Alternatīva laika stacija: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Cita laika stacija, jā, bet cita veida!

Es jau esmu publicējis, skatiet iepriekšējo rakstu, zondi, kas mēra gaisa kvalitāti.

Šeit aprakstītā stacija ietver papildinājumus un modifikācijas.

Pievienotās funkcijas:

• Temperatūras, mitruma un atmosfēras spiediena mērīšana (BME280 modulis).
• Lietus daudzuma mērīšana.

Izmaiņas no iepriekšējā projekta:

• Akumulatora sprieguma mērīšana.
• Kompakts korpuss, kas ietver visus elementus.
• Izmaiņas elektroniskajā diagrammā.

Atgādinājums par mērķiem:

• Samaziniet enerģijas patēriņu.
• Samaziniet Wifi savienojumu. (30 s ik pēc 30 minūtēm).
• Aizzīmogota vide.
• Automātiska akumulatora uzlāde.

Patiesā īpatnība slēpjas zondē, kas mēra lietus daudzumu. Tā pamatā ir kapacitatīvs mērījums.

1. solis: kapacitatīvā līmeņa mērīšanas princips

Kapacitīvā līmeņa mērīšanas princips ir balstīts uz kondensatora kapacitātes izmaiņām. Montāža sastāv no metāla caurules un izolēta metāla stieņa, kas novietots caurules centrā.

Stienis un caurules siena veido kondensatoru, kura kapacitāte ir atkarīga no ūdens daudzuma caurulē: Vakuuma caurulei ir mazāka jauda un ūdens tilpums palielināsies.

Elektroniska ierīce mēra jaudas pieaugumu un rada spriegumu, kas ir proporcionāls ūdens līmenim.

Rq: Stienis ir izolēts, un strāva šķērso ūdeni.

Iesaistīto mainīgo novērtēšana

Piltuves uztveršanas virsma ir aptuveni 28 cm2 (4,3 kv. Collas). Caurules izmērs ir aptuveni 9 cm2 (1,4 kv. Collas). Platības attiecība ir aptuveni 3. Tātad centimetrs ūdens uz piltuves piepildīs cauruli ar 3 cm. Šī reizināšana nodrošina labāku precizitāti. Mūsu montāžas gadījumā izmērītā kapacitāte ir aptuveni 100pF.

Kalibrēšana:

Kad montāža ir pabeigta, mēs turpināsim kalibrēšanu ar mērīšanas stiklu. Mēs turpināsim cm pa cm piltuves līmenī. Mēs noregulēsim R8 un R13, lai kalibrētu minimālo un maksimālo vērtību. (skatiet nākamo diagrammu)

2. darbība. Analogā ūdens līmeņa indikatora uzstādīšanas shēma

Šo modeli iedvesmoja vietne

Monostabilais ir 555. 555 impulsa platums ir proporcionāls ūdens līmenim. R7 un C5 veido zemas caurlaidības filtru, lai izlīdzinātu impulsa vilciena līdzstrāvas vērtību.

Sprieguma nobīde pie izejas 555 tiek novērsta diferenciālajā stadijā, ko veido četrkāršs pastiprinātājs LM324.

Stacijai, ko darbina 5 V sprieguma pārveidotājs, tika pievienots 12V. Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu optimālu līmeņa indikatora darbību. Izejas spriegums ir noregulēts tā, lai vadības paneļa ieejā nodrošinātu maksimāli 3,7 V.

3. solis: Stūres iekārtas shēma

Ierīci kontrolē ESP8266 Wemos D1 mini kontrolieris.

Atbalsta akumulatora un ūdens līmeni:

A0 ieeja atbalsta līdz 3.3V. To izmanto pārmaiņus sprieguma mērīšanai.

Akumulatoram, aktivizējot GPIO2 portu (D4).

Ūdens līmenim, aktivizējot GPIO14 portu (D5). Šīs ostas aktivizēšana aktivizē kapacitatīvo mērīšanas posmu. Tas ir paredzēts, lai ierobežotu enerģijas patēriņu.

Gaisa kvalitāti mēra, aktivizējot moduli ar SDS011 GPIO15 (D8). Ieraksts GPIO12 (D6) nolasa sērijas datus. Tajā pašā laikā BME280 modulis tiek aktivizēts. Komunikāciju veic GPIO4 un GPIO5 (D1, D2), lai atjaunotu temperatūru, mitrumu un atmosfēras spiedienu.

Visbeidzot, GPIO13 (D7) aktivizē solenoīda vārstu, kas dienas beigās notecinās cauruli.

Kontrolieris ir ieprogrammēts ar EspEasy ar šādu kodu.

4. solis: ESPEASY noteikums

Sistēmā#Boot do gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

taimeris Iestatīts, 1, 20

ļaujiet, 1, 0

endon

Sistēmā#Modināt

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

taimeris Iestatīts, 1, 20

ļaujiet, 1, 0

endon

par Wifi#Atvienots darīt

ja [VAR#2] = 0

ļauj, 2, 1

ļaujiet, 3, 180

endif

endon

par Wifi#Connected do

// paziņot 1, system_is_started

ļaujiet, 2, 0

pieņemsim, 3, 1800

endon

SDS011#PM10 do

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=76&nvalue=0&svalue=%rssi%

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

endon

Noteikumos#Taimeris = 1 do // Akumulatora līmenis

let, 1, [TENS#A0]

let, 1, [VAR#1]*0,004

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=60&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 2, 1 // izslēdziet akumulatora sprieguma uztveršanu

gpio, 14, 0 // ieslēgt ūdens līmeņa uztveršanu

taimerisSet, 2, 10

endon

Noteikumos#Taimeris = 2 do // ūdens līmenis

let, 1, [TENS#A0]

pieņemsim, 1, [VAR#1] -60

ja %v1 %<0

ļaujiet, 1, 0

citādi

let, 1, [VAR#1]*0,0625

endif

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 14, 1 // izslēdziet ūdens līmeņa uztveršanu

taimeris Iestatīts, 3, 5

endon

Noteikumos#Taimeris = 3 do // attīrīt ūdeni

ja %syshour %= 23 // 23h

ja %sysmin %> = 30 //> 30 min

paziņot 1, ekolement

gpio, 15, 0 // izslēdziet SDS

gpio, 13, 0 // ieslēdziet iztukšošanas vārstu

taimerisIestatīts, 4, 240

citādi

taimerisSet, 4, 5

endif

citādi

taimerisSet, 4, 5

endif

endon

Noteikumos#Taimeris = 4 do // laiks gulēt

gpio, 13, 1 // izslēdziet iztukšošanas vārstu

aizmigusi, %v3 %

endon

5. solis: komponentu izvietojums PVC caurulē

Kapacitīvā zonde, pat ja tā nav sarežģīta, ir pelnījusi uzmanību, jo tā apdare un regulēšana būs jāapstrādā.

Vadības paneļi un zonde SDS011 ir uzstādīti uz balsta, lai atvieglotu to ievietošanu PVC caurulē.

Secinājums:

Šī montāža, tāpat kā iepriekšējā, nerada īpašas grūtības cilvēkiem ar zināšanām par Domoticz un ESPEasy programmatūru.

To var efektīvi izmērīt

• Smalku daļiņu klātbūtne,
• Atmosfēras spiediens,
• Mitruma līmenis,
• Temperatūra,
• Lietus augstums,

Un tas ir tuvu jūsu mājām.

Projekts rada arī tehniskas idejas:

Jaudas kontrole ar niedru releju, PNP vai MOSFET tranzistoru. GPIO2 un GPIO15 izmantošana. Porta A0 izmantošana, izmantojot multipleksēšanu. ESP8266 kontroliera programmēšana (noteikums).

Projekts publicēts arī vietnē https://dangasdiy.top/ (daudzvalodu)