Hanging Gear meteoroloģiskā stacija: 7 soļi (ar attēliem)

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

Šajā pamācībā es jums parādīšu, kā izveidot savu piekarināmo laika apstākļu staciju, kas ir izgatavota no CNC lāzergrieztām MDF detaļām. Pakāpju motors darbina katru pārnesumu, un Arduino veic temperatūras un mitruma mērījumus, izmantojot DHT11 sensoru, un pēc tam pārvieto soļu motorus, lai parādītu izmērītās vērtības.

Meteoroloģisko staciju atbalsta divas kājas un plakana pamatne, kas padara to ideāli piemērotu stāvēšanai uz galda, plaukta vai sānu galda.

DHT sensora relatīvā mitruma diapazons ir 20–95 procenti, un tas var izmērīt temperatūru no 0 līdz 50 grādiem pēc Celsija. Es esmu izstrādājis pārnesumus visam mitruma diapazonam un ar negatīvu temperatūras mērīšanas diapazonu, lai jūs varētu viegli izmantot citu sensoru, ja vēlaties novietot sensoru ārpusē, lai izmērītu āra temperatūru.

Ja jums patīk šī pamācība, lūdzu, balsojiet par to CNC konkursā.

Piegādes

Lai izveidotu savu laika staciju, jums būs nepieciešams:

• 3 mm MDF plāksne -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28BYJ 48 pakāpju motori un ULN2003 draiveri -
• 4 x M3 x 10 mm mašīnas skrūves un uzgriežņi -
• DHT11 temperatūras un mitruma sensors -
• 10K rezistors -
• 4x6 cm prototipa PCB -
• Vīriešu galvenes tapas -
• Sieviešu galvenes tapas -

Izmantots lāzera griezējs K40 -

1. darbība: MDF detaļu griešana ar lāzeru

Es izstrādāju lāzera griezuma komponentus Inkscape, griešanas failus varat lejupielādēt šeit. Visi komponenti lejupielādei ir vienā lapā, tāpēc jums tie jāsadala, lai tie atbilstu jūsu lāzera griezēja gultas izmēram.

Es sāku ar gravēšanu un pēc tam zobu griešanu, pēc tam iegravēju un nogriezu sejas plāksni un visbeidzot sagriezu atlikušās sastāvdaļas.

Gravēšanas vai griešanas laikā es vienmēr izmantoju maskēšanas lenti virs MDF, lai dūmi neatzīmētu virsmu.

Ja jums nav piekļuves lāzera griezējam, apsveriet iespēju izmantot tiešsaistes lāzera griešanas pakalpojumu. Tie ir kļuvuši par ļoti pieņemamām cenām, un lielākā daļa no tiem pat piegādās detaļas līdz jūsu durvīm.

Detaļu griešanai es izmantoju lētu K40 lāzera griezēju.

Kad visas detaļas ir sagrieztas, jums ir jānoņem maskēšanas lente.

2. darbība: uzstādiet pakāpju motorus un samontējiet piedziņas mehānismus

Pēc tam piestipriniet divus pakāpju motorus pie priekšējās plāksnes, izmantojot divas M3 x 10 mm mašīnas skrūves katram motoram.

Izmantojot koka līmi, pielīmējiet arī statīva atbalsta plāksni ar motoru izgriezumu priekšējās plāksnes aizmugurē. To var izdarīt vēlāk, bet visvieglāk to izdarīt pirms motoru uzstādīšanas, lai tie nebūtu tā, kad to līmējat vietā.

Tālāk salieciet savus braukšanas pārnesumus. Sakraujiet pārnesumu gabalus uz servos, un starp tiem ir piliens koka līmes. Sāciet ar disku ar caurumu un pēc tam pārnesumu. Pēc tam jums būs jāpievieno neliels starplikas starp pārnesumu un priekšējo disku, lai radītu nedaudz vietas, lai pārnesumi varētu brīvi pārvietoties. Katram no tiem es izmantoju plakanu mazgātāju kā starpliku.

3. darbība: samontējiet elektroniku

Tagad apkoposim elektroniskos komponentus.

Ķēde ir diezgan vienkārša un ietver pamata savienojumus no digitālajām IO tapām no 2 līdz 9 līdz diviem pakāpju draiveriem un pēc tam savienojumu starp DHT11 sensoru un digitālo IO tapu 10. Jums būs jāpievieno arī barošanas savienojumi sensoram un pakāpienam draiveri, kā arī 10k rezistors starp savienojumu ar tapu 10 un 5V.

Es samontēju galvenes tapas savienojumus un DHT sensoru uz 4x6 cm prototipa PCB, lai tajā varētu vienkārši pievienot Arduino un pakāpju motoru draiverus.

Pēc tam es izveidoju dažus Dupont savienotāja kabeļus, lai savienotu PCB un pakāpju motora draiverus. Varat arī izmantot džemperus vai izveidot savus galvenos kabeļus.

4. darbība: uzstādiet elektroniskos komponentus

Es izmantoju līmes pistoli, lai pielīmētu Arduino PCB pie meteoroloģiskās stacijas aizmugurējās plāksnes un diviem pakāpju motora vadītājiem uz abām sānu statīva daļām. Tas vislabāk darbojas, lai atstātu pietiekami daudz vietas vadiem starp komponentiem, kā arī pakāpju motoriem.

Kad elektronika ir pielīmēta vietā, mēs varam salikt pārējo laika apstākļu staciju, izmantojot koka līmi.

5. darbība. Pabeigt meteoroloģiskās stacijas montāžu

Līmējiet abas kājas pamatnē un pēc tam pievienojiet priekšējo plāksni uz kājām.

Visbeidzot, pielīmējiet aizmugurējo plāksni vietā un ļaujiet līmei nožūt. Pārliecinieties, vai Arduino mikro USB ports ir vērsts pret laika stacijas pamatni.

Kad līme ir sausa, pievienojiet pakāpju motorus draiveriem un pēc tam pievienojiet draiverus savam Arduino, izmantojot gatavos kabeļus. Mēģiniet ievietot kabeļus tā, lai tie netiktu izkārti no apakšas vai izvirzīti no aizmugures augšdaļas.

Ja vēlaties aizvērt augšpusi, izmantojiet gabalu, kas izgriezts no atbalsta statīva plāksnes. Nelīmējiet to vietā, kamēr neesat pārbaudījis pakāpju draiverus un savienojumus, jo, lai veiktu izmaiņas, jums, iespējams, būs vēlreiz jāpiekļūst kabeļiem.

Pievienojiet savu mikro USB kabeli laika stacijas apakšai un esat gatavs augšupielādēt kodu.

6. solis: Arduino programmēšana

Kods ir diezgan taisns. Es šeit neiedziļināšos, lai izskaidrotu kodu, bet jūs varat lejupielādēt kodu un izlasīt detalizētu skaidrojumu par to, ko katra sadaļa dara šeit.

Kodā mēs izveidojam sensora objektu, izveidojam nepieciešamos mainīgos un pēc tam definējam motoru un sensora tapas.

Iestatīšanas funkcija sāk sērijveida sakarus, nosaka tapu režīmus un izveido savienojumu ar DHT11 sensoru.

Cilpas funkcija veic mērījumus no DHT11 sensora, parāda tos seriālajā monitorā un pēc tam aprēķina soļu skaitu un norādījumus katra soļa motora pārvietošanai, lai norādītu izmērītās vērtības. Pēc tam kods nogaida vismaz 5 sekundes, pirms atkārto cilpu.

Ir papildu funkcija, ko izsauc galvenā cilpa, kurai tiek norādīts soļu skaits un virziens katram motoram, un pēc tam izpilda kustības.

7. solis: Weather Station uzstādīšana un lietošana

Pirms koda augšupielādes novietojiet abus pārnesumus uz motoriem, iestatot tos, lai norādītu sākotnēji kodā iestatītās vērtības, manā kodā tās bija 25 ° C un 50% mitruma.

Pēc tam jūs varat augšupielādēt kodu.

Atverot seriālo monitoru, jūs redzēsit pirmo sensora veikto mērījumu, un motori sāks pārvietot pārnesumus, lai sasniegtu šīs vērtības no sākotnējām vērtībām.

Kad kustība ir pabeigta, jums vajadzētu redzēt otro vērtību kopu, un pēc tam pārnesumi var atkal pārvietoties.

Parasti sensora rādījumu stabilizēšanai nepieciešamas pāris minūtes, un pēc tam jūs iegūsit konsekventākus datus un mazāk pārnesumu kustības.

Ja pamanāt, ka jūsu parādītās vērtības neatbilst sērijveida monitorā redzamajām vērtībām, vispirms pārbaudiet, vai motora kustības virzieni ir pareizi, pēc tam pārbaudiet, vai sākotnējās vērtības ir pareizas, un, visbeidzot, iespējams, būs jāpielāgo soļu skaits par grādu vai procentu vērtībām, lai kalibrētu meteoroloģisko staciju.

Jūsu laika stacija tagad ir pabeigta, un to var uzstādīt uz jūsu galda vai plaukta.

Ja jums patika šī pamācība, lūdzu, apsveriet iespēju balsot par to CNC konkursā.

Paziņojiet man komentāru sadaļā, vai esat iepriekš izveidojis laika staciju un ko izmantojāt vērtību parādīšanai.

Otrā vieta CNC konkursā 2020