PiSiphon Rain Gauge (პროტოტიპი): 4 ნაბიჯი

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ეს პროექტი არის გაუმჯობესება Bell siphon Rain Gauge. ეს უფრო ზუსტია და სიფონების გაჟონვა უნდა იყოს რაღაც წარსულიდან.

ტრადიციულად ნალექი იზომება ხელით წვიმის საზომით.

ამინდის ავტომატური სადგურები (მათ შორის IoT ამინდის სადგურები) ჩვეულებრივ იყენებენ დასაბრუნებელ თაიგულებს, აკუსტიკურ დისდრომეტრებს (წვეთების განაწილება) ან ლაზერულ დისდრომეტრებს.

ამობურცულ თაიგულებს აქვთ მოძრავი ნაწილები, რომელთა დაბლოკვაც შესაძლებელია. ისინი დაკალიბრებულია ლაბორატორიებში და არ შეიძლება სწორად გაზომონ ძლიერი წვიმის ქარიშხალში. დისდრომეტრებს შეიძლება გაუჭირდეთ თოვლიდან ან ნისლიდან მცირე წვეთები ან ნალექი. დისდრომეტრები ასევე მოითხოვს რთულ ელექტრონიკას და დამუშავების ალგორითმებს წვეთების ზომის შესაფასებლად და წვიმის, თოვლისა და სეტყვის ერთმანეთისგან განასხვავებლად.

ვიფიქრე, რომ წვიმის ავტომატური სიფონური გაზომვა შეიძლება სასარგებლო იყოს ზემოაღნიშნული საკითხების დასაძლევად. სიფონის ცილინდრი და ძაბრი ადვილად იბეჭდება ნორმალურ FDM 3D პრინტერზე (იაფფასიანი ექსტრუდერებით, როგორიცაა RipRaps და Prusas).

შედარებით ბუნებრივად გამოიყენება სიფონის ცილინდრის დაცლის (სიფონის) მხოლოდ ბუნებრივი ძალები. სიფონს არ აქვს მოძრავი ნაწილები.

წვიმის ეს ლიანდაგი შედგება სიფონირების ცილინდრისგან, რამდენიმე წყვილი ელექტრონული ზონდით სხვადასხვა დონეზე სიფონის ცილინდრში. ზონდები უკავშირდება ჟოლოს PI- ს GPIO ქინძისთავებს. როგორც კი წყალი მიაღწევს თითოეული ზონდის დონეს, მაღალი გამოჩნდება შესაბამის GPIO შესასვლელ პინზე. ელექტროლიზის შეზღუდვის მიზნით, წვიმაში მიმდინარე დინების მიმართულება იცვლება კითხვებს შორის. თითოეული კითხვა მხოლოდ მილიწამს იღებს და წუთში მხოლოდ რამდენიმე კითხვაა მიღებული.

PiSiphon Rain Gauge არის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება ჩემს თავდაპირველ Bell Siphon Rain Gauge– ში. მე მჯერა, რომ ის ასევე უნდა იყოს უკეთესი, ვიდრე ჩემი ულტრაბგერითი წვიმის საზომი, რადგან ხმის სიჩქარეზე დიდ გავლენას ახდენს ტემპერატურა და ტენიანობა.

ნაბიჯი 1: რაც დაგჭირდებათ

1. ერთი ჟოლო პი (მე გამოვიყენე 3B, მაგრამ ნებისმიერი ძველი უნდა მუშაობდეს)

2. 3D პრინტერი- (სიფონის ცილინდრის დასაბეჭდად. მე მოგაწვდით ჩემს დიზაინს. თქვენ ასევე შეგიძლიათ წაიყვანოთ იგი ბეჭდვის სამსახურში)

3. ძველი წვიმის ლიანდაგის ძაბრი (ან შეგიძლიათ დაბეჭდოთ. მე მოგაწვდით ჩემს დიზაინს.)

4. 10 x ჭანჭიკები, 3 მმ x 30 მმ (M3 30 მმ) ზონდების სახით.

5. 20 x M3 თხილი

6. 10 ჩანგალი მილის ფურცლის ლითონის ბალიშები

7. ელექტრული მავთულები და 10 ჯუმბერის კაბელი, თითო მინიმუმ ერთი ქალი ბოლოთი.

8. პურის დაფა (სურვილისამებრ ტესტირებისთვის).

9. პითონის პროგრამირების უნარი (მოცემულია კოდის მაგალითი)

10. დიდი შპრიცი (60 მლ).

11. წყალგაუმტარი გარსი ჟოლოს პიისთვის.

12. ABS წვენი, თუ თქვენი დაბეჭდილი ნაწილები არის აბს ან სილიკონის გამაძლიერებელი.

13. 6 მმ თევზის სატანკო მილი (300 მმ)

ნაბიჯი 2: სიფონის ცილინდრისა და ძაბვის ასამბლეა

მე გამოვიყენე DaVinci AIO პრინტერი ყველა ამობეჭდვისთვის.

მასალა: ABS

პარამეტრები: 90% შევსება, 0.1 მმ ფენის სიმაღლე, სქელი გარსები, საყრდენების გარეშე.

შეიკრიბეთ სიფონის ცილინდრი და ძაბრი. გამოიყენეთ ABS წებო

ზონდების შეკრება (M3 x 30 მმ ჭანჭიკები 2 კაკლით)

ჩადეთ ზონდები (ჭანჭიკები) სიფონის ცილინდრში და დალუქეთ იგი ABS წებოთი ან სილიკონის გამაძლიერებელი საშუალებით. ზონდები უნდა იყოს ხილული სიფონის ცილინდრის ზემოდან, რათა შესაძლებელი გახდეს მათი გაწმენდა საჭიროების შემთხვევაში კბილის ჯაგრისით. ზონდების ეს საკონტაქტო წერტილები ყოველთვის სუფთა უნდა იყოს. დარწმუნდით, რომ კონტაქტებზე არ უნდა იყოს ABS წებო ან სილიკონის გამაძლიერებელი.

მიამაგრეთ 10 მავთული თითოეულ ზონდზე, ჩანგლის ტიპის ლითონის ფურცლების გამოყენებით. შეაერთეთ მავთულის მეორე მხარე GPIO ქინძისთავებთან. Pinout არის შემდეგი:

ზონდის წყვილი: ზონდის წყვილი 1 (P1, წყლის ყველაზე დაბალი დონე), პინ 26 და 20)

ზონდის წყვილი 2 (P2), GPIO Pin 19 და 16

ზონდის წყვილი 3 (P3), GPIO პინ 6 და 12

ზონდის წყვილი 4 (P4), GPIO Pin 0 და 1

ზონდის წყვილი 5 (P5), GPIOPin 11 და 8

ნაბიჯი 3: შეამოწმეთ სიფონი და დააკალიბრეთ იგი

თქვენ უნდა დარწმუნდეთ, რომ ყველა გაყვანილობა სწორად არის შესრულებული და რომ აპარატურა მუშაობს გამართულად.

გაუშვით PiSiphon_Test2.py

Resullt 00000 = წყალს არ აქვს მიღწეული P1 დონე (ზონდის წყვილი 1)

შედეგი 00001 = წყალს აქვს დონე P1 (ზონდის წყვილი 1)

შედეგი 00011 = წყალს აქვს დონე P2 (ზონდის წყვილი 2)

შედეგი 00111 = წყალს აქვს დონე P3 (ზონდის წყვილი 3)

შედეგი 01111 = წყალს აქვს დონე P4 (ზონდის წყვილი 4)

შედეგი 11111 = წყალმა მიაღწია დონეს P5 (ზონდის წყვილი 5).

თუ წყლის ყველა დონე გამოვლენილია, გაუშვით PiSiphon-Measure.py.

თქვენი Log_File გენერირდება იმავე დირექტორიაში, როგორც PiSiphon-Measure.py

დააინსტალირეთ PiSiphon პოსტზე და გაათანაბრეთ. თუ თქვენი სიფონი შეფასების (ან გადაჭარბების) ფარგლებშია, გაზარდეთ (ან შეამცირეთ) rs ცვლადი PiSiphon-Measure.py- ში

ნაბიჯი 4: PiSiphon PRO

PiSiphon PRO მოდის. ის არ გამოიყენებს ლითონის ზონდებს წყალში და აქვს გაცილებით უკეთესი გარჩევადობაც (0.1 მმ -ზე ნაკლები). ის გამოიყენებს ნიადაგის ტენიანობის სენსორს (თხევადი ელექტრონული ლენტი ძვირია ჩემს ქვეყანაში). იხილეთ https://www.instructables.com/id/ESP32-WiFi-SOIL-MOISTURE-SENSOR/ როგორ მუშაობს ეს სენსორი ESP32– ზე.