн сенсорун кантип курууну көрсөтөт. Мен аны "крокодил күн бассейнинин сенсору" деп атайм. Ал Arduino программалоо чөйрөсүн жана ESP8266 тактасын (Wemos D1 mini pro) колдонот.

Бул долбоордун өзгөчөлүгү эмнеде?

• Көрүнүшү эле сонун
• Электр булактарынан толугу менен көз карандысыз (күн батареясы LiPo батареясын азыктандырат)
• Төмөн кубаттагы ESP8266 WiFi туташкан сенсор
• Тескерисинче жогорку тактыктагы температура сенсору
• Уюлдук телефонуңуз үчүн Blynk APPге темп жана чыңалуу маалыматын берүү
• Blynk APPге "акыркы жаңыртылган" убакыт белгисин да жөнөтөт
• Температураны жана чыңалууну MQTT брокерине берүү
• Цельсий жана Фаренгейт алмаштырылат
• Кайра программалоого болот

Сиздин чеберчилик деңгээли: орто жана тажрыйбалуу

Жабдуулар

Бул курулуш үчүн сиз кантип иштөөнү билишиңиз керек:

• Arduino IDE (программалоо чөйрөсү)
• ширетүүчү темир
• машыгуу
• курч бычак
• эпокси клей
• ысык клей
• өнөр жайлык көбүк
• чачыратуучу түс

1 -кадам: Компоненттер керек

Бул сонун бассейн сенсорун куруу үчүн керек:

• Бул жерде табылган крокодилдин башы (көбүктөнгөн пластик): Amazon: Крокодил башы
• ЖЕ альтернатива: Кайыктын кабыгы (Aliexpress). Бул үчүн 6 -кадамды караңыз.
• ESP8266 Wemos D1 мини про: (Aliexpress)
• Күн панели 0.25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** Бир жыл колдонгондон кийин EDIT: Мен 18650 сыяктуу күчтүү батареяны колдонууну сунуштайм (мисал: Aliexpress)
• Батарея заряддоо модулу TP4056: (Aliexpress)
• Суу өткөрбөй турган температура сенсору DS 18b20: (Aliexpress)
• 22 AWG зымы (Aliexpress)
• PCB тактасы 5x7cm (Aliexpress)
• 220 Ом жана 4,7 кОм резисторлор
• кыска USB MicroUSB кабели

кошумча:

• Изоляциялоочу көбүк герметик @ DIY базары же бул жерде: (Amazon)
• Суу өткөрбөй турган боёк @ DIY базарында же бул жерде: (Amazon)
• Толтуруучу праймер @ DIY базары же бул жерде: (Amazon)
• Суу өткөрбөй турган каптоо үчүн суюк эпоксид @ DIY базары
• Ысык клей

USB порту үчүн суу өткөрбөй турган капкакты басып чыгаруу үчүн 3D принтерди колдонуу керек болушу мүмкүн.

2 -кадам: Электроника

Мен бул DIY универсалдуу прототиптеринин бир бөлүгүнөн баштоо оңой деп ойлодум жана 5x7 см бул максат үчүн эң сонун экенин таптым.

Курулуш кадамдары:

1. Тышкы антеннаны колдонуу үчүн D1 мини проду даярдаңыз:

   1. Керамикалык антеннанын жанындагы 0 Ом резистору
   2. 0 Ом каршылыгын ылдый буруңуз жана тышкы антеннага туташтырыңыз (жакшы түшүндүрмө бул жерде - Step5)
2. Бөлүктөрдү жайгаштырыңыз жана ширетүүнү баштоодон мурун ПХБнын прототипине макетти чечиңиз
3. Казыктарды D1 мини прокатка
4. Прототип тактасына тирөөчтөрдү кошуңуз
5. ПХБнын прототипине заряддагыч такта үчүн төөнөгүчтөрдү кошуңуз
6. Заряддагыч түзүлүштү казыктарга туташтырыңыз
7. Температура сенсорунун кабелин 20 см узундукка кесиңиз
8. Температура сенсорун туташтыруу үчүн жогорудагы сүрөттү караңыз
9. Кабелди күн панелине ээрчиңиз
10. Күн панелинин кабелдерин тактага ширетпегиле - буларды алгач крокодилдин башына чапташ керек
11. Бардык калган байланыштарды ПХБга кошуу үчүн Fritzing схемасын аткарыңыз
12. Бардык компоненттер туташтырылганда жана батарейканы оңдоо үчүн ысык клейди колдонуңуз Эскертүү: ESP8266 уктатуу үчүн D1 пин пин RST менен туташтыруу керек. Кээде D1 mini pro D0 жана RST порттары туташса, сериялык порт менен көйгөйлөрдү жаратат. Мен колдонгон (жогорудагы Aliexpress шилтемесин караңыз) бул көйгөйгө туш болгон эмес. Эгерде сиз бул көйгөйгө туш болсоңуз, анда жаңы кодду жүктөө үчүн эки казыкты ажыратуу үчүн секиргичти же которуштургучту колдонушуңуз керек болот. Бирок (!) Анда крокодилдин башын мөөр баскандан кийин кайра программалоого мүмкүнчүлүгүңүз жок. Бул учурда USB портун сыртка алып чыгуунун кажети жок (мисалы, үчүнчү тешикти бургулоо үчүн).

3 -кадам: Аппараттык 1 -бөлүк (Крокодилдин башын даярдоо)

Бул кадамда биз электроника үчүн жетиштүү орун алуу үчүн крокодилдин башын даярдайбыз. Ал эми антенна, күн панели жана USB порт үчүн тешиктерди бургулап жатабыз. Мен биринчи кезекте USB портсуз эле долбоорумду пландадым. Бирок мен ойлогом, крокодилге кайрадан мөөр басылган соң, программалык камсыздоону жаңыртуу менин колумдан келбейт деп ойлогом. Ошондуктан мен ESP8266 тактасына сырттан кирүүгө уруксат берүү үчүн USBге кыска USB кабелин колдонууну чечтим. Кийинки кадамдар:

• Катуу беттен 7х5 смден (прототип тактаңыздын өлчөмү) бир аз көбүрөөк кесүү үчүн, курч бычак колдонуңуз
• Ичи жумшак көбүктү алып салуу үчүн кашыкты колдонуңуз
• Кабелдериңизге жана тактаңызга жетиштүү орун бар экенине ынануу керек
• Бул туура келеби же жокпу, кийинчерээк жабуу үчүн дагы эле бош орун бар экенин байкап көрүңүз

Эми башына эки же үч тешик бургулаңыз:

• күн панели үчүн
• антенна үчүн
• (милдеттүү эмес) кийинчерээк программалоону иштетүү үчүн USB порту үчүн

Бул тешиктерди кайра жабыштыруу үчүн 2 компоненттүү эпоксидин (5 мүнөт) колдонуңуз. Жетиштүү эпокси клей колдонуңуз! Кийин суу өткөрбөй турганын текшериңиз!

1. Күн панелинин кабелин башына жабыштырып, тешикти туура жабыңыз
2. Күн панелин көздүн ортосуна чаптаңыз
3. Антенна розеткасын башына чаптап, тешикти туура жабыңыз
4. USB сайгычын жабыштырып, тешикти туура жабыңыз

USB портун коррозияга алып келбеши үчүн, мен кичинекей коргоочу капкакты 3D басып чыгардым.

4 -кадам: Программалык камсыздоо

Сиз иштеп жаткан Arduino чөйрөсүнө ээ болушуңуз керек. Болбосо, муну текшериңиз.

Аппараттык орнотуу түз эле (менин Mac компьютеримде):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 МГц, Flash, 16M (14M SPIFFS), v2 Төмөнкү Эстутум, Өчүрүү, Эч ким, Жөн гана Эскиз, 921600 on /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Arduino кодун бул жерден алыңыз: Githubдагы Arduino коду

Бул код батарейканын температурасын жана чыңалуусун Blynkке жөнөтөт. Жөн эле мобилдик телефонуңузга Blynk тиркемесин жүктөп, жаңы долбоор түзүңүз. Blynk сизге бул долбоор үчүн авторизация Токенин жөнөтөт. Settings.h файлына бул белгини киргизиңиз. Демейки жөндөөлөр жөнөтүлөт

• температура VIRTUAL PIN 11ге чейин
• VIRTUAL PIN 12ге чыңалуу
• акыркы жаңыртылган убакыт белгиси VIRTUAL PIN 13

бирок бул коддорду коддо өзгөртүү оңой. Жөн гана V11, V12 жана V13 аркылуу бардык Blynk виджеттери менен ойноңуз - бул кызыктуу. Эгерде сиз бул боюнча жаңы болсоңуз, анда менин досум Дебасиштин көрсөтмөсүн окуңуз - мунун көбү ал жерде 19 -кадамда түшүндүрүлөт.

Программа ошондой эле MQTT брокерин колдонууга даярдалган.

Settings.h ичинде MQTT деп аталган глобалдык өзгөрмө бар. Бул MQTT колдонуп жатканыңызга жараша, чындыкка же жалганга коюлушу керек.

Менин учурда, мен MQTT брокерин колдонуп жатам (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) жана менин сенсорумдун бардык маалыматтары чогулган тактаны. Эгерде сиз MQTT үчүн жаңы болсоңуз, анда Google аны орнотууга жардам берсин.

Эгерде сиз MQTT менен тааныш болсоңуз, анда мен кодду түшүнөөрүңө ишенем.

5 -кадам: Аппараттык бөлүк 2 (Кайра мөөр басуу)

Бул кадамда биз бардык электрониканы (программалык камсыздоо жүктөлгөн жана сыналган) топтоп, крокодилибиздин курсагын кайра мөөрлөшүбүз керек. Мен жеке мен эки мүмкүн болгон чечимдерди көрүп жатам:

1. Акрил айнекти колдонуп, ичке суу өткөрбөгөн эпокси клей менен чаптаңыз. Температура сенсорунун кабели үчүн суу өткөрбөөчү кабелдик түтүктү колдонуңуз (мен бул жолду тандаган жокмун деп өкүнөм - өткөндөн кийин мен ушул жолго барууну сунуштаар элем.)
2. Өнөр жай көбүгүн колдонуп, боштуктарды кайра толтуруңуз, андан кийин мөөр басуу үчүн суу өткөрбөй турган боек колдонуңуз. Анан аны толтургуч жана боек менен бүтүрүңүз.

Ошентип, мен 2 -вариантты тандадым. Кадамдар төмөнкүдөй:

1. Тактага күн панелинин кабелин кошуу
2. Антенна кабелин туташтырыңыз
3. USB кабелин ESP8266 тактасына туташтырыңыз (ЖАНА кубаттоо тактасына ЭМЕС)
4. Бардык кабелди жана тактаны тешикке кысыңыз
5. Температура сенсорунун кабелинин 5-10см илинип турсун
6. Бардык боштуктарды толтуруу үчүн өнөр жай көбүгүн колдонуңуз (Абайлаңыз - көбүк абдан кеңейет)
7. Аны кургатып, көбүгүн курч бычак менен кесиңиз
8. Эми суу өткөрбөгөн боёкту колдонуңуз (чатырларды оңдоо үчүн колдонулат) жана аны бүт бойдон боёңуз
9. Аны кургатып, катуу кабыкты өндүрүү үчүн толтуруучу боёк спрейин колдонуңуз (муну кайра -кайра кылышыңыз керек)
10. МААНИЛҮҮ ТҮЗӨТҮҮ (сууда бир нече жумадан кийин): Чындап эле суу өткөрбөй турган каптоо үчүн суюк эпоксидин эки же үч катмарын сүйкөп коюңуз.
11. Куурап калсын - БҮТТҮ!

6 -кадам: Альтернатива куруу

Крок менен биринчи куруу дагы эле менин сүйүктүүм болгондуктан, мен туура эмес батарейканы тандаганымды моюнга алышым керек (өтө алсыз). Тилекке каршы, мен батарейканы алмаштыра албайм, анткени ал корпустун корпусуна жабылган.

Ушул себептен улам, керек болсо, электроникага жана батарейкасына жакшыраак кирүү үчүн кайык менен дагы бир чечим кылууну чечтим.

Өзгөртүүлөр:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• LiIon батареясы 18650
• Эки тактаны орнотуу үчүн 3D басылган кыстарма (ESP8266 жана заряддоо модулу)

7 -кадам: Тиркеме: Кошумча дисплейлер/сенсорлор

Эгерде сиз бассейндеги маалыматтарды Blynk колдонмосунда көрсөтүүдөн тышкары, аны MQTT брокерине түртсөңүз болот. Бул бассейн (же башка) маалыматыңызды ар кандай түзмөктөрдө көрсөтүү үчүн дагы бир нече мүмкүнчүлүктөрдү колдонууга мүмкүнчүлүк берет. Алардын бири Raspberry Piдеги Red Node Red Dashboard болмок (жогорудагы сүрөттү караңыз) же LED матрицасынын дисплейи. Эгерде сизди LED матрицасы кызыктырса, бул жерден кодду табыңыз:

Айтмакчы, мен бул проектти Замбретти аба ырайын камтыган Solar Weather Station менен бириктирдим:

Бул Күн Аба ырайы станциясынын илхамы менин индиялык досум Дебасиштен келген. Сураныч, анын көрсөтмөсүн бул жерден табыңыз:

Сенсорлор конкурсунда биринчи сыйлык