Krokodila saules baseina sensors: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Šī pamācība parāda, kā izveidot diezgan īpašu baseina sensoru, kas mēra baseina temperatūru un pārraida to, izmantojot WiFi, uz lietotni Blynk un MQTT brokeri. Es to saucu par "krokodila saules baseina sensoru". Tā tiek izmantota Arduino programmēšanas vide un ESP8266 plate (Wemos D1 mini pro).

Kas ir īpašs šajā projektā?

• Izskats ir vienkārši lielisks
• Pilnībā neatkarīgs no barošanas avotiem (saules panelis baro LiPo akumulatoru)
• Mazjaudas ESP8266 WiFi savienots sensors
• Drīzāk augstas precizitātes temperatūras sensors
• Temperatūras un sprieguma datu pārraide uz Blynk APP jūsu mobilajam tālrunim
• Nosūta arī “pēdējo reizi atjaunināto” laika zīmogu uz lietotni Blynk APP
• Temperatūras un sprieguma datu pārraide MQTT brokerim
• Pārslēdzams pēc Celsija un Fārenheita
• Var pārprogrammēt

Jūsu prasmju līmenis: vidējs līdz pieredzējis

Piegādes

Šai būvei jums jāzina, kā strādāt ar:

• Arduino IDE (programmēšanas vide)
• lodāmurs
• urbis
• asu nazi
• epoksīda līme
• karsta līme
• rūpnieciskas aerosola putas
• aerosola krāsa

1. darbība. Nepieciešamās sastāvdaļas

Šīs lietas ir nepieciešamas, lai izveidotu šo jauko baseina sensoru:

• Krokodila galva (putota plastmasa) atrodama šeit: Amazon: Krokodila galva
• VAI alternatīvi: laivas apvalks (Aliexpress). Lūdzu, skatiet 6. darbību.
• ESP8266 Wemos D1 mini pro: (Aliexpress)
• Saules panelis 0,25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** Rediģēt pēc viena gada lietošanas: es ļoti iesaku izmantot spēcīgāku akumulatoru, piemēram, 18650 (piemērs: Aliexpress)
• Akumulatora lādētāja modulis TP4056: (Aliexpress)
• Ūdensnecaurlaidīgs temperatūras sensors DS 18b20: (Aliexpress)
• 22 AWG stieple (Aliexpress)
• PCB plates prototips 5x7cm (Aliexpress)
• 220 omi un 4,7 kOhm rezistori
• īss USB -MicroUSB kabelis

papildus:

• Insolējošs putu hermētiķis @ DIY tirgus vai šeit: (Amazon)
• Ūdensnecaurlaidīga krāsa @ DIY tirgū vai šeit: (Amazon)
• Pildvielas gruntēšanas aerosols @ DIY tirgū vai šeit: (Amazon)
• Šķidra epoksīda pārklājums ūdensnecaurlaidīgam pārklājumam @ DIY tirgus
• Karstā līme

Jums var būt nepieciešams izmantot 3D printeri, lai izdrukātu ūdensnecaurlaidīgu vāku USB portam.

2. solis: elektronika

Es domāju, ka visvieglāk ir sākt ar dažiem no šiem DIY universālajiem PCB prototipiem, un es atklāju, ka 5x7 cm ir vienkārši ideāls šim nolūkam.

Būvēšanas soļi:

1. Sagatavojiet D1 mini pro ārējās antenas lietošanai:

   1. Nesalodēts 0 omu rezistors blakus keramikas antenai
   2. Pagrieziet 0 omu rezistoru uz leju un pielodējiet savienojumu ar ārējo antenu (labs skaidrojums atrodams šeit - 5. solis)
2. Pirms lodēšanas sākšanas ievietojiet detaļas un izlemiet par shēmu prototipa PCB
3. Lodējiet tapas pie D1 mini pro
4. Lodējiet atdalīšanas tapas pie prototipa plates
5. Lodētāja plāksnes tapas pielodējiet pie PCB prototipa
6. Lodēt lādētāja plāksni pie tapām
7. Izgrieziet temperatūras sensora kabeli 20 cm garumā
8. Temperatūras sensora pievienošanu skatiet attēlā
9. Lodējiet kabeli pie saules paneļa
10. VĒL NELOJIET saules paneļa kabeļus pie tāfeles - tie vispirms jāpielīmē pie krokodila galvas
11. Izpildiet iepriekš minēto Fritzing shēmu, lai lodētu visus atlikušos savienojumus ar PCB
12. Kad visas detaļas ir pievienotas un pielodētas, izmantojiet kādu karstu līmi, lai fiksētu akumulatoru. Lūdzu, ņemiet vērā: Lai ESP8266 iemigtu, ir nepieciešams savienot tapu D1 ar tapu RST. Dažreiz D1 mini pro rada problēmas ar seriālo portu, ja ir pievienots ports D0 un RST. Manis izmantotajam (sk. Aliexpress saiti iepriekš) nebija šīs problēmas. Ja saskaraties ar šo problēmu, iespējams, būs jāizmanto džemperis vai slēdzis, lai atvienotu abas tapas jauna koda augšupielādei. Bet (!), Tad jums nav iespēju pārprogrammēt, kad krokodila galva ir aizzīmogota. Šajā gadījumā jums arī nav jāiznes USB ports uz āru (piemēram, lai izurbtu trešo caurumu).

3. darbība. Aparatūras 1. daļa (krokodila galvas sagatavošana)

Šajā solī mēs sagatavojam krokodila galvas aizmuguri, lai iegūtu pietiekami daudz vietas elektronikai. Un mēs urbjam dažus caurumus antenai, saules panelim un USB portam. Es vispirms plānoju savu projektu bez USB porta. Bet tad es domāju, ka man nebūs iespējams veikt dažus programmatūras atjauninājumus, kad krokodils būs atkal aizzīmogots. Tāpēc es nolēmu izmantot īsu USB kabeli no mikro-USB uz USB, lai ļautu ārējai piekļuvei ESP8266 plāksnei. Nākamās darbības, kas jādara:

• Ar asu nazi nogrieziet no cietās virsmas nedaudz vairāk par 7x5 cm (tā dēļa prototipa izmērs)
• Ar karoti noņemiet mīkstākās putas no iekšpuses
• Vienkārši pārliecinieties, vai jums ir pietiekami daudz vietas kabeļiem un tāfelei
• Izmēģiniet, vai tas der un vai vēl ir vietas, lai to vēlāk pārklātu

Tagad urbiet galvā divus vai trīs caurumus:

• saules panelim
• antenai
• (pēc izvēles) USB portam, lai iespējotu vēlāku programmēšanu

Izmantojiet divkomponentu epoksīdu (5 minūtes), lai vēlreiz salīmētu un aizzīmogotu šos caurumus. Izmantojiet pietiekami daudz epoksīda līmes! Pārliecinieties, ka pēc tam tas būs ūdensizturīgs!

1. Līmējiet saules paneļa kabeli pie galvas un pareizi aizveriet caurumu
2. Līmējiet saules paneli starp acīm
3. Līmējiet antenas kontaktligzdu pie galvas un kārtīgi aizveriet caurumu
4. Līmējiet USB spraudni un kārtīgi aizveriet caurumu

Lai izvairītos no ūdens, kas izraisa USB porta koroziju, es 3D drukāju nelielu aizsargvāciņu.

4. solis: programmatūra

Jums ir nepieciešama darbojas Arduino vide. Ja nē, lūdzu, pārbaudiet šo.

Aparatūras iestatīšana ir vienkārša (manā Mac datorā):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 MHz, zibspuldze, 16M (14M SPIFFS), v2 Atmiņas apakšējā daļa, atspējota, nav, tikai skice, 921600 vietnē /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Iegūstiet Arduino kodu šeit: Arduino kods vietnē Github

Kods sūta akumulatora temperatūru un spriegumu uz Blynk. Vienkārši ielādējiet lietotni Blynk savā mobilajā tālrunī un izveidojiet jaunu projektu. Blynk nosūtīs jums šī projekta autentifikācijas marķieri. Ievadiet šo marķieri failā Settings.h. Noklusējuma iestatījumi tiks nosūtīti

• temperatūru līdz VIRTUĀLAjam PIN 11
• spriegums līdz VIRTUAL PIN 12
• pēdējais atjauninātais VIRTUAL PIN 13 laika zīmogs

bet kodu ir viegli nomainīt. Vienkārši spēlējiet ar visiem Blynk logrīkiem, izmantojot V11, V12 un V13 - tas ir jautri. Ja esat jauns, izlasiet mana drauga Debiša pamācību - lielākā daļa no tā ir izskaidrota 19. solī.

Programmatūra ir sagatavota arī MQTT brokera izmantošanai.

Iestatījumos.h ir globāls mainīgais ar nosaukumu MQTT. Tas ir jāiestata uz patiesu vai nepatiesu atkarībā no tā, vai izmantojat MQTT.

Manā gadījumā es izmantoju MQTT brokeri (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) un informācijas paneli, kurā tiek apkopoti visi mani sensoru dati. Ja esat jauns MQTT lietotājs, ļaujiet Google palīdzēt jums to iestatīt.

Ja esat pazīstams ar MQTT, esmu diezgan pārliecināts, ka jūs sapratīsit kodu.

5. darbība. Aparatūras 2. daļa (atkal noslēgšana)

Šajā solī mums jāiepako visa elektronika (ielādēta un pārbaudīta programmatūra) un atkal jāaizzīmogo mūsu krokodila vēders. Es personīgi redzu divus iespējamos risinājumus:

1. Izmantojot akrila stiklu un pielīmējiet to ar vēdera necaurlaidīgu epoksīda līmi. Temperatūras sensora kabelim izmantojiet ūdensnecaurlaidīgu kabeļu kanālu (es nožēloju, ka neizvēlējos šo iespēju - galu galā es ļoti ieteiktu iet šo ceļu.)
2. Izmantojot rūpnieciskās putas un vēlreiz aizpildiet atstarpes, pēc tam izmantojiet ūdensnecaurlaidīgu krāsu. Un pabeidziet to ar pildvielu un krāsu.

Tāpēc es izvēlējos 2. variantu. Darbības ir šādas:

1. Lodēt saules paneļa kabeli pie tāfeles
2. Pievienojiet antenas kabeli
3. Pievienojiet USB kabeli ESP8266 plāksnei (UN NAV uzlādes panelim)
4. Saspiediet visu kabeli un plāksni caurumā
5. Atstājiet 5-10 cm no temperatūras sensora kabeļa
6. Izmantojiet rūpnieciskās putas, lai aizpildītu visas nepilnības (uzmanieties - putas stipri izplešas)
7. Ļaujiet tai nožūt un pēc tam ar asu nazi sagrieziet putas
8. Tagad izmantojiet kādu ūdensnecaurlaidīgu krāsu (tiek izmantota jumtu nostiprināšanai) un krāsojiet to visā
9. Ļaujiet tai nožūt un izmantojiet pildvielas krāsas aerosolu, lai iegūtu cietu garoziņu (tas jādara atkal un atkal)
10. SVARĪGA REDIĢĒŠANA (pēc dažām nedēļām ūdenī): Uzklājiet divus vai trīs pārklājumus pa visu šķidro epoksīdu, lai iegūtu patiešām ūdensnecaurlaidīgu pārklājumu.
11. Ļaujiet tai nožūt - GATAVS!

6. darbība. Alternatīva veidošana

Tā kā pirmā konstrukcija ar kroku joprojām ir mana mīļākā, jāatzīst, ka izvēlējos nepareizu akumulatoru (pārāk vāju). Diemžēl vairs nevaru nomainīt akumulatoru, jo tas ir noslēgts Crocs korpusā.

Tāpēc es nolēmu veikt citu risinājumu ar laivu kā korpusu, lai vajadzības gadījumā labāk piekļūtu elektronikai un akumulatoram.

Izmaiņas:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• LiIon akumulators 18650
• 3D drukāts ieliktnis divu dēļu uzstādīšanai (ESP8266 un lādētāja modulis)

7. solis: Pielikums: Papildu displeji/sensori

Ja vēlaties pārsniegt baseina datu parādīšanu tikai lietotnē Blynk, varat tos nosūtīt arī MQTT brokerim. Tas ļauj izmantot vēl vairākas iespējas, lai parādītu jūsu baseina (vai citus) datus dažādās ierīcēs. Viens no tiem būtu mezgla sarkanais informācijas panelis Raspberry Pi (skatīt attēlu iepriekš) vai LED matricas displejs. Ja jūs interesē LED matrica, lūdzu, atrodiet kodu šeit:

Starp citu, es apvienoju šo projektu ar Saules laika staciju, ieskaitot Zambretti laika prognozi no šī projekta:

Šīs Saules laika stacijas iedvesma nāca no mana drauga Indijas Debiša. Lūdzu, atrodiet viņa pamācību šeit:

Pirmā balva sensoru konkursā