Particle Photon IoT Жеке аба ырайы станциясы: 4 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Жабдуулар

• Бөлүкчө фотону
• [ОПЦИОНАЛЬ] 2.4 ГГц u. FL антенна
• SparkFun OpenLog
• SparkFun Photon Аба ырайы калканы
• SparkFun Аба ырайы эсептегичтери
• Даллас DS18B20 суу өткөрбөс температура сенсору
• Топурактын нымдуулук сенсору SparkFun
• SparkFun Qwiic VEML6075 UV нур сенсору
• 3.5W күн панели
• SparkFun Sunny Buddy
• Ыңгайлаштырылган 3D модели Стивенсон экраны
• Бир ширетүүчү комплект
• Бир өзөктүү секирүүчү зым
• 2-шиштүү терминал
• Кээ бир эркек жана аял баштары
• 22 3мм дат баспас болт
• 44 3мм дат баспас гайкалар
• 3 6мм дат баспас жиптен жасалган таяк
• 9 6мм дат баспас гайкалар

1 -кадам: Аппараттык

Даярдоо

Аба ырайы калканчасы Sparkfun'дун туташуу көрсөтмөсүндө айтылгандай, RAW Power Select джемперин VREGден чалкасынан кесип, Photon_VINге кошуп, электр линиясын Photonдун ички чыңалуу жөндөгүчүнө багыттоо үчүн, уктап жатканда электр энергиясын керектөөнү азайтуу үчүн, бул жайгаштыруунун жарымын түзөт. time. This киргизүү чыңалуусун 3.6дан 5.5Vга чейин чектейт, бирок электр линиясы Sunny Buddy аркылуу LiPo батареясынан 3.7V менен таттуу жерге түшөт.

Ошондой эле, төмөндөгү 3.3V Өчүрүү секиргиси туташтырылганын текшериңиз: антпесе борттогу сенсорлор 3.3V линиясынан эч кандай энергия албайт, бул аларды Photonдон натыйжалуу ажыратат. чыр-чатактарды болтурбоо үчүн тышкы жана USB кубаты, жана бул чынында эле борттогу сенсорлорго кубат алууга жана туура иштөөгө мүмкүндүк берген жалгыз жагдай. Сериялык байкоо жүргүзүү үчүн Photonго USB кабелин туташтыруу керек болсо, кабатыр болбоңуз: мен муну өзүм көп жолу сынап көрдүм, жана Photon дайыма аман -эсен жана эч кандай зыян келтирбестен аман калды. Жөн гана, балким, муну саат бою калтырбаңыз, эгер сизди көбүрөөк маалымат кызыктырса, калкан схемасын текшериңиз.

Калканды айланып, оң жактагы I2C PU секирүүчү аянтчасы туташтырылганын текшериңиз, борттогу сенсорлорду камтыган I2C автобусу протоколдун стандарты боюнча жакшы аныкталган каршылыкты талап кылат жана башка тартуу наркы перифериялык түзүлүштөрдүн таанылышына тоскоол болот: жалпы эреже катары, автобуста бир жуп тартма каршылыгына туташуу керек. Сенсордук топтомго автобустагы дагы бир сенсор кирет-ультрафиолет нурунун сенсору-бирок I2C перифериялык түзүлүшү катары ал дагы бир нече каршылык резисторлору менен кошо келет, мен анын ордуна аларды ажыратууну сунуштайм: жок дегенде бул долбоордо калканды потенциалдуу түрдө жалгыз колдонууга болот, ал эми ультрафиолет сенсору калкансыз дээрлик колдонулбайт.

Күч туташтыргычтарына жана кээ бир аял секиргичтерге перифериялык туташтыргычтарга ширетүү да жакшы идея жана мен модулдук үчүн сунуштайм: тез туташуу жана ажыратуу функциясы оңдоо, оңдоо же жаңыртуу үчүн абдан пайдалуу болуп калышы мүмкүн. Жакшыраак жана тыкан кабелдик башкаруу үчүн, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй, арт жагындагыларды туташтырганыңызды текшериңиз. Мен дагы модулдук үчүн Photonдун кеңейтүү тешиктерине секиргичтерди коштум, бирок бул казыктар учурда колдонулбагандыктан, бул талап кылынбайт..

OpenLogCut жана зымдын кыска 4 жиптерин кыркып, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй OpenLogка кошуп коюңуз. Эгерде сиз тактадагы кээ бир эркек баштык төөнөгүчтөрдү ширетүү жана аларды калканчанын ургаачы баштыктарына туташтыруу жөнүндө ойлонуп жатсаңыз, тилекке каршы, эки интерфейстеги түрдүү пин жайгашуусу бул улуу идеяны ишке ашырууга тоскоол болот.

UV Light SensorCut жана дагы 4 жиптин жиптерин кыркуу, бул убакыттан алда канча узун жана аларды сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй тактанын бириктиргичтерине кошуу. Дагы, бул секирүүчү баштыктар эмес, бирок мен туташуулардын модулдуулугуна караганда катуулукту баалоону тандадым. Бул элементтерге дуушар болот жана тосмо менен корголбойт. Мен дагы таза жана практикалык байланыш үчүн кылгандай зымдарды кошууну сунуштайм. Экинчи учу, тескерисинче, секирүүчү баштыктар үчүн жер: 4 эркек казыкты туташтырып, узун зымдардын үстүндө иштөө үчүн корголгонун жана заказ кылынышын камсыз кылуу. Тартипти урматтоону унутпаңыз: алар калканчка чыкканда, GND VCC SDA SCL.

Мен ошондой эле суюк изолятор менен ширетилген контакттарды жана Power LED жабууну сунуштайм: конформалдуу каптоо бул үчүн атайын иштелип чыккан, бирок тунук лак бир аздан кийин жасалат жана мен колдонгон нерсе. Такта жабыла турган PMMA "крышасына" карабай, ал дагы эле элементтерге дуушар болот, жана кечирим сурагандан көрө коопсуз болгуңуз келет. УК нурунун сенсорун-тактанын ортосундагы кара чипти жаппаганыңызга ишениңиз-өзгөчө, эгер сиз конформалдуу каптоону колдонуп жатсаңыз: көбүнчө ультрафиолет флуоресценттик, бул жарыктын бир бөлүгүн өзүнө сиңирет дегенди билдирет. сенсор басып алууга аракет кылып жатат, андыктан анын окуусуна тоскоолдук кылат. Башка жагынан алганда, PMMA көбүнчө УК-тунук материалдардын бири болуп саналат жана анын өлчөөлөрүнө болгон таасирин минимумга чейин сактап, сенсорду элементтерден жетиштүү коргойт.

Топурактын нымдуулугу сенсору 3 жиптүү кабелдин учтарын кыркып, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй тактанын бириктиргичтерине кошуңуз. Жана башка учунда, жакшы туташуу үчүн 3 эркек төөнөгүчтү ширеткиле. Дагы, буйрукту урматтоону унутпаңыз: GND A1 D5. Бул сенсор үчүн, контакттарды жана борттогу схеманы суюктук изолятору менен жабууну унутпаңыз: UV жарык сенсорунан айырмаланып, ал эч нерсе менен капталбайт жана элементтерге толугу менен дуушар болот, андыктан жакшы деңгээлдеги коргоо керек.

Топурактын температурасы сенсору Кабелдин учтарын кыскартуу жана кайра аларды 3 эркек казыкка ирети менен кошуу: GND D4 VCC. Жакынкы зымдар шарттуу түрдө түстүү коддолгон: BLACK = GND WHITE = SIG RED = VCC.

Sunny BuddyI тактадагы экинчи Load коннекторлоруна бир нече секирүүчү аялдардын башын кошту, бирок акыры аларды колдонбой калды, андыктан бул керек эмес.

Тышкы антенна Жөн гана антеннаны базалык бөлүктүн астына, же форма факторуна туура келген башка жерге чаптаңыз.

Калибрлөө

Топурактын нымдуулугу сенсору Бул эң калибрленүүгө муктаж болгон сенсор, жана аны жайгаштырылган соң көзөмөлдөп турган топуракка калибрлөө маанилүү.

Буга жардам берүү үчүн, мен calibrator.ino аттуу жөнөкөй программаны чогулттум: жөн гана аны Photonго түзүп, жаркылдатып, сериялык мониторду даярда, мисалы Particle CLI командасынын бөлүкчөлөрүнүн сериялык монитору же экраны менен /dev / ttyACM0. Сенсорду калибрлегиси келген топурактын ичине болжол менен төрттөн үч бөлүгүн биринчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй толугу менен кургак абалда коюңуз жана бул чийки көрсөткүчтү calibration.h файлынын smCal0 талаасына жазыңыз. Андан кийин, мүмкүн болушунча топуракты нымдап, экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй суу менен каныкканга чейин жана ошол эле файлдын smCal100 талаасына бул чийки көрсөткүчтү жазыңыз.

Калибрлөөнү талап кылган дагы бир элемент - бул Sunny Buddy: сенсор болбосо да, анын MPPT (Maximum Power Point Transfer) дизайны максималдуу кубаттуулуктун ошол чекитине чейин калибрлениши керек. күнү, SET жана GND прокаттарындагы чыңалууну өлчөп, жакынкы потенциометрди отвертка менен 3В болгонго чейин тууралаңыз.

2 -кадам: Программалык камсыздоо

Сиз GitHub репо боюнча жаңыртылган жана документтелген бардык кодду таба аласыз.

3 -кадам: Ассамблея

Келгиле, бардыгын Стивенсон экраны менен бирге тартып, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй өйдөдөн ылдыйга чейин чогултууну баштайлы. Биринчиден, эң алдыңкы капкак болуп саналат, анын бөлүнүү ставкалары менен UV нуру сенсорунун жана күн панелинин чогуу жана болтту коюу үчүн Кийинки, аны толтуруу үчүн, күн панелин стелегине орнотуңуз жана UV жарык сенсорун PMMA чатыры менен жабыңыз. Андан кийин, калган капкактарды сайгыч таякчалар менен жогорку бөлүккө чогултса болот: тешиктерге ынандыруучу нерсе керек болушу мүмкүн, бирок бир аз сүрүлүү алардын бардыгын бириктирүүгө жардам берет.

Stevenson экраны чогултулган соң, жамгыр өлчөгүч менен базалык бөлүккө кошулуңуз жана компоненттерин такталарына орнотуп, сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй туташтырып, анын схемасы менен толтуруңуз. Андан кийин, тышкы антенна, топурактын температурасы жана нымдуулук сенсорлору жана OpenLog сыяктуу перифериялык түзүлүштөрдү туташтырса болот. Андан кийин SparkFunдун орнотуу көрсөтмөсүндө көрсөтүлгөндөй шамал эсептегичтерин устунуна орнотуп, жамгыр өлчөгүчтү жана базалык бөлүгү анын төрттөн үч бөлүгүнө чейин көтөрүлөт.

Сиз андан кийин күн панелинен, ультрафиолет нурунун сенсорунан жана жамгыр менен шамал өлчөгүчтөрүнүн капкактарынын ортосундагы тешиктен өтүп, Стивенсон экранын базалык бөлүккө орното аласыз. Таякчалар ар бирине бир нече жаңгак менен бекитилгенден кийин, сиздин жеке аба ырайы станциясы толук бүтүп, талаага жайгаштырууга даяр!

4 -кадам: Колдонуу + Жыйынтыктар

Муну бүтүргөндөн кийин, сиз отуруп, эс алып, жандуу гипер-жергиликтүү аба ырайы жөнүндө маалыматты кийинки платформаларда көрө аласыз!

• ThingSpeak
• Аба ырайы
• WeatherCloud

Жогорудагы конкреттүү шилтемелер менин аба-ырайы маалыматыма тиешелүү, бирок эгер сиз бул проекти жасасаңыз, анда түзмөгүңүзгө шилтемелерди да кошуңуз-бул адамдар жасаган тармактын кеңейгенин абдан жакшы көрөм!