Аляска Datalogger: 5 кадам (Сүрөттөр менен)

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

Аляска климаттын өзгөрүшүнүн алды жагында. Анын уникалдуу позициясы ар кандай көмүр кендеринин канарейстери жайгашкан, көптөгөн изилдөөлөрдү жүргүзүүгө мүмкүндүк берет. Биздин досубуз Монти-археолог, ал штаттын тегерегине тараган жергиликтүү айылдардагы балдар үчүн лагерлерге жардам берет--Culturalalaska.com. Ал бул балдар менен тамак -ашты тарыхый сактоо үчүн кэш жерлерин куруп жатат жана кыштын болжол менен 8 айына таштап кете турган температураны көзөмөлдөөнүн жолун каалады. Аляскадагы азык-түлүк кэши Аюунун киришине жол бербөө үчүн иштелип чыккан жана көмүлүшү же мамычалардагы кичинекей кабинага окшош түзүлүшкө бекитилиши мүмкүн. Тилекке каршы, климаттын жылышы бул ыңгайлуу муздаткычтардын көпчүлүгүн ушул жайда микротолкундуу мешке айландырат-чынын айтсам, бул жерде чындап ысык! Ал жерде көптөгөн коммерциялык берилиштерди эсептөөчү машиналар бар, бирок Аляскага өзүнүн DIY бренди керек болчу: Суу өткөрбөйт, узун сызыктарда эки суу өткөрбөй турган сенсор, экинчисинин үстүндө болушу үчүн, STEM программасы бар балдар үчүн курула турган нерсе, Минималдуу тейлөө, Узак мөөнөттүү батарея, SD картадан оңой жүктөө, 3D басып чыгаруу, кайра заряддалуучу, Реалдуу убакыт сааты жана арзан.

Дизайн каалаган 3D принтери менен толугу менен басып чыгарылат жана мен ПКБнын дизайнын жасадым, аны сиз заказ кылсаңыз жана компоненттерди алуу үчүн толтурсаңыз болот. Батарея жалпы 18650 болуп саналат, ал бир жылга созулушу керек жана күнүнө 12 жолу окулат жана кубаттоо бир күнгө бир аз кубаттуулукту туташтыруу менен жүргүзүлөт. Ал үйдүн суу тазалагычтарында колдонулуучу O-рингдин тегерегинде иштелип чыккан (Fusion 360), аны алуу оңой жана кремний майлоо жана жакшы орнотулган болтторду бекемдөө бул жылы келсе Аляска кышын коргоону камсыз кылышы керек ….

1 -кадам: Берилиштериңизди чогултуңуз

Адафруттун сонун дизайндары тактайдагы компоненттердин көпчүлүгүн түзөт-алар бир аз кымбатыраак, бирок алар абдан иштиктүү жана ишенимдүү. (Менин эч кандай компания менен каржылык байланышым жок …) Мен 3D бөлүктөрү үчүн Creality CR10 принтерин колдондум. Эки өчүргүч суу өткөрбөйт.

1. Vktech 5pcs 2M Waterproof Digital Temperature Temp Sensor Probe DS18b20 $ 2

2. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout [ADA3013] $ 14

3. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout $ 5

4. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $ 22 Сиз ошондой эле MO версиясын колдоно аласыз, бирок батарейканын деңгээли башка пинге орнотулган жана аны программалык камсыздоого алмаштырышыңыз керек.

5. IZOKEE 0.96 '' I2C IIC 12864 128X64 пикселдик OLED $ 4

6. Rugged Metal On/Off Blue LED Ring менен которулуу - 16mm Blue On/Off $ 5

7. Көгүлтүр LED шакеги бар бышык металл баскычы - 16мм көк момент $ 5

8. Түрлүү тез бириктирүү үчүн бириктирет

9. 18650 Батарея $ 5

10. Captain O-Ring-Whirlpool WHKF-DWHV, WHKF-DWH & WHKF-DUF суу чыпкасын алмаштыруу

2 -кадам: Аны куруңуз

Турак жайдын дизайны стандарттык Westinghouse бүт үй суу чыпкасынан оңой жеткиликтүү о-рингдин тегерегинде курулган. Шакек корпустун эки басылган жарымынын ортосундагы кремний майлуу оюкка түшөт. Корпустун ылдыйында 18650 батарейкасы жана эки суу өткөрбөөчү которгуч үчүн орун бар-темп-зондору үчүн кабелдердин чыгышы үчүн тешик да бар. Жогорку жана төмөнкү жарым үчүн эки файл төмөндө.

Төмөнкү бөлүк 4 мм же эквиваленттүү көлөмдөгү нейлон болтторун алып, баштарын алып, аларды орнотуу үчүн бургуланган тирөөчтөргө цементтөө менен аяктайт. Тиешелүү узундукту колдонуңуз, ошондо үстүндөгү нейлон капкак гайкалары эки жарым кошулганда аларды жаап коёт. Жогорку жана төмөнкү бөлүмдөр колдоосу менен басылышы керек. Үстүнкү бөлүк жука лександан жасалган тегерек пластикалык терезеге чаптоо менен аяктайт.

3 -кадам: Wire It

ПХБнын жамааты абдан жөнөкөй. Мен Eagleдеги тактанын дизайнын жасап, аны PCBwayге өндүрүш үчүн жөнөттүм-бул эң арзан нерсе. Эгерде сиз мүчүлүштүктөрдү оңдоону кааласаңыз, анда Brd файлындагы схеманы аткарыңыз. Кичинекей LED экран тактадагы I2C туташуулары аркылуу тиркелет жана жер менен кошо. Тутумдун жүрөгү - бул TPL5111, ал түздөн -түз батареяга туташкан жана дайыма иштей берет. Бул Feather модулундагы иштетүү пинин иштетүү менен системаны ар бир 2 саат сайын ойготуучу тандалма таймер (өзгөрүлмөлүү резистор) бар. RTC светодиод сыяктуу I2C автобусу менен байланышат-алардын дареги башка. Feather ошондой эле 18650 батареясына JST кабели аркылуу тутумдун бардык энергиясын өчүрүү/күйгүзүү аркылуу туташтырылган. Бул микрофонду мамыкка туташтырып, батарейкасы аз болгондо, мамыктан заряддоого мүмкүндүк берет. Сиз Featherге жаңы программалык камсыздоону жүктөгөн сайын, анын баскычын басуу менен TPL5111ди баштоону унутпашыңыз керек, антпесе Feather USB жүктөө чакырыгына жооп бербейт. Баскыч басылганда гана LED экранына кубат берүү үчүн жана TPL5111ге жогорку сигналды жөнөтүү үчүн иштелип чыккан, ал канаттын баскычы басылганча күйүп турууга мүмкүндүк берет. Бул экран күйүп турган убактысын чектөө үчүн жасалат - бул темп -зондордун абалын, батарейканын деңгээлин жана убактысын/датасын жана сиз куруп жаткан файлдын файлын текшерүү үчүн гана колдонулат. Өткөргүчтөрдүн акыркы бөлүгү - бул астыңкы жарымдагы акыркы бургулоо аркылуу жайгаштырылган эки зонд. Булар алып салууну жеңилдетүү үчүн JST 3 пин коннекторлору менен байланышкан. Мен 4.7K резисторун темп сенсорунун шинасына Маалыматтарды жана Чыңалуу пинин туташтыруу үчүн тактага коюуну унуткам. Демек, бул тактадагы сенсордун туташуу пункттарынын биринде жасалышы керек-алар энбелгиленген, ошондуктан алар оңой болушу керек. Алар экөө тең Featherдеги GPIO пинине барышат, ошондуктан бир гана резистор туташуусу керек.

4 -кадам: Аны программалоо

Программаны түшүнүү абдан оңой. SD китепканасы мамык тактага орнотулган SD карта файлын колдонуу үчүн. OneWire жана Dallas Temp китепканалары темир зонддорунан бир зымдуу көрсөткүчтөрдү алуу үчүн арналган. DonePin TPL5111ге бардык маалыматтарды окуу аяктаганы жөнүндө билдирүү жана Featherboard-ду өчүрүү дурус. VBatpin - Lipo батарейкасынын баасын окуу үчүн чыңалуу бөлгүчү бар мамыктын пини. Asciiwire китепканасы LED экранын иштетет. Бул учурда OneWireBus GPIO pin 6 болуп саналат. Бул Datalogger үчүн SD файл тутуму бардык маалыматтарды топтоо үчүн ANALOG02. TXT файлын орнотот. Ал ар дайым ошол эле файлды ачат жана ага жөн гана кошулат. Эски маалыматтан арылуу үчүн, чипти SD картанын кармагынан чыгарып, компьютерге жүктөп алышыңыз керек, мисалы EXCEll жайылтуу баракчасына. Бул жадыбалдын DATA импорттоо бөлүмү менен оңой жасалат. Файлдар чиптен алынып салынат жана жүн аны кайра ачканда жаңысын курат. Кийинки RTC үчүн убакыт/күн жөндөө келет. //rtc.adjust(DateTime(F(_DATE_), F (_ TIME_)))); Комментарийлердин белгилерин алып салыңыз, RTCти жүктөө убактыңызга коюңуз, андан кийин бул сызык менен чипти кайра программалаңыз, ошондо кийинки жолу компьютер жүктөлгөндө, батареяны колдогон убакыт сакчысына аны толтурууга жол бербестен, ошол эле жүктөө убактысын колдонбойт. in. Loop () бөлүмү SD файлын ачат, датаны/убакытты алат, эки сенсорду окуйт жана айландырат, батареянын деңгээлин эсептеп SD картка жазат. Андан кийин ырааттуулукту өчүрүү үчүн donePin бийик кылат.

5 -кадам: Аны колдонуу

Батарейка Feather'ди MicroUSB сайгычына туташтыруу менен толук заряддалат. Заряддын LEDы толугу менен заряддалмайынча күйүп турат-анын жай. ANALOG02. TXT жок жаңы SD карта чип кармагычка жайгаштырылган. Капкак орнотулуп, беш гайка резина прокаты менен урап түшүрүлгөн. Күйгүзүү баскычы күйгүзүлөт жана болжол менен 4 секунддан кийин баскыч басылат. Ал тез арада демейки темпти көрсөтөт жана экран тазалангандан кийин T1 жана T2 темп -зондору катары көрсөтүлөт. Сиз аны колуңуз менен жылытсаңыз болот, ошондуктан аны T1 жана T2 деп белгилөөгө болот. Экранда саат, мүнөт, сек, күн, ай жана окуу жылы, ошондой эле батарейканын деңгээли жана файлыңыздын чоңдугу көрсөтүлөт. Бул текшерүү 8 айга кетүүдөн мурун баары жакшы иштеп жатканына ынануу үчүн жасалат. Баскычты коё бериңиз жана зонддорду температура өлчөөлөрүн каалаган жерге коюңуз. Алар суу өткөрбөйт жана сиздин машинаңыз деп үмүттөнөбүз. Бул машиналардын алгачкы чыгышы Ильямна Аляскада болот жана ал жер астында кийинки жылдын апрелине чейин болот. Эрте тестирлөөдөн кийин, бул өлчөмдөгү батарейка TPL5111дин кубаттуулугуна байланыштуу күнүнө 12 окууда эң аз дегенде 1 1/2 жылга жетет деп табылды. Глобалдык жылынуу изилдөөлөрү ар бир адам үчүн абдан маанилүү-сыртка чыгып, илим кыл!