არდუინოს წვიმის გაზომვის კალიბრაცია: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

შესავალი:

ამ ინსტრუქციებში ჩვენ "ვაშენებთ" წვიმის ლიანდაგს არდუინოსთან და ვაკალიბრებთ მას ყოველდღიური და საათობრივი ნალექების შესახებ. წვიმის შემგროვებელი, რომელსაც მე ვიყენებ, არის გადამწყვეტი ტიპის წვიმის გადამზომი ხელახალი დანიშნულება. ის მოვიდა დაზიანებული პირადი ამინდის სადგურიდან. ამასთან, არსებობს მრავალი შესანიშნავი ინსტრუქცია, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ ეს ნულიდან.

ეს ინსტრუქცია არის ამინდის სადგურის ნაწილი, რომელსაც მე ვაკეთებ და არის დოკუმენტი ჩემი სასწავლო პროცესისათვის, შენიღბული სასწავლო მასალით:)

წვიმის მრიცხველის მახასიათებლები:

• ყოველდღიური და საათობრივი ნალექების გაზომვა არის ინჩებში, რათა ადვილად ატვირთოთ ამინდის მეტროში.
• მაგნიტური გადამრთველის კოდის ამოღება არ შედის კოდის სიმარტივისათვის.
• მზა პროდუქტი უფრო პროტოტიპის პროტოტიპია.

ნაბიჯი 1: ზოგიერთი თეორია

ნალექი იტყობინება/იზომება მილიმეტრში ან ინჩში, რომელსაც აქვს სიგრძის განზომილება. ეს მეტყველებს იმაზე, თუ რამდენად მაღალია წვიმის ზონის ყველა ნაწილი წვიმის გარეშე, თუ წვიმის წყალი არ გაფანტულა და არ დაიშალა. ასე რომ, 1,63 მმ ნალექი ნიშნავს იმას, რომ მე რომ მქონდეს ნებისმიერი ფორმის ბრტყელი თანაბარი ავზი წვიმის წყალი შეგროვებული იქნებოდა ტანკების ქვემოდან 1,63 მმ სიმაღლეზე.

ყველა წვიმის მრიცხველს აქვს ნალექების წყალშემკრები აუზი და ნალექის რაოდენობის გაზომვა. წყალშემკრები აუზი არის რეგიონი, რომელზეც წვიმა გროვდება. საზომი ობიექტი იქნება სითხის მოცულობის ერთგვარი გაზომვა.

ასე რომ ნალექი მმ -ში ან ინჩში იქნება

ნალექების სიმაღლე = შეგროვებული წვიმის მოცულობა / წყალშემკრები აუზი

ჩემს წვიმის კოლექტორში სიგრძე და სიგანე იყო შესაბამისად 11 სმ 5 სმ შესაბამისად, რაც წყალშემკრები აუზის 55 კვ.სმ. ასე რომ, 9 მილილიტრი წვიმის შეგროვება ნიშნავს 9 კუბს/55 კვ.სმ = 0.16363… სმ = 1.6363… მმ = 0.064 დუიმს.

წვეტიანი წვიმის საზომში, თაიგული 4 ჯერ იწელება 9 მლ (ან 0.064… დუიმი წვიმა) და ასე რომ ერთი წვერი არის (9/4) მლ = 2.25 მლ (ან 0.0161.. ინჩი). თუ ჩვენ ვიღებთ საათობრივ კითხვას (24 კითხვა დღეში ერთხელ გადატვირთვის წინ) სამი მნიშვნელოვანი ციფრის სიზუსტის შენარჩუნება საკმაოდ ღირსეულია.

ამრიგად, თითოეული თაიგულის წვერი/ჩაშვება, კოდი წვდება მას როგორც 1 ჩართვა-გამორთვის თანმიმდევრობა ან ერთი დაწკაპუნება. დიახ, ჩვენ გვყავს 0.0161 დუიმიანი წვიმა. გავიმეორო, არდუინოს თვალსაზრისით

ერთი დაწკაპუნება = 0.0161 ინჩი წვიმა

შენიშვნა 1: მე მირჩევნია ერთეულების საერთაშორისო სისტემა, მაგრამ ამინდი მიწისქვეშა მირჩევნია იმპერიული/აშშ -ის ერთეულები და ეს გარდაქმნა ინჩებად.

შენიშვნა 2: თუ გათვლები არ არის თქვენი ჭიქა ჩაი, გადადით ნალექის მოცულობაზე, რომელიც სრულყოფილ დახმარებას გაუწევს ასეთ საკითხებს.

ნაბიჯი 2: ნაწილები ამ პროექტისთვის

ნაწილების უმეტესობა ირგვლივ იწვა და სამართლიანი ჩამონათვალია (ფორმალობისთვის)

1. Arduino Uno (ან სხვა თავსებადი)
2. წვიმის მრიცხველი ძველი დაზიანებული ამინდის სადგურიდან.
3. პურის დაფა.
4. RJ11 რომ დააკავშირო ჩემი წვიმის საზომი პურის დაფაზე.
5. 10K ან უფრო მაღალი რეზისტორი, რომ იმოქმედოს როგორც გამწევი რეზისტორი. მე გამოვიყენე 15K.
6. 2 ცალი მამრობითი და მდედრობითი მხტუნავი მავთულები
7. 2 კაცი-მამაკაცი მხტუნავი მავთული.
8. USB კაბელი; მამაკაცი B მამაკაცი

ინსტრუმენტები:

შპრიცი (გამოყენებულია 12 მლ მოცულობა)

ნაბიჯი 3: წვიმის კოლექტორი

ჩემი წვიმის კოლექტორის ფოტოები ბევრისთვის გასაგები უნდა იყოს. ყოველ შემთხვევაში, წვიმა, რომელიც მოდის მის წყალშემკრებ აუზზე, მიედინება მის შიგნით არსებული ორი გადახურვიდან ერთ-ერთში. ორი წვერი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ხერხემლის მსგავსად და როდესაც წვიმის წყლის წონა (ჩემი წვიმისთვის 0,0161 დუიმია) ერთი თაიგულით ქვევით იშლება, მეორე თაიგული მაღლა იწევს და თავს იკავებს შემდეგი წვიმის წყლის შესაგროვებლად. გარდამტეხი მოძრაობა მოძრაობს მაგნიტს "მაგნიტურ გადამრთველზე" და წრე ელექტრონულად არის დაკავშირებული.

ნაბიჯი 4: წრე

წრედის გასაკეთებლად

1. შეაერთეთ არდუინოს ციფრული პინი #2 რეზისტორის ერთ ბოლოზე.
2. შეაერთეთ რეზისტორის მეორე ბოლო Ground pin- თან (GND).
3. შეაერთეთ RJ11 ბუდის ერთი ბოლო არდუინოს ციფრულ პინთან #2.
4. შეაერთეთ RJ11 ბუდის მეორე ბოლო Arduino– ს +5V პინთან (5V).
5. შეაერთეთ წვიმის ლიანდაგი RJ11- თან.

წრე დასრულებულია. Jumper მავთულები და breadboard ამარტივებს კავშირებს.

პროექტის დასასრულებლად დაუკავშირეთ Arduino კომპიუტერს USB კაბელის გამოყენებით და ჩადეთ ქვემოთ მოცემული ესკიზი.

ნაბიჯი 5: კოდი

ესკიზი RainGauge.ino (ჩადებულია ამ ნაბიჯის ბოლოს) კარგად არის კომენტარი და ამიტომ მე მხოლოდ სამ მონაკვეთზე აღვნიშნავ.

ერთი ნაწილი ითვლის ბრუნვის რჩევების რაოდენობას.

if (bucketPositionA == false && digitalRead (RainPin) == HIGH) {

… … }

მეორე ნაწილი ამოწმებს დროს და ითვლის წვიმის რაოდენობას

თუ (ახლა. წუთი () == 0 && პირველი == ჭეშმარიტი) {

hourlyRain = dailyRain - dailyRain_till_LastHour; …… ……

და მეორე ნაწილი წვიმს დღის განმავლობაში, შუაღამისას.

თუ (ახლა. საათი () == 0) {

ყოველდღიური წვიმა = 0; …..

ნაბიჯი 6: კალიბრაცია და ტესტირება

გათიშეთ წვიმის კოლექტორი დანარჩენი წრიდან და შეასრულეთ შემდეგი ნაბიჯები.

1. შეავსეთ შპრიცი წყლით. მე ვავსებ ჩემს 10 მლ.
2. შეინახეთ წვიმის შემგროვებელი თანაბარ ზედაპირზე და დაასხით წყალი შპრიციდან.
3. მე ვინახავ შემობრუნების თაიგულებს. ოთხი რჩევა საკმარისი იყო ჩემთვის და შპრიციდან ამოიღო 9 მლ. გათვლებით (იხ. თეორიის განყოფილება) მე მივიღე 0,0161 დუიმიანი წვიმის რაოდენობა თითო წვერიზე.
4. ამ ინფორმაციას თავიდანვე ვდებ ჩემს კოდში.

const ორმაგი bucketAmount = 0.0161;

სულ ესაა. მეტი სიზუსტისთვის შეიძლება შეიცავდეს უფრო მეტ ციფრს, როგორიცაა 0.01610595. რა თქმა უნდა, თქვენი გამოთვლილი რიცხვები განსხვავდება, თუ თქვენი წვიმის კოლექტორი არ არის ჩემი იდენტური.

ტესტირების მიზნით

1. შეაერთეთ წვიმის კოლექტორი RJ11 სოკეტში.
2. შეაერთეთ Arduino კომპიუტერს USB კაბელის გამოყენებით.
3. გახსენით სერიული მონიტორი.
4. დაასხით ადრე გაზომილი წყალი და დააკვირდით გამომავალს, როდესაც საათი დასრულდება.
5. არ დაასხით წყალი, მაგრამ დაელოდეთ მომდევნო საათის დასრულებას. ამ შემთხვევაში საათობრივი წვიმა ნულის ტოლი უნდა იყოს.
6. შეინახეთ კომპიუტერი ჩართული ჩართული ღამით და ნახეთ, თუ ყოველდღიური წვიმა და საათობრივი წვიმა ნულდება შუაღამისას. ამ ნაბიჯის გადასაჭრელად, თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეცვალოთ კომპიუტერის საათი შესაბამისი მნიშვნელობით (სერიული მონიტორის შედეგების პირდაპირ ყურებაზე).

ნაბიჯი 7: შემდგომი ფიქრები და მადლობები

ნალექის კითხვების რეზოლუცია ჩემს შემთხვევაში არის 0.0161 ინჩი და არ შეიძლება უფრო ზუსტი იყოს. პრაქტიკულმა გარემოებებმა შეიძლება კიდევ უფრო შეამციროს სიზუსტე. ამინდის გაზომვებს არ გააჩნიათ კვანტური მექანიკის სიზუსტე.

კოდის ნაწილი ნასესხებია Lazy Old Geek's Instructable– დან.