Particle Photon IoT shaxsiy ob -havo stantsiyasi: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Ta'minotlar

• Foton zarrachalari
• [Ixtiyoriy] 2,4 gigagertsli u. FL antenna
• SparkFun OpenLog
• SparkFun Photon ob -havo qalqoni
• SparkFun ob -havo hisoblagichlari
• Dallas DS18B20 suv o'tkazmaydigan harorat sensori
• Tuproq namligi sensori SparkFun
• UV nur sensori SparkFun Qwiic VEML6075
• 3,5 Vt quyosh paneli
• SparkFun Sunny Buddy
• Maxsus 3D modellashtirilgan Stevenson ekrani
• Lehim to'plami
• Bir yadroli o'tish kabeli
• 2-pinli vintli terminal
• Ba'zi erkak va ayol sarlavhalari
• 22 3 mm zanglamaydigan murvat
• 44 3 mm zanglamaydigan yong'oqlar
• 3 6 mm zanglamaydigan tishli novda
• 9 6 mm zanglamaydigan yong'oqlar

1 -qadam: Uskuna

Tayyorgarlik

Ob -havo qalqoni Sparkfun -ni ulash bo'yicha qo'llanmada ko'rsatilgandek, RAW Power Select -ni orqa tarafidagi VREG -dan kesib oling va Photon_VIN -ga lehimlab, kiruvchi elektr uzatish liniyasini Photon -ning ichki kuchlanish regulyatoriga uyqu vaqtida kam quvvat sarflash uchun yo'naltiring, bu tarqatishning yarmini tashkil etadi. Bu kirish voltajini 3,6 dan 5,5 V gacha cheklaydi, lekin elektr uzatish liniyasi Sunny Buddy orqali LiPo batareyasidan 3,7 V kuchlanish bilan to'g'ri joyga tushadi.

Bundan tashqari, quyida joylashgan 3.3V o'chiruvchi o'tish moslamasi ulanganligiga ishonch hosil qiling: aks holda bort sensorlar 3.3V liniyasidan hech qanday quvvat olmaydilar, bu ularni Photon-dan samarali uzib qo'yadi. ziddiyatlarni oldini olish uchun ham tashqi, ham USB quvvati, va bu bort sensorlariga quvvat olish va to'g'ri ishlashiga imkon beradigan yagona holat. Agar siz USB kabelini Photon -ga ketma -ket kuzatish uchun ulashingiz kerak bo'lsa, xavotir olmang: men buni o'zim ko'p marta sinab ko'rdim va Photon har doim xavfsiz va tirik qolgan. Agar siz uni tafsilotlar bilan qiziqtirmoqchi bo'lsangiz, qalqon sxemasini tekshiring.

Qalqonni aylantirib, o'ngdagi I2C PU o'tish pulti ulanganligiga ishonch hosil qiling, bortli datchiklarni o'z ichiga olgan I2C avtobusi protokol standarti bo'yicha aniq belgilangan tortishish qarshiligini va boshqa tortish moslamasini talab qiladi. qiymat atrof-muhit qurilmalarini tanib olishiga to'sqinlik qiladi: umumiy qoidaga ko'ra, avtobusda faqat bitta juft tortuvchi qarshilik ulanishi kerak. Sensor to'plamiga avtobusda boshqa sensor-UV nur sensori-kiradi, lekin I2C periferiya qurilmasi sifatida u bir nechta tortishish rezistorlari bilan birga keladi va men uning o'rniga ularni o'chirishni maslahat beraman: hech bo'lmaganda bu loyihada qalqonni yolg'iz ishlatish mumkin, UV sensori esa qalqonsiz deyarli ishlatilmaydi.

Quvvat ulagichlariga vintli terminalni va periferik ulagichlardagi ba'zi ayol o'tish moslamalarini lehimlash ham yaxshi fikrdir va men modullik uchun tavsiya qilaman: tez ulanish va ajratish xususiyati nosozliklarni tuzatish, ta'mirlash yoki yangilash uchun juda foydali bo'lishi mumkin. Kabelni yaxshiroq va tartibli boshqarish uchun, rasmlarni ko'rsatilgandek, orqa tarafdagi yon tomonlarini ulang, men ham ko'proq modullik uchun Photon kengaytma teshiklariga ulagichlarni lehimladim, lekin bu shart emas, chunki bu pinlar hozirda ishlatilmayapti..

OpenLogCut va 4 ta qisqa simni qirqib oling va rasmlarda ko'rsatilgandek OpenLog -ga lehimlang. Agar siz taxtada erkak bosh pimlarini lehimlash va ularni qalqonning urg'ochi sarlavhalariga ulash haqida o'ylayotgan bo'lsangiz, afsuski, ikkita interfeysdagi turli xil pinlar bu ajoyib g'oyaning hayotiy bo'lishiga to'sqinlik qiladi.

Ultrabinafsha nurlar sensori, bu safar ancha uzunroq bo'lgan 4 ta simni kesib oling va kesib oling va ularni rasmda ko'rsatilgandek taxtaning konnektorlariga lehimlang. Yana, bu jumper sarlavhalari emas, lekin men ulanishlarda modullikdan ko'ra mustahkamlikni qadrlashni tanladim. Bu elementlar ta'siriga uchraydi va muhofaza qilinmaydi. Men, shuningdek, toza va amaliy ulanish uchun bo'lgani kabi simlarni bog'lashni tavsiya qilaman. Boshqa uchi esa, o'tish joyi sarlavhalari uchun joy: ulanishning mahkam saqlanganligini va uzun simlar orqali mo'ljallangan tartibda buyurtma qilinganligini ta'minlash uchun 4 ta erkak pinni lehimlang. Buyurtmani hurmat qilganingizga ishonch hosil qiling: ular qalqonga kirganda, GND VCC SDA SCL.

Men, shuningdek, lehimli kontaktlarni va Quvvat LEDini suyuq izolyator bilan qoplashni maslahat beraman: konformal qoplama aynan shu maqsadda ishlab chiqilgan, lekin aniq lak bir lahzada bajariladi va men buni ishlatganman. Kengashni yopadigan PMMA "tomi" ga qaramay, u hali ham elementlarga ta'sir qiladi va siz afsuslanishdan ko'ra xavfsizroq bo'lishni afzal ko'rasiz. Ultrabinafsha nurlanish sensori-taxtaning o'rtasida joylashgan qora chipni yopmasligingizga ishonch hosil qiling, ayniqsa, agar siz konformal qoplamadan foydalansangiz: ko'pchilik birikmalar UV-lyuminestsentdir, ya'ni ular nurning bir qismini o'zlashtiradi. Sensor tasvirni olishga harakat qilmoqda, shuning uchun uning o'qilishiga xalaqit beradi. Boshqa tomondan, PMMA-bu UV-shaffof materiallardan biri bo'lib, u sensorni elementlardan etarli darajada himoya qiladi, shu bilan birga uning o'lchovlariga ta'sirini minimal darajada ushlab turadi.

Tuproq namligi sensori 3-simli kabelning uchlarini kesib oling va ularni rasmda ko'rsatilgandek taxta konnektorlariga lehimlang. Va boshqa tomondan, yaxshiroq ulanish uchun 3 ta erkak pinni lehimlang. Buyurtmani hurmat qilganingizga yana bir bor ishonch hosil qiling: GND A1 D5. Shuningdek, bu sensor uchun kontaktlarning zanglashiga olib kelishini va bortdagi kontaktlarning zanglashiga olib kelmasligiga ishonch hosil qiling: UV nurli sensordan farqli o'laroq, uni hech narsa qoplamaydi. va elementlarga to'liq ta'sir qiladi, shuning uchun yaxshi darajadagi himoya zarur.

Tuproq harorati sensori Kabelning uchlarini kesing va yana ularni 3 ta erkak piniga lehimlang: GND D4 VCC. Yopiq simlar an'anaviy ravishda rangli kodlangan: BLACK = GND WHITE = SIG RED = VCC.

Sunny BuddyI, bir nechta ayol jumper sarlavhalarini bortdagi ikkinchi darajali yuk konnektorlariga lehimladi, lekin oxir -oqibat ularni ishlatmay qo'ydi, shuning uchun kerak emas.

Tashqi antenna Antennani asosiy qismning pastki qismiga yoki uning shakl omiliga mos keladigan boshqa joyga yopishtiring.

Kalibrlash

Tuproq namligi sensori: Bu eng ko'p kalibrovka qilinishi kerak bo'lgan sensor va uni joylashtirilgandan keyin kuzatiladigan tuproqqa kalibrlash muhim.

Bunga yordam berish uchun men calibrator.ino nomli oddiy dasturni yig'dim: uni kompilyatsiya qilib, Photon -ga o'chiring va ketma -ket monitorni tayyor qilib oling, masalan, Particle CLI buyruq zarrachali ketma -ket monitor yoki ekran /dev / ttyACM0. Sensorni sozlamoqchi bo'lgan tuproqning to'rtdan uch qismigacha, birinchi rasmda ko'rsatilgandek, quruq holda joylashtiring va bu o'qishni calibration.h faylining smCal0 maydoniga yozib qo'ying. Keyin, ikkinchi rasmda ko'rsatilgandek, suv bilan to'yingancha, iloji boricha tuproqni namlang va bu o'qishni o'sha faylning smCal100 maydoniga yozib oling.

Sunny Buddy Kalibrlashni talab qiladigan yana bir element - bu Sunny Buddy: sensor bo'lmasa -da, uning maksimal quvvat uzatish nuqtasiga MPPT (Maksimal Power Point Transfer) dizaynini sozlash kerak. SET va GND prokladkalaridagi kuchlanishni o'lchab, tornavida bilan yaqin atrofdagi potentsiometrni 3V ga yaqin bo'lguncha sozlang.

2 -qadam: dasturiy ta'minot

Siz GitHub repo -da yangilangan va hujjatlashtirilgan barcha kodlarni topishingiz mumkin.

3 -qadam: yig'ilish

Keling, barchasini Stevenson ekrani bilan birlashtirishni boshlaymiz, rasmda ko'rsatilgandek yuqoridan pastga yig'ishni boshlaymiz, birinchi navbatda-yuqori qopqoq, uning bo'linib turadigan UV nurli sensori va quyosh panelini birlashtirish va murvatlash. Keyin uni to'ldirish uchun quyosh panelini tokchasiga o'rnating va UV nurli sensorni PMMA tomi bilan yoping. So'ngra, qolgan qopqoqlarni tishli novdalar yordamida yuqori qismga yig'ish mumkin: teshiklar ishonchli bo'lishi mumkin, lekin ozgina ishqalanish ularning barchasini birlashtirishda yordam beradi.

Stivenson ekrani yig'ilgandan so'ng, asosiy qismni yomg'ir o'lchagich bilan ulang va uning sxemasi bilan to'ldiring, komponentlarni taxtalarga o'rnatib, rasmlarda ko'rsatilgandek ulang. Keyin tashqi antenna, tuproq harorati va namlik sensori va OpenLog kabi tashqi qurilmalarni ulash mumkin, keyin siz shamol o'lchagichlarni SparkFun montaj qo'llanmasida ko'rsatilgandek o'z ustuniga o'rnatib, yomg'ir o'lchagichni va yo'lning to'rtdan uch qismigacha asosiy qismi.

Keyin siz quyosh paneli, UV nur sensori va yomg'ir va shamol o'lchagichlaridan keladigan kabellarni qopqoqlar orasidagi teshikdan o'tkazib, Stivenson ekranini asosiy qismga o'rnatishingiz mumkin. Tayoqlar har biriga bir nechta yong'oq bilan mahkamlangandan so'ng, sizning shaxsiy ob -havo stantsiyangiz tugallanib, maydonga qo'yishga tayyor!

4 -qadam: joylashtirish + xulosalar

Buni tugatganingizdan so'ng, siz o'tirib, dam olishingiz va ob-havo ma'lumotlarini quyidagi platformalarda ko'rishingiz mumkin!

• ThingSpeak
• Ob -havo
• Ob -havo buluti

Yuqoridagi aniq havolalar mening ob-havo ma'lumotimga tegishli, lekin agar siz ham bu loyihani amalga oshirsangiz, iltimos, qurilmalaringizga havolalarni ham kiriting-men odamlar tomonidan yaratilgan tarmoqning kengayishini juda xursand bo'lardim!