Жөнөкөй жабык обсерватория: 9 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул долбоор сизге кээ бир учурдагы жана оңой алынган сенсорлор менен жөнөкөй обсерваторияны кантип жасоону көрсөтөт. Чынында, мен муну окуучуларымдын бирине курдум. Студент күндүн нуру бөлмө температурасына жана нымдуулугуна кандай таасир этерин билгиси келет. Бул долбоорго кызыккан физикалык чоңдуктар (1) жарыктын интенсивдүүлүгү, (2) нымдуулук, (3) температура жана (4) абанын басымы. Бул маалымат менен сиз бөлмөдө жайлуу шарт түзүү үчүн кондиционерди, нымдагычты же жылыткычты башкара турган башка системаларды же түзүлүштөрдү жасай аласыз.

1 -кадам: сенсорлорду даярдоо

Сиз схеманы төмөнкү сенсорлор менен кура аласыз же жөн эле ошол сенсорлордун модул такталарын же модул тактасын сатып алсаңыз болот.

1. Айланадагы жарык сенсору TEMT6000 (Datasheet PDF)

2. Басым жана температура BMP085 же BMP180 (*алар эски продуктылар, башка альтернативаларды табышыңыз керек болот) (Adafruitтен окуу документи)

3. Температура жана нымдуулук сенсору DHT11 (Adafruitтен окуу документи)

4. UV жарык сенсору GUVA-S12SD (Маалыматтар PDF)

Сенсорлорду колдонуу үчүн мен кээ бир шилтемелерди тиркеп койдум. Сиз интернеттен пайдалуу сабактарды жана шилтемелерди таба аласыз.

2 -кадам: Башкы процессорду даярдоо

Мен системаны жана кодду текшерүү үчүн Arduino Uno тактасын тандап алдым. Бирок, эгерде дагы сенсорлор кошулса, atmega328Pде кодду сактоо жана иштетүү үчүн жетиштүү эс жок экенин байкадым. Ошентип, сизге 4төн ашык сенсор керек болгондо atmega2560 Arduino тактасын колдонууну сунуштайм.

Микроконтроллер (MCU):

· Arduino үчүн Atmega328P тактасы

· Же Arduino үчүн Atmega2560 тактасы

3 -кадам: Системаны даярдоо

Мен сырткы жана ички физикалык мүнөздөмөлөрдү өлчөгүм келет. Акырында, мен төмөнкү сенсорлорду Atmega2560 тактасына туташтырдым.

Ички чөйрө:

1. Басым жана температура BMP180 x 1 шт

2. Температура жана нымдуулук сенсору DHT11 x 1 шт

Сырткы чөйрө:

1. Айланадагы жарык сенсору TEMT6000 x 1 шт

2. Басым жана температура BMP085 x 1 шт

3. Температура жана нымдуулук сенсору DHT11 x 1 шт

4. UV жарык сенсору GUVA-S12SD х 1 шт

Балким, мен басымды өлчөө үчүн ар кандай сенсорлорду колдонгондугумду байкасаңар болот. Бул схеманы куруп жатканда менде BMP180 модулдук такта жок болгондуктан. Мен так өлчөө жана адилеттүү салыштыруу керек болсо, ошол эле сенсорлорду колдонууну сунуштайм.

4 -кадам: Маалыматтарды каттоону даярдоо

Мындан тышкары, мен аппараттын компьютерге туташпай эле маалыматтарды сактоосун каалайт элем. Мен реалдуу убакыт сааты менен маалыматтарды каттоо модулун коштум. Төмөнкүлөр маалыматтарды каттоо жана зымдарды туташтыруу үчүн пункттар.

· SD карта

· CR1220 монета батареясы

· Arduino үчүн маалыматтарды каттоо модулу (Adafruitтен документти үйрөнүү)

5 -кадам: Куралдарды даярдоо

Төмөндө схеманы куруу үчүн керектүү болгон кээ бир шаймандар же шаймандар бар.

• 30AWG ороо куралы
• Кандооч
• Лайкоочу зым (коргошун жок)
• Breadboard
• Башы 2,54 мм
• Өткөргүч зымдар
• Ороо зымдары (30AWG)
• Ысык клей
• 3D басып чыгаруу (эгерде сиздин түзмөгүңүз үчүн кап керек болсо)
• Arduino IDE (Микро контроллер тактасын программалоо үчүн бизге керек)

6 -кадам: DS1307 реалдуу убакыт саатын (RTC) баштапкы абалга келтирүү

Мен маалыматтарды илимий эксперимент үчүн колдонгум келет. Ошентип, маалыматтарды талдоо үчүн туура өлчөө убактысы маанилүү. Программалоодо delay () функциясын колдонуу убакыттын өтүшүндө өлчөө катасын пайда кылат. Тескерисинче, мен Arduino платформасында гана реалдуу убакытта кантип так өлчөөнү билбейм. Тандоо убактысынын катасын болтурбоо же өлчөө катасын азайтуу үчүн, мен ар бир өлчөө үлгүсүн убакыт жазуусу менен алгым келет. Бактыга жараша, маалыматтарды каттоо модулунда реалдуу убакыт сааты (RTC) бар. Биз аны маалыматтарды тандоо убактысын чыгаруу үчүн колдоно алабыз.

RTCти колдонуу үчүн, мен RTC'ди баштапкы абалга келтирүү үчүн нускаманы (шилтемени) аткарам. Мен муну биринчи Arduino Uno тактасы менен кылууну сунуштайм. Себеби, Atmega2560 тактасы колдонулганда схеманы өзгөртүүгө туура келет (I2C туташуусу башка). Сиз RTC орноткондон кийин, cr1220 батарейкасын чыгарбаңыз. Ошол эле учурда, маалыматты каттоо алдында батарейканын абалын текшериңиз.

7 -кадам: Туташуу

Мен ички жана тышкы өлчөөнү бөлүп алдым. Ошентип, мен сенсорлордун эки башка тобун туташтыруу үчүн эки баш кылдым. Мен аталыштарды орнотуу үчүн маалыматтарды каттоо модулундагы бош орунду колдондум. Райондук туташууну бүтүрүү үчүн мен ширетүүнү да, ороону да колдоном. Ороо процесси таза жана ыңгайлуу, ал эми ширетүүчү түйүн күчтүү жана коопсуз. Сиз схеманы куруу үчүн ыңгайлуу ыкманы тандай аласыз. Эгерде сиз Atmega2560 тактасын колдонуп жатсаңыз, SDA жана SCL казыктары үчүн секирүү байланышын курганыңызды текшериңиз. Маалыматтарды каттоо калканындагы РТКнын туташуусу кайра туташышы керек.

Сенсорлорду туташтыруу үчүн, мен сенсор модулдарынын үстүнкү баштарын ширеттим, андан кийин бардык сенсорлорду баштыктарга туташтыруу үчүн зым менен ороп колдондум. Чыгып жаткан сенсор модулдарын колдонуп жатканда, мен иштөө чыңалуусун кылдаттык менен текшерип көрүүнү сунуштадым. Кээ бир сенсор модулдары 5V жана 3.3 V кириштерин кабыл алышат, бирок кээ бирлери 5V же 3.3V гана колдонууга чектелген. Төмөндөгү таблицада колдонулган сенсор модулдары жана иштөө чыңалуусу көрсөтүлгөн.

Таблица. Сенсор модулу жана иштөө чыңалуусу

8 -кадам: MCUну программалоо

Бактыга жараша, мен бардык сенсорлор үчүн колдонмо мисалдарын таба алам. Эгерде сиз аларды жаңы колдонуп жатсаңыз, аларды интернеттен жүктөп алсаңыз болот же Arduino IDEдеги китепкана менеджеринин жардамы менен орното аласыз.

Мен тутумдун чыгарылышын ар бир үлгү үчүн программаладым. Сап чыгарылат жана орнотулган SD картада сакталат. Эгер сиз маалыматты көрүүңүз керек болсо, аппаратты өчүрүп, анан SD картаны ажыратыңыз. Андан кийин, сиз SD картаны картты окууга орнотсоңуз болот. Файл csv файлы катары сакталат. Маалымат файлын компьютерге жүктөп алгандан кийин, аны тексттик программа же жумушчу баракча программасы аркылуу көрө аласыз.

(Сиз баштапкы кодду тиркелген файлдан жүктөп алсаңыз болот.)

9 -кадам: Аны сынап, колдонуңуз

Сиз маалыматтын маанисин түшүнүшүңүз маанилүү. Тандоо жыштыгы маанилүү параметрлердин бири болуп саналат. Учурдагы өлчөө убакыт аралыгы 1 мүнөт, аны өзгөртүү керек болушу мүмкүн.

Мындан тышкары, сиз DHT11дин температура өлчөгүчүнүн так эместигин таба аласыз. Эгер сизге тагыраак баа керек болсо, анда жөн гана BMP басым сенсорлорунун температура көрсөткүчүн колдонсоңуз болот.

Бул окуу үчүн рахмат!