Аз кубаттуу аба ырайы станциясы: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

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

Эми анын үчүнчү версиясында жана эки жылдан ашык сыноодон өткөндөн кийин, менин аба ырайы станциямдын кубаттуулугу төмөн жана маалымат берүү ишенимдүүлүгү жакшыртылды.

Электр энергиясын керектөө - декабрь жана январь айларынан башка айларда көйгөй эмес, бирок бул караңгы айларда күн панели 40 Ватт деп эсептелсе да, системанын талабына жооп бере алган жок … жана суроо -талаптын көбү 2G FONA GPRS модулу маалыматтарды интервейлерге түз жеткирет.

Кийинки көйгөй FONA GPRS модулунун өзү, же, балким, уюлдук телефон тармагы менен болгон. Аппарат бир нече жума / ай бою кемчиликсиз иштейт, бирок күтүлбөгөн жерден эч себепсиз токтоп калат. Кыязы, тармак кандайдыр бир "тутумду жаңыртуу маалыматын" жөнөтүүгө аракет кылат, эгерде ал кабыл алынбаса, түзмөктү түйүндөн өчүрүп салат, андыктан GPRS чынында эле маалыматтарды берүү үчүн техникалык тейлөөнү талап кылбайт. Бул уят, анткени ал иштегенде, чынында эле сонун иштеген.

Бул жаңыртуу маалыматты Raspberry Pi жергиликтүү серверине жөнөтүү үчүн аз кубаттуу LoRa протоколун колдонот, андан кийин аны интервейлерге жөнөтөт. Ошентип, метеостанциянын өзү күн панелинде аз кубаттуулукта болот жана процесстин "оор көтөрүүчү" бөлүгү, тармактын WIFI диапазонунда бир жерде жасалат. Албетте, эгерде сизде LoRa коомдук шлюзу бар болсо, анда Raspberry Pi талап кылынбайт.

Аба ырайы станциясынын ПХБсын куруу оңой, анткени SMD компоненттери абдан чоң (1206) жана ПХБда бардыгы 100%иштейт. Кээ бир компоненттер, атап айтканда үйлөмө аспаптар абдан кымбат, бирок кээде Ebayден экинчи колунан табууга болот.

1 -кадам: Компоненттер

Arduino MKR1300 LORAWAN ……………………………………………………………. 1 ичинен

Raspberry Pi (жергиликтүү LoRa шлюзунун жеткиликтүүлүгүнө жараша) ………… 1 ичинен

BME280 басым, нымдуулук, температура жана бийиктик үчүн …………………………..

RJ 25 туташтыргычы 477-387 ………………………………………………………………………

L7S505 ……………………………………………………………………………………………. 1 ичинен

Бипер 754-2053 …………………………… 1

Шоттки диод (1206) …………………………………… 2

R1K ресторандары ………………………………… 3

R4.7K каршылыгы ………………………………

C100nF конденсатору …………………………… 3

R100K …………………………………………… 1

R10K …………………………………………….. 4 ичинен

C1uF ………………………………………………… 1

C0.33uF ………………………………………… 1

R100 …………………………………………….. 1 ичинен

R0 ……………………………………………….. 1 ичинен

Даллас DS18B20 температура зонду ………… 1 ичинен

ПХБ ………………………………………………………… 1

Жамгыр өлчөгүч ……………………………………………. 1 ичинен

Топурак иликтөөчүсү …………………………………… 1 (DIY зонду үчүн 6 -кадамды караңыз)

A100LK анемометр …………………………

W200P шамал канаты ……………………………

2 -кадам: Бул кантип иштейт

Сенсорлорду температура, нымдуулук жана басым сыяктуу нерселер үчүн иштетүү оңой, бирок кээ бирлери өтө татаал, бирок бардык коддор бул блогго киргизилген.

1. Жамгыр өлчөгүч "үзгүлтүккө" учурайт жана өзгөрүү аныкталганда иштейт. Жамгыр инструментке кирип, бир учу толгондо бир жолу чайкалган кара рокердин үстүнө агып түшөт, ал магниттик сенсорду эки жолу иштетет. Жамгыр сенсору баарынан жогору турат жана маалыматтар берилип жатса дагы иштейт.

2. Анемометр аз кубаттуу импульсту жөнөтүү менен иштейт, анын жыштыгы анын ылдамдыгына көз каранды. Эң катуу соккуларды кармоо үчүн секундуна бир жолу жазуу керек болсо да, коддоо өтө жөнөкөй жана өтө аз кубатты колдонот. Код жазуу сеансында шамалдын орточо ылдамдыгын жана максималдуу ылдамдыгын жазып турат.

3. Алгачкы ойлордо шамал кемесин коддоо оңой болмок, татаалдыктар изилденгенден кийин, бул бир топ татаал. Негизи, бул өтө аз момент потенциометр, бирок андан окуу көйгөйү түндүк багытта кыска "өлүк зонага" ээ экендиги менен татаалдашат. Түндүккө жакын кызыктай окуулардын алдын алуу үчүн резисторлорду жана конденсаторлорду түшүрүү керек, алар окууда сызыктуу эмес. Ошондой эле, көрсөткүчтөр полярдык болгондуктан, орточо орточо эсептөөлөр мүмкүн эмес, ошондуктан болжол менен 360 сандын массивин түзүүнү камтыган татаал режимди эсептөө керек! …. Жана мунун аягы эмес …. Сенсор түндүктүн эки тарабында жайгашкан сыяктуу кайсы квадрантты көрсөтүп жатканына өзгөчө көңүл бурулушу керек, режимге башкача мамиле кылуу керек.

4. Топурактын нымдуулугу - бул өткөргүчтүн жөнөкөй зонду, бирок энергияны үнөмдөө жана коррозияны болтурбоо үчүн ал Arduino запастык санарип казыктарынын бири менен абдан тез импульсталат.

5. Система Arduinoдан маалыматты Raspberry Pi (же LoRa шлюзуна) жөнөтөт, бирок ал ар кандай эсептегичтерди жана орточо көрсөткүчтөрдү баштапкы абалга келтирүүдөн мурун маалыматты туура кабыл алгандыгын ырастоо үчүн алуучудан "кайра чалууга" муктаж. жаңы окуу топтому. Ар бир жазуу сеансы болжол менен 5 мүнөт болушу мүмкүн, андан кийин Arduino маалыматтарды жөнөтүүгө аракет кылат. Эгерде маалыматтар бузулган же интернет байланышы жок болсо, кайра чалуу ийгиликтүү болгонго чейин жазуу сеансы узартылат. Ошентип, шамалдын жана жамгырдын максималдуу ылдамдыгы көз жаздымда калбайт.

6. Бул блогдун чегинен тышкары болсо да, бир жолу интернет -серверде (бул Улуу Британиянын Ипсвич шаарында жайгашкан чоң компьютер), маалыматтар MySQL маалымат базасына чогултулат, ага жөнөкөй PHP скрипттери аркылуу кирүүгө болот. Акыркы колдонуучу Amcharts менчик Java программасынын жардамы менен кооз терүүлөрдө жана графиктерде көрсөтүлгөн маалыматтарды көрө алат. Андан кийин "акыркы натыйжаны" бул жерден көрүүгө болот:

www.goatindustries.co.uk/weather2/

3 -кадам: Файлдар

Бардык Arduino, Raspberry Pi код файлдары жана "Дизайн Spark" программасында PCB түзүү үчүн файл Github репозиторийинде бул жерде:

github.com/paddygoat/Weather-Station

4 -кадам: ПХБны толтуруу

SMD компоненттерин ширетүү үчүн эч кандай трафарет талап кылынбайт - жөн гана ПХБ төшөмөлөрүнө бир аз ширетип, компоненттерди кыпчуур менен коюңуз. Компоненттер бардыгын көз менен жасай турганчалык чоң жана ширетүүчү башаламан көрүнсө же компоненттер борбордон бир аз алыс болсо, мааниге ээ эмес.

ПХБны тостер мешине салып, температураны көзөмөлдөө үчүн К тибиндеги термометрди колдонуп 240 градуска чейин ысытыңыз. 240 градуста 30 секунд күтө туруңуз, андан кийин мешти өчүрүп, эшикти ачып жылуулукту бошотуңуз.

Эми калган компоненттерди кол менен ширетүүгө болот.

Эгерде сиз ПКБ сатып алгыңыз келсе, zip түрүндөгү gerber файлдарын бул жерден жүктөп алыңыз:

github.com/paddygoat/Weather-Station/blob/master/PCB/Gerbers_Weather%20station%203_Tx_01.zip

жана аларды бул жерге JLCге жүктөңүз:

100 x 100 мм тактайдын өлчөмүн тандап, бардык демейки параметрлерди колдонуңуз. Баасы 2 такта үчүн 2 доллар + почта.

5 -кадам: жайгаштыруу

Аба ырайы станциясы талаанын ортосунда үйлөмө аспаптар менен бийик кабелге орнотулган. Орнотуунун деталдары бул жерде берилген:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

6 -кадам: Мурунку иш

Бул көрсөтмө жети башка мурунку долбоорлордун өнүгүү тарыхына ээ болгон долбоордун акыркы этабы болуп саналат:

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…

www.instructables.com/id/Setting-Up-an-A10…

www.instructables.com/id/Analogue-Sensors-…

www.instructables.com/id/Analogue-Wind-Van…

www.instructables.com/id/Arduino-Soil-Prob…

www.instructables.com/id/Arduino-GPRS-Weat…