Oddiy yopiq rasadxona: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Ushbu loyiha sizga qandaydir mavjud va oson olinadigan datchiklar yordamida oddiy rasadxonani qanday qilishni ko'rsatib beradi. Darhaqiqat, men buni o'quvchilarimdan biri uchun qurdim. Talaba quyosh nuri xona harorati va namligiga qanday ta'sir qilishini bilmoqchi. Loyihada qiziqadigan jismoniy miqdorlar: (1) yorug'lik intensivligi, (2) namlik, (3) harorat va (4) havo bosimi. Bu ma'lumotlarga ko'ra, siz xonaning qulay muhitini yaratish uchun konditsioner, namlagich yoki isitgichni boshqaradigan boshqa tizimlar yoki qurilmalar yasashingiz mumkin bo'ladi.

1 -qadam: Sensorlarni tayyorlash

Siz sxemani quyidagi datchiklar yordamida qurishingiz mumkin yoki shunchaki datchiklarning modulli platalarini yoki modul kartasini sotib olishingiz mumkin.

1. Atrofdagi yorug'lik sensori TEMT6000 (ma'lumotlar jadvali PDF)

2. Bosim va harorat BMP085 yoki BMP180 (*ular eski mahsulotlar, siz boshqa variantlarni topishingiz kerak bo'lishi mumkin) (Adafruitdan olingan hujjat)

3. Harorat va namlik sensori DHT11 (Adafruitdan olingan hujjat)

4. UV nurli sensori GUVA-S12SD (PDF ma'lumotlar bazasi)

Sensorlardan foydalanish uchun men bir nechta havolalarni biriktirdim. Internetda siz foydali darsliklar va havolalarni topishingiz mumkin.

2 -qadam: Asosiy protsessorni tayyorlash

Men tizim va kodlashni tekshirish uchun Arduino Uno taxtasini tanladim. Ammo, agar men sensorlar qo'shilsa, atmega328Pda kodni saqlash va ishlatish uchun etarli xotira yo'qligini aniqladim. Shunday qilib, sizga 4 dan ortiq datchik kerak bo'lganda atmega2560 Arduino kartasini ishlatishingizni tavsiya qilaman.

Mikro boshqaruvchi (MCU):

· Arduino uchun Atmega328P taxtasi

· Yoki Arduino uchun Atmega2560 taxtasi

3 -qadam: tizimni tayyorlash

Men tashqi va ichki sharoitda ba'zi jismoniy xususiyatlarni o'lchashni xohlayman. Nihoyat, men quyidagi sensorlarni Atmega2560 kartasiga uladim.

Ichki muhit:

1. Bosim va harorat BMP180 x 1 dona

2. Harorat va namlik sensori DHT11 x 1 dona

Tashqi muhit:

1. Atrofdagi yorug'lik sensori TEMT6000 x 1 dona

2. Bosim va harorat BMP085 x 1 dona

3. Harorat va namlik sensori DHT11 x 1 dona

4. UV nurli sensori GUVA-S12SD x 1 dona

Siz bosimni o'lchash uchun turli xil sensorlar ishlatganimni topishingiz mumkin. Chunki menda sxemani qurishda BMP180 modulli platasi yo'q edi. Agar aniq o'lchov va adolatli taqqoslash zarur bo'lsa, xuddi shu sensorlardan foydalanishni tavsiya qilaman.

4 -qadam: Ma'lumotlar jurnalini tayyorlash

Bundan tashqari, men qurilma kompyuterga ulanmasdan ma'lumotlarni saqlashini xohlardim. Men real vaqt soati bilan ma'lumotlarni ro'yxatga olish modulini qo'shdim. Ma'lumotlarni yozish va simlarni ulash uchun quyidagilar mos keladi.

· SD -karta

· CR1220 tanga batareyasi

· Arduino uchun ma'lumotlarni ro'yxatga olish moduli (Adafruit -dan hujjatni o'rganish)

5 -qadam: asboblarni tayyorlash

Quyida sxemani yaratish uchun kerak bo'ladigan ba'zi asboblar yoki qurilmalar keltirilgan.

• 30AWG o'rash vositasi
• Lehimlash temir
• Lehimlash simlari (qo'rg'oshinsiz)
• Non paneli
• Sarlavhalar 2,54 mm
• Jumper simlari
• O'rash simlari (30AWG)
• Issiq elim
• 3D bosib chiqarish (agar qurilmangiz uchun sumka kerak bo'lsa)
• Arduino IDE (Mikro boshqaruv paneli dasturlash uchun bizga kerak)

6 -qadam: Ma'lumotlarni ro'yxatga olish modulida DS1307 real vaqt soatini (RTC) qayta o'rnating

Ma'lumotni ilmiy tajriba uchun ishlatmoqchiman. Shunday qilib, ma'lumotlarni tahlil qilish uchun to'g'ri o'lchash vaqti muhim ahamiyatga ega. Dasturlashda delay () funktsiyasidan foydalanish vaqtni o'zgartirishda o'lchov xatosiga olib keladi. Aksincha, men faqat Arduino platformasida real vaqtni aniq o'lchashni bilmayman. Namuna olishda xatolikka yo'l qo'ymaslik yoki o'lchov xatosini minimallashtirish uchun men har bir o'lchov namunasini vaqt yozuvi bilan olishni xohlayman. Yaxshiyamki, ma'lumotlarni ro'yxatga olish moduli real vaqtda soat (RTC) ga ega. Biz undan ma'lumotlarni tanlash vaqtini chiqarish uchun foydalanishimiz mumkin.

RTC -dan foydalanish uchun men RTC -ni tiklash bo'yicha ko'rsatma (havola) ga amal qilaman. Men buni birinchi navbatda Arduino Uno kengashi bilan qilishni maslahat beraman. Buning sababi shundaki, Atmega2560 kartasi ishlatilganda sxemani o'zgartirish kerak (I2C ulanishi boshqacha). RTCni o'rnatganingizdan so'ng, cr1220 batareyasini chiqarib olmang. Ma'lumotni yozishdan oldin, batareyaning holatini tekshiring.

7 -qadam: ulanish

Men ichki va tashqi o'lchovlarni ajratdim. Shunday qilib, men ikki xil sensorlar guruhini ulash uchun ikkita sarlavha qildim. Men sarlavhalarni o'rnatish uchun ma'lumotlarni yozish modulidagi bo'sh joydan foydalandim. Elektron ulanishni yakunlash uchun men lehim va o'rashdan foydalanaman. O'rash jarayoni toza va qulay, lehimlash joyi mustahkam va mustahkam. Siz sxemani qurish uchun qulay usulni tanlashingiz mumkin. Agar siz Atmega2560 kartasidan foydalansangiz, SDA va SCL pinlari uchun ulanish o'rnatganingizga ishonch hosil qiling. Ma'lumotlarni yozish qalqonidagi RTC ulanishi qayta ulanishi kerak.

Sensorlarni ulash uchun men sensorlar modullariga sarlavhalarni lehimladim, so'ngra barcha sensorlarni sarlavhalarga bog'lash uchun simli o'rashdan foydalandim. Chiqish sensori modullaridan foydalanganda, ish kuchlanishini diqqat bilan tekshirib ko'rishni maslahat berdim. Ba'zi sensorli modullar 5V va 3.3V kirishni qabul qiladi, lekin ba'zilari faqat 5V yoki 3.3V ni ishlatishi mumkin. Quyidagi jadvalda ishlatilgan sensor modullari va ish kuchlanishi ko'rsatilgan.

Jadval. Sensor moduli va ish kuchlanishi

8 -qadam: MCUni dasturlash

Yaxshiyamki, men barcha sensorlar uchun dastur misollarini topa olaman. Agar siz ulardan yangi foydalanayotgan bo'lsangiz, ularni Internetga yuklab olishingiz yoki Arduino IDE kutubxonasi menejeri yordamida o'rnatishingiz mumkin.

Men tizim chiqishini har bir namuna uchun dasturlashtirdim. String chiqariladi va o'rnatilgan SD -kartada saqlanadi. Agar ma'lumotlarni ko'rish kerak bo'lsa, qurilmani o'chiring va SD -kartani ajratib oling. Shundan so'ng, siz SD -kartani o'quvchi kartasiga o'rnatishingiz mumkin. Fayl csv fayli sifatida saqlanadi. Ma'lumotlar faylini kompyuterga yuklaganingizdan so'ng, uni matnli dastur yoki ishchi varaq dasturi orqali ko'rishingiz mumkin.

(Manba kodini biriktirilgan fayldan yuklab olishingiz mumkin.)

9 -qadam: Sinab ko'ring va undan foydalaning

Ma'lumotlarning ma'nosini tushunish juda muhimdir. Namuna olish chastotasi muhim parametrlardan biridir. Joriy o'lchov vaqt oralig'i 1 min, uni o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin.

Bundan tashqari, siz DHT11 ning harorat o'lchovi to'g'ri emasligini topasiz. Agar sizga aniqroq qiymat kerak bo'lsa, siz BMP bosim sensorlaridagi harorat ko'rsatkichidan foydalanishingiz mumkin.

Buni o'qiganingiz uchun tashakkur!