ამინდის სადგური: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ოდესმე გიგრძვნიათ დისკომფორტი მცირე საუბრის დროს? გჭირდება მაგარი რაღაცეები სასაუბროდ (კარგი, ტრაბახობ)? კარგი, ჩვენ გვაქვს საქმე თქვენთვის! ეს გაკვეთილი საშუალებას მოგცემთ ააშენოთ და გამოიყენოთ თქვენი საკუთარი ამინდის მეტროსადგური. ახლა თქვენ შეგიძლიათ დარწმუნებით შეავსოთ ნებისმიერი უხერხული სიჩუმე ტემპერატურის, წნევის, ტენიანობის, სიმაღლისა და ქარის სიჩქარის განახლებებით. აღარასოდეს მიმართავთ უაზროდ, "ამინდი კარგია" მას შემდეგ რაც დაასრულებთ ამ დახვეწილ პროექტს.

ჩვენი ამინდის სადგური სრულად არის აღჭურვილი წყალგაუმტარი ყუთში, სხვადასხვა სენსორებით, რომლებიც აღრიცხავს სხვადასხვა ბუნებრივ გაზომვებს და ინახავს მათ ყველა ერთსა და იმავე SD ბარათში. Arduino Uno გამოიყენება ამინდის სადგურის ადვილად კოდირებისთვის, რათა მან დისტანციურად იმუშაოს. გარდა ამისა, ნებისმიერი რაოდენობის სენსორი შეიძლება დაემატოს ან ინტეგრირებული იყოს სისტემაში, რათა მისცეს მას სხვადასხვა ფუნქციონალური ფუნქცია. ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოვიყენოთ ადაფრუტის სხვადასხვა სენსორები: ჩვენ გამოვიყენეთ DHT22 ტემპერატურის და ტენიანობის სენსორი, BMP280 ბარომეტრიული წნევისა და სიმაღლის სენსორი და ქარის სიჩქარის ანემომეტრი სენსორი. ჩვენ უნდა გადმოვწეროთ რამდენიმე კოდის ბიბლიოთეკა, გარდა იმისა, რომ გავაერთიანებთ სხვადასხვა კოდს, რათა ყველა ჩვენი სენსორი ერთად იმუშაოს და ჩაწეროს მონაცემები SD ბარათზე. ბიბლიოთეკების ბმულები განმარტებულია ჩვენს კოდში.

ნაბიჯი 1: მასალების შეგროვება

• არდუინო უნო
• პროტობორდი
• 9 ვ ბატარეა
• ადაფრუტის ანემომეტრი ქარის სიჩქარის სენსორი
• წყალგაუმტარი საცხოვრებელი
• Adafruit BMP280 ბარომეტრიული წნევისა და სიმაღლის სენსორი
• Adafruit DHT22 ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი
• ადაფრუტის აწყობილი მონაცემების აღრიცხვის ფარი
• ცხელი წებო

ამ ეტაპზე მნიშვნელოვანია მხოლოდ დარწმუნდეთ, რომ თქვენი Arduino მუშაობს და შეიძლება დაპროგრამდეს თქვენი კომპიუტერიდან. ჩვენ ასევე შევაჯამეთ ჩვენი ყველა კომპონენტი პროტობორდზე, მაგრამ პურის დაფა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სენსორის არდუინოსთან დასაკავშირებლად. ჩვენმა პროტოფურტმა ჩვენი ყველა კავშირი მუდმივი გახადა და გაადვილა კომპონენტების განთავსება მათზე უარის თქმის გარეშე ფიქრის გარეშე.

ნაბიჯი 2: დაამატეთ მონაცემთა ჩამწერი

ეს ნაბიჯი ადვილია. ამ ნაბიჯის შესასრულებლად ყველაფერი რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ არის მონაცემების ჩამწერი მყისვე ადგილზე. ის ჯდება არდუინო უნოს თავზე.

მონაცემთა ჟურნალის რეალურად შესვლის მონაცემები მოითხოვს გარკვეულ კოდირებას. ჟურნალი ჩაწერს მონაცემებს SD ბარათზე, რომელიც ჯდება ფარში და მისი ამოღება და ჩართვა კომპიუტერში. კოდის ერთ -ერთი მახასიათებელი, რომელიც გამოსადეგია არის დროის მარკის გამოყენება. დროის საათი ჩაწერს დღეს, თვესა და წელს, გარდა მეორეისა, წუთისა და საათისა (რამდენადაც ის ბატარეასთან არის დაკავშირებული). ჩვენ უნდა დავადგინოთ ეს დრო კოდში, როდესაც დავიწყეთ, მაგრამ მონაცემთა ჩამწერი ინახავს დროს მანამ, სანამ ბატარეა მის დაფაზე არის დაკავშირებული. ეს ნიშნავს საათის გადატვირთვას!

ნაბიჯი 3: დააყენეთ ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი

1. შეაერთეთ სენსორზე პირველი პინი (წითელი) არდუინოს 5V პინთან
2. შეაერთეთ მეორე პინი (ლურჯი) ციფრულ პინთან Arduino– ზე (ჩვენ ჩავდეთ ჩვენი პინ 6 – ში)
3. შეაერთეთ მეოთხე პინი (მწვანე) არდუინოს მიწასთან

სენსორი Adafruit– დან, რომელიც ჩვენ გამოვიყენეთ, საჭიროა მხოლოდ ერთი ციფრული პინი Arduino– ზე მონაცემების შესაგროვებლად. ეს სენსორი არის ტენიანობის ტევადობის სენსორი. ეს იმას ნიშნავს, რომ იგი ზომავს ფარდობით ტენიანობას ორი ლითონის ელექტროდით, რომლებიც გამოყოფილია მათ შორის ფოროვანი დიელექტრიკული მასალით. როდესაც წყალი ხვდება ფორებში, ტევადობა იცვლება. სენსორის ტემპერატურის მგრძნობიარე ნაწილი არის მარტივი რეზისტორი: წინააღმდეგობა იცვლება ტემპერატურის ცვლილებებთან ერთად (ეწოდება თერმისტორი). მიუხედავად იმისა, რომ ცვლილება არაწრფივია, ის შეიძლება ითარგმნოს ტემპერატურის მაჩვენებელში, რომელიც ჩაწერილია ჩვენი მონაცემების ჩამწერი ფარის მიერ.

ნაბიჯი 4: დააყენეთ წნევის და სიმაღლის სენსორი

1. Vin pin (წითელი) უკავშირდება Arduino– ს 5V პინს
2. მეორე პინი არაფერთან არის დაკავშირებული
3. GND პინი (შავი) უკავშირდება მიწას არდუინოზე
4. SCK pin (ყვითელი) გადის SCL pin– ზე Arduino– ზე
5. მეხუთე პინი არ არის დაკავშირებული
6. SDI პინი (ლურჯი) დაკავშირებულია Arduino– ს SDA პინთან
7. მეშვიდე პინი არ არის დაკავშირებული და არ არის გამოსახული დიაგრამაზე

Vin pin არეგულირებს ძაბვას სენსორზე და ამცირებს მას 5V შეყვანიდან 3V- მდე. SCK pin, ან SPI Clock Pin, არის შეყვანის pin სენსორში. SDI pin არის სერიული მონაცემები პინში და ატარებს ინფორმაციას Arduino– დან სენსორამდე. არდუინოს და პურის დაფის მოწყობის დიაგრამაზე გამოსახული წნევისა და სიმაღლის სენსორი არ იყო ზუსტად ის მოდელი, რომელსაც ჩვენ ვიყენებდით. არსებობს ერთი ნაკლები პინი, თუმცა მისი სადენიანი ხერხი ზუსტად იგივეა, რაც რეალური სენსორის სადენიანი იყო. ქინძისთავების შეერთების გზა ასახავს სენსორის ქინძისთავებს და უნდა წარმოადგენდეს ადექვატური მოდელს სენსორის დაყენებისათვის.

ნაბიჯი 5: დააყენეთ ანომეტრი

1. ანემომეტრიდან წითელი ელექტროგადამცემი ხაზი უნდა იყოს დაკავშირებული არდუინოს Vin პინთან
2. შავი მიწის ხაზი არდუინოს მიწასთან უნდა იყოს დაკავშირებული
3. ლურჯი მავთული (ჩვენს წრეში) დაკავშირებული იყო A2 პინთან

ერთი მნიშვნელოვანი რამ გასათვალისწინებელია ის, რომ ანემომეტრის მუშაობისთვის საჭიროა 7-24 ვ სიმძლავრე. არდუინოს 5V პინი უბრალოდ არ აპირებს მის მოჭრას. ასე რომ, 9 ვ ბატარეა უნდა იყოს ჩართული არდუინოში. ეს პირდაპირ უკავშირდება Vin pin- ს და საშუალებას აძლევს ანემომეტრს ამოიღოს ენერგიის უფრო დიდი წყაროდან. ანემომეტრი გაზომავს ქარის სიჩქარეს ელექტრული დენის შექმნით. რაც უფრო სწრაფად ტრიალებს ის, მით მეტი ენერგია და, შესაბამისად, უფრო მიმდინარე, ანემომეტრის წყაროები. Arduino– ს შეუძლია გადააქციოს მიღებული სიგნალი ქარის სიჩქარეზე. ჩვენ მიერ კოდირებული პროგრამა ასევე ახდენს აუცილებელ გარდაქმნას, რათა ქარის სიჩქარე საათში მილიებად იქცეს.

ნაბიჯი 6: შეამოწმეთ წრე და ჩაატარეთ რამდენიმე ტესტი

ზემოთ ნაჩვენებია ჩვენი დასრულებული წრიული დიაგრამა. ტემპერატურის სენსორი არის თეთრი, ოთხფეხა სენსორი დაფის შუაში. წნევის სენსორი წარმოდგენილია წითელი სენსორით მარჯვნივ. მიუხედავად იმისა, რომ ის ზუსტად არ ემთხვევა ჩვენს მიერ გამოყენებულ სენსორს, ქინძისთავები/კავშირები ემთხვევა, თუ მათ მარცხნიდან მარჯვნივ განალაგებთ (ჩვენს სენსორზე არის კიდევ ერთი პინი, ვიდრე დიაგრამაზე). ანეომეტრის მავთულები ემთხვეოდა იმ ფერებს, რომლებიც ჩვენ მათ მივაკუთვნეთ დიაგრამაზე. გარდა ამისა, ჩვენ დავამატეთ 9 ვ ბატარეა შავი ბატარეის პორტში დიაგრამის ქვედა მარცხენა კუთხეში არდუინოზე.

ამინდის სადგურის შესამოწმებლად, სცადეთ სუნთქვა ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორზე, დაატრიალეთ ანემომეტრი და მიიღეთ მონაცემები მაღალი შენობის/ბორცვის ზედა და ქვედა ნაწილში, რომ ნახოთ, აგროვებს თუ არა ტემპერატურის სენსორი, ანემომეტრი და წნევის/სიმაღლის სენსორი მონაცემებს რა სცადეთ ამოიღოთ SD ბარათი და ჩართოთ მოწყობილობა, რათა დარწმუნდეთ, რომ გაზომვები სწორად არის ჩაწერილი. იმედია ყველაფერი შეუფერხებლად მიდის. თუ არა, ორმაგად შეამოწმეთ ყველა თქვენი კავშირი. როგორც სარეზერვო გეგმა, სცადეთ კოდის შემოწმება და დაინახავთ თუ არა რაიმე შეცდომა.

ნაბიჯი 7: მოათავსეთ ყველა კომპონენტი

ახლა დროა გავხადოთ ის ნამდვილი ამინდის სადგური. ჩვენ გამოვიყენეთ გარე პროდუქტების წყალგაუმტარი ყუთი, რომ განვათავსოთ ჩვენი წრე და კომპონენტების უმეტესობა. ჩვენს ყუთს უკვე ჰქონდა ხვრელი გვერდზე შეღწევით და რეზინის შუასადებით. ამან მოგვცა საშუალება გავუშვათ ტემპერატურის სენსორი და ანეომეტრის მავთულები ყუთის გარეთ შეღწევად ხვრელში და დალუქული ეპოქსიდით. ყუთის შიგნით წნევის სენსორის განთავსების საკითხის გადასაჭრელად, ჩვენ გავხსენით პატარა ხვრელები ყუთის ქვედა ნაწილში და ჩავდგით riser ქვედა კუთხეში, რათა ის იჯდეს მიწის დონეზე.

წყალგაუმტარი მავთული, რომელიც აკავშირებს ანეომეტრს და ტემპერატურის სენსორს მთავარ მიკროსქემის დაფაზე, ჩვენ გამოვიყენეთ სითბოს შემცირების ლენტი ნებისმიერი კავშირების გასაფორმებლად. ჩვენ გავუშვით ტემპერატურის სენსორი ყუთის ქვეშ და დავამაგრეთ იგი (ჩვენ უბრალოდ არ გვინდოდა, რომ შეღებილი პლასტმასის საშუალებით დაგვეჭირა სითბო და მოგვცა ცრუ ტემპერატურის მაჩვენებლები).

ეს არ არის ერთადერთი საცხოვრებელი ვარიანტი, მაგრამ ის ნამდვილად გახდის საქმეს სახალისო პროექტისთვის.

ნაბიჯი 8: ისიამოვნეთ თქვენი პირადი პატარა მეტეოროლოგიური სადგურით

ახლა არის სახალისო ნაწილი! წაიყვანეთ თქვენი მეტეოროლოგიური სადგური თქვენთან ერთად, განათავსეთ იგი ფანჯრის მიღმა ან გააკეთეთ ის, რაც გსურთ. გსურთ მისი გაგზავნა ამინდის ბუშტში? შეამოწმეთ ჩვენი შემდეგი ინსტრუქცია!