Nodemcu -dagi qamish kalitlari, Hall effekti sensori va ba'zi hurdalar yordamida o'zingizning anemometringizni qanday qurishingiz mumkin. - 1 -qism - Uskuna: 8 qadam (rasmlar bilan

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Kirish

Men Arduino va Maker madaniyatini o'rganishni boshlaganimdan beri, men keraksiz buyumlar, masalan, shisha qopqoqlari, PVX bo'laklari, ichimlik idishlari va boshqalarni ishlatib, foydali qurilmalar yasashni yaxshi ko'raman. material. Bu erda ishlatiladigan materiallarning katta qismi ba'zi asbob -uskunalardan olib tashlanadi va qayta ishlanadi

Men o'zim uchun meteorologik stansiya loyihasini boshlaganimda, shamolning intensivligi va yo'nalishini o'lchash unchalik oson yoki arzon bo'lmasligini tushundim. Bir necha oydan so'ng, men sizga har qanday elektron do'konda osonlikcha topilgan, qayta ishlangan materiallar va juda arzon elektron qismlardan foydalanadigan loyihani taqdim etaman.

Bu post 2 qismdan iborat.

1 -qism - Anemometr va shamol qanotlarining yo'nalishi qurilmalarini qurish.

2 -qism - Esp8266 Nodemcu uchun Arduino IDE yordamida eskiz va ThingSpeak -ga uzatish.

Oxirgi echimni bilish uchun videoni ko'ring.

Hall effekti sensori va qamish kalitlari yordamida o'z anemometringizni qanday qurish kerak

Loyihaning tavsifi

Anemometr - shamol tezligini va uning yo'nalishini o'lchashga qodir qurilma. Hall Effect sensori yordamida biz chashka bir vaqtning o'zida qancha aylanishini hisoblay olamiz. Shamolning intensivligi o'qning aylanish tezligiga mutanosib. Ba'zi oddiy fizika tenglamalari yordamida siz shamolning chiziqli tezligini aniqlay olasiz. Biz ularning barchasini 2 -bo'limda tushuntiramiz.

Shamol yo'nalishini biz neodim magnitli va qamish kalitli old oynadan o'lchaymiz. Shamol yo'nalishidagi qanotli nuqtalar va unga ulangan magnit elektr tokini aloqa (yoki ulanishlar) orqali o'tishiga imkon beradigan qamish kalitlarini ulaydi. Ijobiy oqimga ega bo'lgan davrlar kompas kabi shamol yo'nalishini ko'rsatadi.

Bizda 16 ta yo'nalishni taqlid qiladigan 8 ta sxemalar mavjud: 1 ta kalit yoqilganda 4 ta asosiy va 4 ta kafolat nuqtasi (N, SH, E, SE, S, SW, W, NW) va ikkita kalit bir vaqtning o'zida yoqilganda bizda 8 ta sub garov bor. ball (NNE, ENE, ESE, SSE, SSW, WSW, WNW, NNW).

Shamol tezligi va yo'nalishi nodemcuda eskiz yordamida aniqlanadi va aniqlanadi. Lekin bu 2 -qismda tushuntiriladi. Endi keling apparat yig'ilishiga o'tamiz.

Ogohlantirishlar: Ushbu anemometrni professional maqsadlarda ishlatmaslik kerak. Bu faqat ilmiy yoki uyda foydalanish uchun.

Eslatma: Ingliz tili mening ona tilim emas. Agar siz loyihani tushunishga to'sqinlik qiladigan grammatik xatolarni topsangiz, ularni tuzatish uchun menga xabar bering. Sizga katta rahmat.

1 -qadam: materiallar ro'yxati

Shamol qanoti

8 x qamish kalitlari

8 x 10 k ohmli rezistorlar

10 sm PVX quvur

Diametri 5 sm bo'lgan 2 ta PVX qopqoq

2,5 sm diametrli 1 ta PVX qopqoq

1 CD4051 analog analog

1 plastik disk

20 x 20 ta kuchli plastik qism

1 Neodimiy magnit (Magnitning o'lchamlari bir vaqtning o'zida ikkita kalitni ulashga imkon berishi kerak. Meniki 0,5 x 0,5 sm va u yaxshi ishlamoqda.)

10 xil rangdagi simlar

1 Umumiy PCB

Alyuminiy quvurlarning diametri bir xil bo'lgan 1 ta rulman

Taxminan 20 sm bo'lgan 1 alyuminiy quvur

Taxminan 10 sm bo'lgan 1 alyuminiy quvur

1 shlang qisqichi

Epoksi massasi

Tez yopishtiruvchi - siyanoakrilat va natriy bikarbonat

Anemometr

2 ta stol tennisi to'pi

Taxminan 12 sm bo'lgan 4 ta yog'och yoki alyuminiy tayoq

1 ta rulman

Taxminan 5 sm bo'lgan 1 alyuminiy quvur

Har xil rangdagi 3 ta sim

1 zali sensori SS49E

1 neodim magnit

Epoksi massa va tezkor elim - siyanoakrilat va natriy bikarbonat

Diametri 3 dan 5 sm gacha bo'lgan ikkita plastik kran

1 ta PVX qopqoq va 5 sm PVX quvur

2,5 sm diametrli 1 ta PVX qopqoq

• Nodemcu
• Elektron loyihalar uchun plastik quti
• Lehimlash temir
• Taxminan 2 metrli 1 ta PVX quvur va "T" PVX ulagichi
• 1 ta 90 darajali PVX ulanish
• 5V quvvat manbai (men quyosh panelini ishlataman)

2 -qadam: Rosetta shamol qanotlarini yig'ish

PCB -ga o'rnatilgan qamish kalitlari va rezistorlar

Umumiy tenglikni PVX qopqog'idan bir oz kichikroq diametrli aylana shaklida kesib oling, chunki u tayyor bo'lgach, unga mos keladi.

Qamish kalitining oyoqlarini himoya oynasini sindirib yubormaslik uchun ehtiyotkorlik bilan PCBga joylashtirish uchun 90 daraja buking. Ideal oynadan 3 mm masofada joylashgan. Har bir qamish kalitini diagramma bo'yicha joylashtiring. Diagramma sifatida har birini 0 dan 7 gacha raqamlang. Terminallarni multipleksorga ulashda to'g'ri identifikatsiya qilish muhim bo'ladi. Lehimlash temiridan foydalanib, ularni plastinkaga lehimlang.

Har bir rezistorni terminaldan biri qamish kalitining terminallaridan birida lehimlangan diagramma sifatida joylashtiring, ikkinchisi esa tenglikni markazida joylashgan barcha rezistorlar uchun umumiy bo'ladi.

Oxirgi ikkisini ulanishsiz qoldirib, qamish kalitlarining barcha tashqi terminallarini bog'laydigan mis kabelni lehimlang. Uzuk kabi. Payvandlash tartibi muhim emas.

Har bir rezistor va qamish kalitining birlashmasida har bir rangdagi lehim simlari. Ular 8 xil. Qamishning mis halqasiga qizil simni lehimlang - musbat va qora sim - "rozetta" markazidagi barcha rezistorlar birlashmasiga - manfiy.

Diagrammalarga qarang va multipleksorga ulanish uchun kabellarni raqamlashda ehtiyot bo'ling.

O'rnatishdan oldin ulanishlarni tekshiring

O'rnatishni davom ettirishdan oldin men ulanishlarni sinab ko'rishni taklif qilaman. Har qanday 18650 batareyasi 3,7 V bo'lgan LED, neodim magnit va timsoh tirnoqli kabellardan foydalaning. Batareyani VCC va GND terminallariga va GND -dagi timsoh kabelini ikkinchi uchi svetodiodning manfiy qismiga ulang (rezistorga muhtoj bo'lmagan ko'k rangdan foydalaning). Boshqa kabelni svetodiodning ijobiy tomoniga, ikkinchisini esa kalitlarga ulangan har bir kabelga ulang. Endi magnitni ulangan kalitning tashqi chetidan o'tkazing. Agar chiroq yonsa, bu yaxshi. Agar u yoqilmasa, payvand choklarini tekshiring. Bir vaqtning o'zida ikkita ulanishni sinab ko'rish uchun bir vaqtning o'zida boshqa kabel va boshqasini ishlating. Magnitni ikkita kalit o'rtasida o'tkazganda, ikkita LED yonishi kerak. Ikkala LED ham bir vaqtning o'zida yonib turishi juda muhim, chunki elektr signallari kompasning garov nuqtalarini ko'rsatishi mumkin, masalan, ENE, ESE, SSW, NNW va boshqalar.

3 -qadam: CD4051 Multiplexer -ga ulanish

CD4051 analog analog

Multiplexerlar - bu bir nechta kirish va bitta ma'lumotli chiqish kombinatsiyali sxemalar. Ular bitta va faqat bittasini tanlashga qodir boshqaruv kirishlari bilan jihozlangan, bu ularni tanlangan kirishdan aytilgan chiqishga uzatishga imkon beradi.

Agar siz CD4051 ning ishlashini bilmasangiz, Internetda topishingiz mumkin bo'lgan ma'lumotlar jadvalini o'qishni maslahat beraman. Xulosa qilib aytganda, 4051 -da 0 dan 7, 3 gacha raqamlangan 8 ta analog kirish va A, B va C pinlari biriktirilgan bo'lib, ular kirishni o'qish va qaysi analogli chiqish ulanganligini aniqlash imkonini beradi. Har bir o'qishda dasturiy ta'minot qaysi ulanishlar musbat oqim bilan bog'liqligini tahlil qiladi va shamolning to'g'ri yo'nalishini ko'rsatadi. Bu postning 2 -qismida batafsil bayon qilinadi. Rozetta multipleksorga qanday ulanganini ko'rish uchun diagramaga qarang.

Nodemcu bilan aloqa

Nodemcu -ni ulash uchun bizga 8 ta kabel kerak bo'ladi. Diagrammani ko'ring.

Rozettaga tok etkazib beradigan 1 juft musbat (qizil) va tuproqli (qora) simlar

CD4051 ga tok etkazib beradigan 1 juft musbat (qizil) va tuproqli (qora) kabel

A0 analog chiqishi uchun 1 simi (kulrang)

A = D5 pinli raqamli kirish uchun 1 kabel (ko'k)

B = D4 pinli raqamli kirish uchun 1 kabel (yashil)

Pin C = D3 raqamli kiritish uchun 1 simi (sariq)

Yakuniy yig'ilishni osonlashtirish uchun har xil rangdagi 10 simli telefon kabelidan foydalandim.

Oxirgi yig'ilishni osonlashtirish uchun kabellarning har birini tegishli manzili bilan aniqlang.

4 -qadam: Hammasini PVX stendga o'rnatish

Qo'llab -quvvatlovchini o'rnatish

5 sm diametrli PVX qopqog'ini, PVX trubkasi bo'lagini va 2,5 sm diametrli qopqog'ini oling va ularning barchasini fotosuratga muvofiq tez yopishtiruvchi bilan yopishtiring. Bo'laklar orasidagi aloqani yaxshilash uchun siz trubaning diametri bilan teshik qilishingiz mumkin. Barcha qismlar yopishtirilgandan so'ng, har bir bo'lakning yopishtirilgan qirralariga ko'proq elim surting va darhol pishirish soda bilan yoping. Yelimni quritganda siz juda yaxshi qattiqlikka ega bo'lasiz.

Bundan tashqari, silikonni CAP chetiga yopishtirishingiz kerak, bu 2 ta qopqoq orasidagi birlashmani muhrlashga va rozettaning o'rnatilishini osonlashtirishga imkon beradi. Davom etishdan oldin ular quruq bo'lsin.

Qo'llab -quvvatlovchi qismga o'rnatilgan rozettani ehtiyotkorlik bilan joylashtiring va u CAP chetiga mahkam o'rnashadi. Shuni esda tutingki, biz ikkinchi CAPni yuqorida o'rnatamiz. Fotosuratga oxirgi yechim bilan qarang. Iltimos, nodemcu bilan ulanishni osonlashtirish uchun har bir kabelni aniqlang.

5 -qadam: qanotni o'rnatish

Qanotning tuzilishini o'rnatish

Suratda ko'rsatilgan shakli bilan epoksi massali ko'rsatgich yarating. To'g'ri quriganida, bo'lakni torting va qiymatini saqlang.

Plastmassa bo'lagini oling va shamolni yo'naltirishga xizmat qiladigan qanotning orqa qismi uchun nosimmetrik tarzda kesib oling. Shuningdek, torting va qiymatni saqlang.

Alyuminiy naychalardan birini oling va ko'rsatgichni va ob -havoni tez yopishtiruvchi bilan yopishtiring, uning barcha qismlari o'rtada joylashgan. Yopishtiriladigan qismlarning har birining qattiqligini oshirish uchun, ilgari pishirish soda bilan qilganingizni qiling.

Ikkinchi alyuminiy naychani oling va keling, u boshqa trubkaga qayerda yopishib qolishini aniqlaylik. Parchaning muvozanatini saqlab qolish uchun, orqa og'irlikdagi masofa ko'rsatgichning og'irligiga teng bo'lishi kerak. (Diagrammada ko'rsatilgan hisob -kitoblarga qarang.) Masofa o'lchovlari har bir bo'lakning massa markaziga ko'p yoki kamroq bajarilishi kerak. Tez yopishtiruvchi va pishirish soda foydalaning.

Qopqoqning markazida rulman diametri bilan teshik qiling. Qopqoqqa yopishtirish uchun tez elimdan foydalaning. Vintning vertikal alyuminiy trubasining ichki diametri bir xil bo'lgan rulmanni tanlash muhim.

Nihoyat, taxminan diametri 4,5 sm bo'lgan plastik diskni oling va chetiga kichik metall bo'lakni yopishtiring. Fotosuratni ko'ring Shunday qilib, siz neodim magnitini "yopishtirib", asbobni sozlanganda sozlashingiz mumkin bo'ladi. O'lchovlarning o'qilishini taxmin qilish uchun uni bir necha yo'nalishda harakatlantirish mumkin.

Plastmassa diskni metall qismi gorizontal alyuminiy naychali ko'rsatgich bilan bir xil yo'nalishda joylashtirilgan holda joylashtiring. Bu magnit qanot bilan bir xil yo'nalishni ko'rsatishi uchun muhimdir.

Anemometrning yakuniy yig'ilishini engillashtirish va qanotning shimoli shimoliy geografiya bilan mos kelishi uchun shamol atirgulini va qopqoqning yuqori qopqog'iga yopishtiring. Disk alyuminiy trubkaga yopishib qoladi, lekin avval alyuminiy naychani bilyali rulmanga joylashtiring va alyuminiy naychani diskka soling. Balandlikni magnit va CAP chetlari orasidagi masofa 1 va 1,5 sm oralig'ida sozlang. Bu magnitning qamish kalitini to'g'ri ulash uchun etarli bo'lishi kerak. Diskni iloji boricha gorizontal ravishda elim va kaltsiy bikarbonat bilan yopishtiring.

Ikkita bo'lakni shamolning shimoliga 0 raqami (shimoliyni ifodalovchi) bilan yo'naltirilgan holda joylashtiring va ularni birlashtirish uchun qisqichdan foydalaning. Yelimdan foydalanmang, chunki to'liq tayyor bo'lgunga qadar siz uni bir necha marta o'rnatishingiz va sozlashingiz kerak bo'ladi.

Oxirgi echimni ko'rish uchun rasmlarga qarang.

6 -qadam: Anemometrni o'chirish

Qo'llab -quvvatlovchini o'rnatish

2 ta plastik qopqoqni oling va yopishtiruvchi bilan yopishtiring. Diagrammada ko'rsatilganidek, qovoqlarda 4 teshik oching. Har bir teshikka yog'och yoki alyuminiy tayoqchalarni yopishtiring. Ikkita stol tennisi to'pini o'rtasidan kesib oling va har birini tayoqlarning uchlariga yopishtiring, ularning hammasi bir tomonning konkav qismi bilan. Taxminiy o'lchovlar diagrammada ko'rsatilgan.

Qopqoqning markazida rulman diametri 2,5 sm bo'lgan teshik qiling. Qopqoqqa yopishtirish uchun tez elimdan foydalaning. Pishirish sodasini ham juda ehtiyotkorlik bilan ishlating.

Alyuminiy naychani rulmanga mos keladigan balandlikda joylashtiring (rasmga qarang). Agar u to'g'ri sozlanmagan bo'lsa, ehtiyotkorlik bilan yopishtiruvchi tomchi qo'ying.

Zal modulini o'rnatish

CAP chetida, Hall sensori boshidan o'tishi uchun kichik teshik qiling.

Fotosuratga ko'ra, neodim magnitini plastik qopqoqning yon tomoniga yopishtiring.

Sensor modulini ulash uchun 3 xil rangli simlardan foydalaning.

Hall modulini joylashtiring va sensorni magnitga qaragan joyini 2 dan 4 mm gacha yo'naltiring. Milning aylanishi sensori bilan magnitga tegmasligini tekshiring.

3.7 V batareyadan foydalanib, modul magnitning yaqinlashishiga javob beradimi yoki yo'qligini tekshirib ko'ring. Agar chiroq yonsa, hammasi joyida. Agar shunday bo'lmasa, LED yonmaguncha sensorni magnitga yaqinlashtiring.

Agar hamma narsa tartibda bo'lsa, modulni yopishtiruvchi tomchi yordamida tayanchga mahkamlang.

Nihoyat, tayoqning boshqa uchi to'g'ri qopqoq va yopish soda bilan plastik qopqog'iga yopishib qoladi va to'g'ri balandlikni o'rnatadi.

Simlarni aniqlash

Nodemcu bilan ulanishni osonlashtirish uchun barcha kabellarni - VCC, GND va Signalni aniqlang.

7 -qadam: Hammasini birlashtirish

Endi siz ikkita qurilmani "T" ulanishi va PVX trubkasi yordamida rasmda ko'rsatilgandek o'rnatishingiz mumkin. Yelimdan foydalanmang, chunki agar biron -bir sozlash yoki parvarishlash zarur bo'lsa, buning iloji bo'lmaydi. Men kichik teshiklar qildim va ularni mahkam ushlab turish uchun vintlarni ishlatdim. Quvur orqali 2 ta qurilmaning kabelini o'tkazing. Uyning tomiga anemometr o'rnatilgandek, men uni uyga o'rnatiladigan nodemcuga ulash uchun 3 metrli kabel ham yasadim.

8 -qadam: Nodemcu -ni ulash va o'rnatish

Diagrammalar har bir kabelning to'g'ri ulanishini ko'rsatadi. Operatsiyani sinab ko'rish uchun men o'lchovlarni o'qish va ularning to'g'riligini tekshirish uchun 0,96 dyuymli OLED -ekranni ishlatardim, OLED -ni shu tarzda ulang:

D1 - SCL

D2 - SDA

VCC va GND

Shiftga o'rnatish uchun faqat qurilmani to'g'ri darajada ushlab turish kerak. Buning uchun ko'pikli sath va ko'plab katta vintlarni ishlating. Kompasingizning geografik shimoli uchun anemometringizning shimoliga murojaat qilishni unutmang. Aks holda, shamol yo'nalishi haqiqatga to'g'ri kelmaydi.

Va bu hammasi. Keyingi postda men eskizni nodemcuga Arduino IDE yordamida yuklashni tushuntiraman.

Agar shubhangiz bo'lsa, men bilan bog'lanishdan tortinmang.

Hurmat bilan

IoT Challenge -da bosh mukofot