Күн метеостанциясы: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Сиз качандыр бир убакта корооңуздан аба ырайы тууралуу маалыматты кааладыңыз беле? Эми сиз дүкөндөн метеостанцияны сатып алсаңыз болот, бирок, адатта, алар батареяны талап кылат же розеткага туташтырылышы керек. Бул метеостанциянын сеткага туташуусунун кажети жок, анткени анын эффективдүүлүгү үчүн күндү карай бурулган күн батареялары бар. RF модулдары менен ал маалыматты станциядагы сырттан Raspberry Piге үйүңүздүн ичинде өткөрүп бере алат. Raspberry Pi маалыматын көрө турган веб -сайтка ээ.

1 -кадам: материалдарды чогултуу

Материалдар

• Raspberry Pi 3 модели B + + адаптер + Micro SD Card 16GB
• Arduino Uno
• Arduino Pro Mini + FTDIдин негизги үзүлүшү
• 4 6V 1W күн батареялары
• 4 18650 батарея
• Booster 5v
• 4 TP 4056 батарейка кубаттагычтары
• Adafruit DHT22 температура жана нымдуулук сенсору
• BMP180 Барометрдик басым сенсору
• 4 LDR
• RF 433 кабыл алгыч жана өткөргүч
• 2 Nema 17 Stepper моторлору
• 2 DRV8825 Stepper мотор айдоочулары
• lcd 128*64
• Зымдар көп

Куралдар жана материалдар

• Желим
• Жыгач тактайлар
• Көрдүм
• Бурамалар + бурамалар
• Duck тасмасы
• 2 алюминий тилкеси

2 -кадам: Механикалык дизайн

Аба ырайы станциясынын кузову фанерадан жасалган. Жыгачты колдонуунун кереги жок, аны каалаган материалдан жасай аласыз. Кыймылдаткычтарды орнотуу үчүн, мен жыгачтан бүтүндөй бургуладым, андан кийин мотордун валына жалпак бураманы сайып койдум, ал мен күткөндөн жакшы иштейт. Ушундай жол менен моторду 3d басып чыгаруунун кажети жок жана аны жасоо оңой. Андан кийин моторлорду абдан бекем кармоо үчүн 2 алюминий тилкесин бүгүп койдум. Андан кийин мен тактайды кесип, күн батареялары үчүн тешик жасадым. Андан кийин күн панелдерин ага жабыштырып, күн батареяларына зымдарды ширеткиле. Андан кийин кара материалдан крест жасашыңыз керек болот. Эгерде сизде кара эч нерсе жок болсо, кара тасма колдонсоңуз болот. Бул крест ар бир бурчта LDRди кармап турат, ошондуктан Arduino LDRден келген өлчөөлөрдү салыштырып, кайсы багытка бурулушу керек экенин эсептей алат. Ошентип, кичинекей бүтүндүктөрдү ар бир бурчка бургулаңыз, ошондо сиз LDRге ылайыкташа аласыз. Эми эмне кылыш керек болсо, ошонун бардыгын жасоо - базалык табак жана электрониканы коюу үчүн бир нерсе. Негизги табак үчүн бардык зымдарды көздөй багыт алуу үчүн бир бүтүн бургулоо керек болот. Өлчөө үчүн мен сизге эч нерсе бербейм, анткени муну кантип жасоону өзүңүз чечесиз. Эгерде сизде башка моторлор же башка күн батареялары болсо, анда сиз өзүңүз өлчөөнү өзүңүз чечишиңиз керек болот.

3 -кадам: Электр долбоорлоо

Күч

Бүт система батарейкалар менен иштейт (Raspberry Piден башка). Мен 3 батарейканы катар коюп койгом. 1 Батарея орточо 3,7В, андыктан 3 серия 11В айланасында берет. Бул 3s батарейка пакети моторлор жана RF өткөргүч үчүн колдонулат. Башка батарея Arduino Pro Mini жана сенсорлорду иштетүү үчүн колдонулат. Батарейкаларды кубаттоо үчүн мен 4 TP4056 модулун колдондум. Ар бир батареяда 1 TP4056 модулу бар, ар бир модуль күн панелине туташкан. Модулда B (in) жана B (out) бар болгондуктан, мен аларды өзүнчө кубаттап, аларды катарлап бошото алам. Туура TP4056 модулдарын сатып алганыңызды текшериңиз, анткени бардык модулдарда В (in) жана B (out) жок.

Контрол

Arduino Pro Mini сенсорлорду жана моторлорду башкарат. Arduino чийки жана жер казыгы 5V күчөткүчкө туташкан. 5V күчөткүч бир батареяга туташкан. Arduino Pro Mini кубаттуулугу өтө аз.

Компоненттер

DHT22: Мен бул сенсорду VCC жана Ground менен туташтырдым, андан кийин маалымат пинин санарип пин 10го туташтырдым.

BMP180: Мен бул сенсорду VCC жана Ground менен туташтырдым, SCLди Arduinoдогу SCLге жана SDAны Arduinoдогу SDAга туташтырдым. Этият болуңуз, анткени Arduino Pro Miniдеги SCL жана SDA төөнөгүчтөрү тактанын ортосунда, андыктан эгер сиз казыктарды тактага ширетип, аны нанга салып койсоңуз, анда ал иштебейт, анткени сизде башка казыктардын кийлигишүүсү пайда болот. Мен тактанын үстүнө ошол 2 төөнөгүчтү ширетип, зымды түз эле ага туташтырдым.

RF өткөргүч: Мен муну жакшы сигнал жана узун диапазон үчүн 3s батарея пакетине туташтырдым. Мен аны 5Vга Arduinoдон туташтырууга аракет кылдым, бирок ал кезде RF сигналы өтө алсыз. Мен андан кийин маалымат пинин санарип пинге 12 туташтырдым.

LDR: Мен 4 LDRди аналогдук пиндерге A0, A1, A2, A3 туташтырдым. Мен LDRди 1K каршылыгы менен коштум.

Моторлор: Моторлор 2 DRV8825 башкаруу модулдары менен башкарылат. Бул абдан ыңгайлуу, анткени алар 2 гана киргизүү линиясын (багыт жана кадам) алышат жана моторлорго фазага 2А чейин өндүрө алышат. Мен аларды 2, 3 жана 8, 9 санарип казыктарына туташтырдым.

ЖК: Мен анын IP-дарегин көрсөтүү үчүн Raspberry Pi менен LCD туташтырдым. Мен арткы жарыкты жөнгө салуу үчүн триммер колдондум.

RF кабылдагычы: Мен ресиверди 5V жана Ground боюнча Arduino Uno менен туташтырдым. Алуучу 5В ашпашы керек. Мен анда маалымат пинин санарип пинге 11 туташтырдым, эгер сиз Raspberry Piде иштеген бул RF модулдарынын китепканасын тапсаңыз, анда Arduino Uno колдонуунун кажети жок.

Raspberry Pi: Raspberry Pi USB кабели аркылуу Arduino Uno менен туташкан. Arduino RF сигналдарын Raspberry Piге сериялык туташуу аркылуу өткөрүп берет.

4 -кадам: Келгиле коддоону баштайлы

Arduino Pro Miniге код коюу үчүн сизге FTDI программисти керек болот. Pro Mini'де USB порту жок болгондуктан (кубатты үнөмдөө үчүн) сизге ошол такта керек болот. Мен кодду Arduino IDEде программаладым, мен муну эң оңой жолу деп ойлойм. Файлдан кодду жүктөңүз жана баруу жакшы болушу керек.

Arduino Uno коддоо үчүн аны компьютериме USB кабели аркылуу туташтырдым. Мен кодду жүктөгөндөн кийин аны Raspberry Pi менен туташтырдым. Мен Raspberry Piдеги кодду да өзгөртө алдым, анткени мен Arduino IDE орноттум жана аны ошол жерден программалай алгам. Код абдан жөнөкөй, ал ресиверден маалыматты алып, аны сериялык порт аркылуу Raspberry Piге жөнөтөт.

Raspberry Pi коду үчүн мен Raspbian орноттум. Мен андан кийин SSH туташуусу аркылуу ага туташуу үчүн Putty колдондум. Мен Raspberryди конфигурацияладым, ага VNC аркылуу туташып, GUIге ээ болдум. Мен Apache веб -серверин орнотуп, бул долбоордун арткы жана алдыңкы бөлүктөрүн коддоп баштадым. Сиз кодду githubдан таба аласыз:

5 -кадам: Маалыматтар базасы

Маалыматтарды сактоо үчүн мен SQL маалымат базасын колдоном. Мен MySQL Workbenchте маалымат базасын түздүм. Базада сенсордун көрсөткүчтөрү жана сенсордук маалыматтар сакталат. Менде 3 стол бар, бири сенсордун маанисин убакыт белгилери менен сактоо үчүн, экинчиси сенсорлор жөнүндө маалыматты сактоо үчүн жана акыркы колдонуучулар жөнүндө маалыматты сактоо үчүн. Мен Колдонуучулар таблицасын колдонбойм, анткени мен MVPде болбогондуктан, долбоордун бул бөлүгүн кодировкалаган жокмун. SQL файлын жүктөп алып, аны аткарыңыз жана маалымат базасы жакшы болушу керек.