Nixie саатынын маанайы барометр: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Прогресстин белгисиз курмандыгы - анероиддүү үй барометри. Бул күндөрдө дагы эле токсондон ашкан адамдардын үйлөрүнөн мисалдарды таба аласыңар, бирок миллиондогон адамдар таштандыда же ebayде.

Чынында, эски мектептин барометри бир жумушунда дээрлик жараксыз болуп, өзүнө жардам берген жок. Аба ырайын алдын ала атмосфералык басымдын жардамы менен, атүгүл учурдагы аба ырайын көрсөтүү үчүн, туура калибрленип, туура иштеп жатат деп ойлоо дээрлик мүмкүн эмес.

Ошол эле учурда, 24/7 массалык маалымат каражаттарынын аба ырайы отчетторун киргизүүнү толуктоо үчүн, катуу так абалдагы басым, температура жана нымдуулук сенсорлору жеткиликтүү болуп калды. Процессорду жана арзан ЖК дисплейди ыргытыңыз жана сизде "санариптик үй метеостанциясы" бар. Жада калса аба ырайы бузукулар, же телекөрсөтүү же интернеттеги аба ырайы мамлекеттик план деп ойлогон адамдарга эми барометрдин кереги жок болчу.

Мунун баары уят, анткени менде балометрдик үйдө болгон барометр жөнүндө жылуу эскерүүлөр бар. Менин атам күн сайын кылдаттык менен модуляцияланган кранды берип, азыркы окуу индикаторун мен кичинекей кезимде элестетүүнү каалаган кичинекей ырым-жырымга коёт, мен бул нерсени дүйнөлүк деңгээлдеги блугер экенин түшүнгөндөн кийин да.

Бул жерде оригиналдын эч кандай кемчилигин чечпеген аналогдук-дисплей барометрин кантип жасоо керек, бирок кээ бир кошумча функциялары башталгандан да пайдасыз. Эгерде сиз видеону көрсөңүз, анда ойго келесиз.

Бул долбоордун жөнөкөй максаттарын эске алганда, бул өтө татаал - же тагыраак айтканда, долбоорду толугу менен кайталоо бир Инструктор үчүн өтө эле көп. Ушул себептен улам, мен барометрдин/маанайдын барометринин бөлүгүнө басым жасайм, калганын сизди туура багытта көрсөтөм.

1 -кадам: Ингредиенттер жана куралдар

Барометр/маанай барометри үчүн сизге керек болот:

• Анероид барометр. Иштеш керек эмес. Сиздин эстетикалык сезимдериңизге жаккан нерсе маанилүү. Мен кичинекей кезимден бери ошол үйгө ээ болгум келет, бирок ал таштандыда деп ойлойм. Мен 15 долларга ebayдан алмаштырууну алдым.
• Басым сенсор.
• ESP8266 модулу - Мен NodeMCU колдондум.
• Ылайыктуу тепкич мотору жана айдоочу тактасы - шилтеме бештен турган жумушка, бирок баасы үчүн аларды жеңүү кыйын. Бул мотор 4096 кадамды толук айлануу менен камтыйт, бул биздин максаттарыбызга кеңири чечим берет.
• 5VDC электр менен камсыздоо - жок дегенде 1А - ESP8266 жана мотор үчүн. Мен 12VDC жана 5VDC бириккен жабдууларын колдондум, анткени менде мурунтан эле бар болчу жана Nixie сааты үчүн 12В камсыздоого муктаж (плюс долбоордун башка элементтери үчүн дагы 5В күч).
• Жок дегенде үч LED (басымдын тенденциясын көрсөтүү үчүн).
• LDR/фоторезистор.
• Ар кандай керектелүүчү материалдар, мисалы, секирүүчү зым, резистор, жылуулукту кысуучу түтүк ж.
• Көпчүлүк учурда, сиз электрониканы жайгаштыруу үчүн колдонуп жаткан барометрдин баштапкы корпусун колдоно аласыз. Мен бүдөмүк Arts & Crafts стилиндеги саат корпусун саатты да, барометрди да жайгаштырдым, андыктан барометрдин корпусуна муктаж эмесмин.

Инструменттер боюнча сизге ширетүүчү темир, жылуулук пистолети жана кичине кол куралдары керек болот. Эгерде сиз корпуска олуттуу өзгөртүүлөрдү киргизишиңиз керек болсо, анда электр шаймандарын тандоо ыңгайлуу болот.

2 -кадам: Корпуңузду кылдаттык менен даярдаңыз

Бул жерде эмне кылышыңыз керек болсо, көбүнчө сиз колдонуп жаткан корпуска көз каранды. Эгерде сиз барометрдин жеке корпусун колдонуп жатсаңыз, анда аны кантип ажыратып, анероид механизмин алып салуу керек экенин түшүнүшүңүз керек. Көрсөткүч бул механизмге түздөн -түз орнотулган жана көрсөткүчтү бузбастан ажыратуу үчүн бир аз кам көрүү керек.

Менде дагы бир аз иш бар болчу, анткени менин саат корпусумда дагы эле эски (иштебей турган) саат механизми бар болчу.

Мен механикалык сааттар жөнүндө эч нерсе билбейм, бирок ширелүү булактар мен этият болушум керектигин айтышты. Ошентсе да, нерсе жарылганда, мен даяр эмес болчумун. Бир секундда мен эч нерсеге окшобогон бураманы чечип жаттым, экинчисинде катуу жарылган жана аба чаң менен сыныктарга толуп кетти. Бардык жерде сааттардын биттери болгон жана иштин өзү толугу менен бөлүнүп кеткен. Чыныгы бомба жарылганда мен элестеткендей болуп, эмне болгонун бир саамга түшүнө алган жокмун. Кийинки дүлөй жымжырттыкта, мен жарымы алыскы сиреналардын ыйлаганын күтчүмүн. Ошондой эле, менин колум чындап ооруп калды.

Биринчи сабак: Жөнөкөй өлчөмдөгү саат механизмдери да таң калыштуу көп энергияны сактай алат.

Экинчи сабак: Күмөн санаганда коопсуздук көз айнегин тагыңыз! Мен бактылуу болдум, көзүмө эч нерсе учкан жок, бирок, албетте, болушу мүмкүн. Кээде жөн эле эски коопсуздук көздөрүн тартуу жетишсиз (мен муну кылганымды деле билбейм). Менин колум жакшы болчу, мен жаңы эле наристе элем.

Көп жабыштырып, кыскандан кийин, ишти кайра чогултуп, 3 -кадамга өтүүгө даяр болдум.

3 -кадам: Компоненттерди орнотуу - 1 -бөлүк

Сиз моторду орнотуунун кандайдыр бир жолун табышыңыз керек, андыктан вал валдан жетишерлик чыгып турат, ошондуктан көрсөткүч тиркелгенде ал эч кандай тоскоолдуксуз жүздү шыпырып алат. Бул биринчи көрүнгөндөн бир аз кыйыныраак болушу мүмкүн, анткени көпчүлүк барометрлер айнектин ичинде дагы бир көрсөткүчкө ээ болот, ал байыркы убакта учурдагы көрсөткүчтү жазуу үчүн колдонулган. Кийинчерээк түшүндүрүлгөндөй, бизге бул көрсөткүчтүн кереги жок, бирок аны сактоо түзмөктүн баштапкы көрүнүшүн жана сезимин сактоого жардам берет.

Кандай болбосун, учурдагы окуу көрсөткүчүнүн болушу "баштапкы" көрсөткүчтүн тергичтин бетинен канчалык алыс жайгашуусуна чектөө бар экенин билдирет.

Башка багытта, көрсөткүч тергичке LDRди орното турган кир жуугучту тазалоо үчүн жетиштүү аралыкта отурушу керек (кийинки кадамды караңыз).

Мен эмне кылдым - бул тергичти жана анын алкагын жыгач таянычка орнотуу, андан кийин моторду тийиштүү аралыктар менен орнотуу. Биринчи сүрөт муну түшүндүрүүгө жардам бериши мүмкүн, бирок сиз өзүңүздүн аранжировкаңыз менен келишиңиз мүмкүн.

Саат корпусун же ушул сыяктуу өлчөмдөгү нерселерди колдонуунун бир артыкчылыгы-бул электр энергиясын ичтен орнотууга орун бар. Мен үчүн бул абдан маанилүү болчу, анткени саат мен атайын орноткон розеткага жабылган мантелди отурмак. Бул жерде анахронисттик "дубал сөөлүн" же SPS кышын жашыруу кыйын болмок - бирок бул сиз үчүн көйгөй эмес.

Экинчи сүрөттө белгиленген эмес компоненттер долбоордун саатына жана чимирилүүчү бөлүктөрүнө тиешелүү (үчүнчү NodeMCU жана байланышкан зымдар Nixie PCB астында).

Калганынын бардыгын жайгаштыруу - биринчи кезекте BMP180 сенсору, мотор айдоочулар тактасы жана NodeMCU - анча маанилүү эмес. Айтор, мен интерконнект зымын айдоочунун такасынан алыс кетирмейинче, мотор кээде туура иштебей калды. Ал жерде эмне болуп жатканын так билбейм, бирок эгер сиздин моторуңуз күлкүлүү угулса жана/же бир калыпта кыймылдабаса, анда сиз зымдарды ары -бери жылдырып көргүңүз келиши мүмкүн.

Басымдын трендин кол менен жазуунун зарылчылыгын болтурбоо үчүн (көтөрүлүү, түшүп кетүү же туруктуу) мен терүүнүн астына үч кичинекей LED диодун киргиздим. Үчөө тең күйгөндө барометр маанай режиминде болот. Мен "жылуу ак" диоддорду колдонуп, мезгилдин сезимин сактап калуу үчүн колдондум. Модуляцияланбаган, алар баштан-аяк караса өтө эле жаркыраган болчу, бирок кээ бир оор PWM менен мен өзүмө окшош болдум. Учурдагы окуу көрсөткүчү традиционалисттер үчүн дагы эле жеткиликтүү.

4 -кадам: Компоненттерди орнотуу - 2 -бөлүк

Келгиле, ЛДРди терүүдө чечели. Биринчиден, бул бизге эмне үчүн керек?

Ооба, бул менин арзан кадамдуу моторумду чектөө үчүн менин чечимим - ал так кадамдар менен кыймылдай алса да, анын баштапкы абалына шилтеме берүү менен эмес, кайда экенин билүүгө эч кандай жөндөмү жок. Теориялык жактан алганда, сиз муну катуу коддоп, мен ойлогондон кийинки бардык кыймылдарды көзөмөлдөй аласыз деп ойлойм (эч кандай негизи жок), айрыкча "маанай режиминде" талап кылынган масштабдуу кыймылдарды эске алганда, каталар бат эле кирип кетет. Ошондой эле, сиз электр энергиясын өчүрүп салсаңыз болот (ар бир кыймылды EEPROMго жазуу чындыгында практикалык эмес).

Менин биринчи оюм кубаттоо жана маанай менен барометр режиминин ортосунда калибрлөө циклин киргизүү болчу. Бул цикл тергичтин белгилүү бир жеринде микросвичке чалынат. Бирок которуштуруу идеясын механикалык түрдө ишке ашыруу мен үчүн өтө кыйын көрүндү. Көрсөткүч өзү кыймылдаткыч болуу үчүн өтө начар болгондуктан, мен валга башка нерсени орнотушум керек. Андан кийин 360 ° кыймылды сактоо маселеси пайда болду - менин стандарттык серво эмес, тепкичтүү мотор менен кеткенимдин бир себеби. Мен көтөрө алганга караганда бир аз тапкычтыкты колдонуу менен, мен микросвичтин иштеши мүмкүн экенине ишенем-же, балким, офффондо жайгашкан сенсордун чечими бар-бирок мен башка жолго түштүм.

Тергичтин сүрөтүндө бир саатка орнотулган шайба бар экенин байкаңыз. Бул кир жуугуч NodeMCU жеткиликтүү бирдиктүү аналогдук кирүүгө туташкан LDRди түзөт. Барометр күйгүзүлгөндө же режимдерин которгондо, NodeMCU калибрлөө циклине кирет жана көрсөткүчтүн арткы бөлүгүнүн LDR үстүнөн келип чыккан жарык деңгээлинин кескин өзгөрүшүн издейт. Ар кандай кийинки кыймыл ошол белгилүү позициядан индекстелет. Ишенимдүү иштеши үчүн, коддогу чектик маанилерди бир аз чайкап көрүшүм керек болчу, бирок муну аткаргандан кийин, анын канчалык так экенине абдан таң калдым - күтүлгөн маанилердин 1% же 2% ичинде дайыма барометрдин жөндөөлөрүнө кайтып келүү.

Бул толугу менен караңгыда иштебейт, бирок, адатта, анда сиз режимдерди алмаштырбайсыз. Эгерде кандайдыр бир себептерден улам калибрлөө цикли белгиленген убакыттын ичинде бүтпөсө, анда ал баш тартат жана трендди жаркыратат.

Эмнеси болсо да, LDR мамилесинин кооздугу - бул орнотуу өтө жөнөкөй - көрсөткүчтүн арткы учу менен жабыла турган жерде LDR үчүн чоңураак тешикти бургула. Көрсөткүч менен LDRдин ортосунда жакшы "мөөр" алуу үчүн, LDRдин айланасына кичинекей кир жуугучту жабыштырып, керек болсо көрсөткүч куйругун өзгөртүңүз (мен ылайыктуу формада кара кагаз колдондум).

5 -кадам: Код - Негизги Функционалдык

Башкалар тапкандай, мен бул мотор жана айдоочу менен иштөө үчүн стандарттуу Arduino step motor мотор китепканасын ала алган жокмун. Бактыга жараша, бул жерде иштей турган коду бар жакшы Инструкция бар. Комментарийлерде оптималдаштыруу боюнча бир нече сунуштар бар болсо да, мен кодду баштапкы постто колдондум. Бул кодго китепкана керек эмес.

Басым маалыматтарды иштетүү үчүн, мен Sparkfun BMP180 китепканадан бир мисал колдонгон. Мен ошондо эмне кылышым керек эле, мотор көзөмөлү менен муну үйлөнтүшүм керек болчу.

6 -кадам: Код - Калибрлөө, Башкаруу, GUI, Google Жардамчысы жана Утилита Функциялары

Негизги калибрлөө катуу коддолгон. Коопсуз тарапта болуу жана барометрдин башка бийиктикке мүмкүн болушунча көчүрүлүшүн эсепке алуу үчүн, экинчи калибрлөө жана контролдоо NodeMCU жана Websocket байланышы тарабынан ачылган веб -сервер менен ишке ашат. Бул жөнүндө билүү үчүн жакшы булак бул жерде.

Видеодон көрүнүп тургандай, бул долбоордун чыныгы "вау" фактору Google Assistant/Google Home аркылуу көзөмөлдөө. Бул жерде тостер GA үчүн инструкция бар (Raspberry Pi3 менен иштейт). Кабатыр болбоңуз, 400 долларлык тостерди корпус катары колдонуунун кажети жок.

Буйруктар GA тарабынан IFTTT жана Adafruit IO аркылуу NodeMCUге өтөт. Бул боюнча жакшы булак бул жерде. Google Жардамчыңыз менен иштөөнүн башка, татаалыраак жолдору бар, бирок бул долбоор үчүн бул эң жөнөкөй ыкма кемчиликсиз иштейт.

Акыр-аягы, кодго мен бардык ESP8266 негизделген долбоорлорума киргизе баштаган эң пайдалуу пайдалуу функцияларды (абадан жаңыртуу, Multicast DNS, Wifi менеджери) камтыйт.

Бул долбоордун бардык коддору (анын ичинде Nixie сааты жана chimer көзөмөлү) бул жерде Githubда. Мен колдонгон сүрөттөрдү HTML/CSS файлдарына таштап койгом, ошондуктан ал кутудан чыгат (үмүттөнөм) - сиз өзүңүздүн Adafruit IO эсебинин чоо -жайын кошушуңуз керек.

7 -кадам: Nixie Сааты жана Чимер

Nixie Сааты өзүнчө NodeMCU тарабынан көзөмөлдөнөт жана бул жерде жеткиликтүү Arduino калканы катары иштелип чыккан Nixie түтүк жана айдоочу модулун колдонот. Шилтемедеги версия убакыт алуу үчүн GPS модулун камтыйт. Менин калканчымда (мурунку версиясында) GPS модулу жок, бирок мен интернеттен убакыт алуу үчүн Node MCU колдоном, бул кандайдыр бир деңгээлде жакшы.

Сааттын башкаруу схемасы жана GUIде конфигурациянын дагы варианттары бар, бирок антпесе барометрге абдан окшош. Бул жерде бир аз дал келүү бар, бул жерде Nixie LED'лери барометрдин маанайына жооп берет (ошол эле Adafruit IO канал аркылуу).

Оригиналдуу саат механизминин урандыларынан мен үчүнчү NodeMCU (эй, алар болгону 6 доллар) жана дагы бир тепкич мотору башкарган химер механизмин куруу үчүн жетиштүү биттерди сактап калдым. Мен кошконумдун баары баштапкы механизм менен мотордун ортосундагы "интерфейс" болчу. "Интерфейс" тырмакчага алынган, анткени анын ичине эки бурчтуу тик бурчтар менен мотор валына ыргытылган ок туташтыргычы гана кирет. Бул контрапциянын ар бир чейрек айлануусу кимердин бир соккусуна алып келет. Дагы бир жолу, химерди башкаруу схемасы барометрге окшош жана бардык үч веб -серверлер бири -бири менен байланышып, бүтүндөй партия чындыгында кемчиликсиз көрүнөт.

Саат жана химер NodeMCUs бири -биринен толугу менен көз карандысыз иштешет, бирок интернеттин убактысынын кереметтеринен улам дайыма шайкештешип турат.