Нақты уақыттағы судың температурасы, өткізгіштігі мен су деңгейін өлшеуіш: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл нұсқаулар температураны, электр өткізгіштігін (ЭК) және қазылған ұңғымалардағы су деңгейін бақылауға арналған арзан, нақты уақыттағы су есептегішін қалай құру керектігін сипаттайды. Есептегіш қазылған ұңғыманың ішіне ілініп тұруға, судың температурасын, ЭК мен су деңгейін күніне бір рет өлшеуге және дереу қарау және жүктеу үшін деректерді WiFi немесе ұялы байланыс арқылы Интернетке жіберуге арналған. Есептегішті құрайтын бөлшектердің бағасы WiFi нұсқасы үшін шамамен 230 доллар, ал ұялы нұсқа үшін 330 доллар. Су есептегіш 1 -суретте көрсетілген. Құрылыстағы нұсқаулықтар, бөлшектер тізімі, есептегішті құруға және пайдалануға арналған кеңестер мен есептегішті су ұңғымасына қалай орнату туралы толық есеп қоса берілген файлда берілген (EC Meter Instructions.pdf). Бұл су есептегіштің бұрын жарияланған нұсқасы тек су деңгейін бақылау үшін қол жетімді (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

Есептегіш үш сенсорды қолданады: 1) ұңғымадағы судың тереңдігін өлшеу үшін ультрадыбыстық сенсор; 2) судың температурасын өлшеуге арналған су өткізбейтін термометр және 3) судың электр өткізгіштігін өлшеу үшін арзан ЭК сенсоры ретінде пайдаланылатын қарапайым екі тіректі штепсель. Ультрадыбыстық датчик құдықтың жоғарғы жағында ілінетін және датчик пен ұңғымадағы су деңгейі арасындағы қашықтықты өлшейтін есептегіш корпусына тікелей бекітіледі; ультрадыбыстық сенсор ұңғымадағы сумен тікелей байланыста емес. Температура мен ЕС сенсорларын су астына батыру керек; бұл екі датчиктер есептегіш корпусына датчиктерді су деңгейінен төмен қарай созуға мүмкіндік беретін кабельмен бекітілген.

Датчиктер Wi-Fi немесе ұялы желіге қосылатын және су деректерін графикалық болу үшін веб-қызметке жіберетін Интернет-заттар (IoT) құрылғысына бекітілген. Бұл жобада пайдаланылатын веб-қызмет ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/) болып табылады, оны коммерциялық емес шағын жобалар үшін қолдануға болады (күніне 8 200 хабарламадан аз). Есептегіштің WiFi нұсқасы жұмыс істеуі үшін ол WiFi желісіне жақын орналасуы керек. Тұрмыстық су ұңғымалары бұл шартқа жиі сәйкес келеді, себебі олар WiFi бар үйге жақын орналасқан. Есептегіште деректерді тіркеуші жоқ, керісінше ол бұлтта сақталатын ThingSpeak бағдарламасына су туралы ақпаратты жібереді. Сондықтан, егер деректерді беру мәселесі туындаса (мысалы, Интернеттің үзілуі кезінде), сол күнгі су деректері берілмейді және біржола жоғалады.

Мұнда ұсынылған есептегіштің дизайны тұрмыстық су ыдысындағы су деңгейін өлшеуге және Twitter арқылы су деңгейін хабарлауға арналған есептегіштен кейін өзгертілді (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…). Түпнұсқа дизайн мен мұнда ұсынылған дизайнның негізгі айырмашылығы-есептегішті сымды қуат адаптерінің орнына АА батареяларымен жұмыс істеу мүмкіндігі, Twitter хабарламасының орнына деректерді уақыттық графикте қарау мүмкіндігі, ультрадыбыстық сенсор, ол арнайы су деңгейін өлшеуге, температура мен ЕС датчиктерін қосуға арналған.

Тұрмыстық шанышқымен жасалған, өзіндік құны төмен EC сенсоры гидропоникада немесе аквапоникада тыңайтқыштардың концентрациясын өлшеуге арналған сенсор дизайнына негізделген (https://hackaday.io/project/7008-fly -хакерлер соғысы …). EC датчигінің өткізгіштігін өлшеу температура датчигі ұсынған температура деректері арқылы өтеледі. Тапсырылған EC датчигі қарапайым электр тізбегіне (тұрақты ток кернеуінің бөлгішіне) сүйенеді, оны салыстырмалы түрде жылдам, дискретті өткізгіштік өлшеу үшін ғана қолдануға болады (яғни, ЭК үздіксіз өлшеу үшін емес). Бұл конструкциямен өткізгіштік өлшеулер шамамен әр бес секунд сайын жүргізілуі мүмкін. Бұл тізбек айнымалы токтан гөрі тұрақты токты қолданатындықтан, өткізгіштік өлшеуді бес секундтан аз уақыт ішінде қабылдау судағы иондардың поляризациялануына әкелуі мүмкін, бұл көрсеткіштердің дәл еместігіне әкеледі. Тапсырыспен жасалған EC сенсоры коммерциялық EC есептегішке (YSI EcoSense pH/EC 1030A) сыналды және өткізгіштігін өлшеуіштің калибрлеу мәнінен ± 500 uS/см шегіндегі шешімдер үшін коммерциялық есептегіштің шамамен 10% шегінде өткізгіштігін анықтады.. Егер қаласаңыз, төмен бағалы тапсырыс бойынша жасалған EC сенсоры Atlas Scientific өткізгіштік зонд сияқты коммерциялық зондпен ауыстырылуы мүмкін (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…).

Бұл есептегі су есептегіші диаметрі үлкен емес (ішкі диаметрі 0,9 м) су тереңдігі терең емес (жер бетінен 10 м төмен) қазылған ұңғымаларға арналған және сыналған. Дегенмен, ол қоршаған ортаны бақылау ұңғымалары, бұрғыланған ұңғымалар және жер үсті су объектілері сияқты басқа жағдайларда су деңгейін өлшеу үшін қолданылуы мүмкін.

Су есептегішті құруға арналған қадамдық нұсқаулар төменде берілген. Есептегіштің құрылысын бастамас бұрын құрылысшыға барлық құрылыс кезеңдерін оқып шығу ұсынылады. Бұл жобада қолданылатын IoT құрылғысы - бұл бөлшек фотоны, сондықтан келесі бөлімдерде «IoT құрылғысы» мен «фотон» терминдері бір -бірінің орнына қолданылады.

Жабдықтар

Кесте 1: Бөлшектер тізімі

Электронды бөлшектер:

Су деңгейі сенсоры - MaxBotix MB7389 (5м диапазоны)

Су өткізбейтін сандық температура сенсоры

IoT құрылғысы - Particle Photon тақырыптары бар

Антенна (есептегіш корпусының ішіне орнатылған антенна) - 2,4 ГГц, 6dBi, IPEX немесе u. FL қосқышы, ұзындығы 170 мм.

Өткізгіштік зонд жасауға арналған ұзартқыш сым - 2 тісті, жалпы сыртқы сым, ұзындығы 5 м

Температуралық зондты ұзарту үшін қолданылатын сым, 4 өткізгіш, ұзындығы 5 м

Сым - қосқыштары бар ұзындықтағы сым (ұзындығы 300 мм)

Батарея жинағы - 4 X AA

Батареялар - 4 X AA

Сантехникалық және аппараттық бөлшектер:

Құбыр - ABS, диаметрі 50 мм (2 дюйм), ұзындығы 125 мм

Жоғарғы қақпақ, ABS, 50 мм (2 дюйм), су өткізбейтін тығыздау үшін тығыздағышпен бұралған

Төменгі қақпақ, ПВХ, 50 мм (2 дюйм) сенсорға сәйкес келетін ¾ дюймдік әйелдік NPT жіппен

2 ABS құбыр қосқыштары, ABS, 50 мм (2 дюйм) ABS құбырына жоғарғы және төменгі қақпақты қосу үшін

Жоғарғы қақпақшаға ілгіш жасауға арналған болт пен 2 гайка, баспайтын болат (1/4 дюйм)

Басқа материалдар: электр таспасы, тефлон таспасы, термиялық қысқыш, EC датчигінің қақпағын жасауға арналған таблетка бөтелкесі, дәнекерлеу, силикон, корпусты жинауға арналған желім

1 -қадам: Есептегіш корпусын жинаңыз

Есептегіш корпусын жоғарыдағы 1 және 2 -суретте көрсетілгендей жинаңыз. Жиналған есептегіштің жалпы ұзындығы, сенсор мен болтты қоса алғанда, ұшына дейін шамамен 320 мм. Есептегіш корпусын жасау үшін қолданылатын диаметрі 50 мм ABS құбыры шамамен 125 мм ұзындықта кесілуі керек. Бұл корпуста IoT құрылғысын, батарея жинағын және ұзындығы 170 мм ішкі антеннаны орналастыру үшін жеткілікті кеңістік береді.

Корпусты су өткізбейтін ету үшін барлық буындарды кремниймен немесе ABS желімімен тығыздаңыз. Бұл өте маңызды, әйтпесе ылғал корпустың ішіне кіріп, ішкі компоненттерді бұзуы мүмкін. Ылғал сіңіру үшін корпустың ішіне кішкене кептіргіш пакетін салуға болады.

Жоғарғы қақпақшаға бұранданы бұрғылау арқылы бұрап, бұранда мен гайканы салыңыз. Көздің болтына бекіту үшін корпустың ішкі және сыртқы жағынан гайканы қолдану керек. Қақпақтың ішкі жағын болт тесікшесінде су өткізбейтін етіп жасау.

2 -қадам: сенсорларға сымдарды қосыңыз

Су деңгейінің сенсоры:

Фотонға бекіту үшін су деңгейінің сенсорына үш сымды (3а суретті қараңыз) дәнекерлеу керек (яғни сенсорлық түйреуіштер GND, V+және түйреуіш 2). Сымдарды сенсорға дәнекерлеу қиын болуы мүмкін, себебі сенсордағы қосылу тесіктері кішкентай және бір -біріне жақын. Сымдардың сенсорға дұрыс дәнекерленуі өте маңызды, сондықтан жақсы, күшті физикалық және электрлік байланыс бар және іргелес сымдар арасында дәнекерлік доғалар болмайды. Жақсы жарықтандыру және ұлғайтқыш линза дәнекерлеу процесіне көмектеседі. Бұрын дәнекерлеу тәжірибесі жоқ адамдар үшін сымдарды сенсорға дәнекерлеуге дейін дәнекерлеуді қолдану ұсынылады. Дәнекерлеу бойынша онлайн нұсқаулық SparkFun Electronics-те қол жетімді (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).

Сымдар сенсорға дәнекерленгеннен кейін, сенсордан шығатын артық жалаң сымды ұзындығы шамамен 2 мм болатын сым кескіштермен кесуге болады. Дәнекерлік қосылыстарды кремнийдің қалың бисерімен жабу ұсынылады. Бұл қосылыстарға беріктік береді және егер есептегіш корпусына ылғал түссе, датчик қосылыстарында коррозия мен электрлік ақаулардың ықтималдығын азайтады. Электрлік таспаны сенсордың қосылуындағы үш сымның айналасына қосымша қорғаныс пен кернеуді жеңілдету үшін орауға болады, бұл сымдардың дәнекерлік қосылыстарда үзілу мүмкіндігін азайтады.

Датчик сымдарының бір жағында Photon-ға бекітуге арналған қосқыштар болуы мүмкін (3б суретті қараңыз). Қысқыш қосқыштарды қолдану есептегішті жинау мен бөлшектеуді жеңілдетеді. Сенсор сымдарының ұзындығы кемінде 270 мм болуы керек, сондықтан олар есептегіш корпусының бүкіл ұзындығын ұзарта алады. Бұл ұзындық Photon -ды корпустың жоғарғы жағынан сенсормен корпустың төменгі ұшында қосуға мүмкіндік береді. Назар аударыңыз, бұл ұсынылған сым ұзындығы есептегіш корпусын жасау үшін қолданылатын ABS құбыры 125 мм ұзындықта кесілгенін болжайды. Датчикке сымдарды кесу мен дәнекерлеуді алдын ала растаңыз, ұзындығы 270 мм болатын сым корпусты орнатқаннан кейін және датчикті тұрақты түрде қосқаннан кейін фотонды қосуға болатындай етіп есептегіш корпусының жоғарғы жағынан асып кетуге жеткілікті. іс

Су деңгейінің сенсоры енді есептегіш корпусына бекітілуі мүмкін. Ол су өткізбейтін тығыздауды қамтамасыз ету үшін тефлон таспасын пайдаланып, төменгі қақпақшаға мықтап бұралуы керек.

Температура сенсоры:

DS18B20 су өткізбейтін температура сенсорында үш сым бар (4 -сурет), олар әдетте қызыл (V+), қара (GND) және сары (деректер) боялған. Бұл температура сенсорлары әдетте ұзындығы 2 м -ден аспайтын салыстырмалы түрде қысқа кабельмен келеді, бұл сенсордың ұңғымадағы су деңгейіне жетуіне мүмкіндік бермейді. Сондықтан сенсорлық кабель су өткізбейтін кабельмен ұзартылып, сенсорлық кабельге су өткізбейтін тігіспен қосылуы керек. Мұны дәнекерлеу қосылыстарын кремниймен қаптау арқылы жасауға болады, содан кейін жылуды азайтады. Су өткізбейтін қосылыс жасау бойынша нұсқаулар мына жерде берілген: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. Ұзартқыш кабельді төрт өткізгіштері бар және интернетте арзан бағамен сатып алуға болатын жалпы ашық телефондық ұзарту желісінің көмегімен жасауға болады. Кабель жеткілікті ұзын болуы керек, сондықтан температура сенсоры есептегіш корпусынан шығып, құдыққа суға батырылуы мүмкін, оның ішінде су деңгейін төмендетуге рұқсат.

Температура сенсоры жұмыс істеуі үшін сенсордың қызыл (V+) және сары (деректер) сымдары арасында резистор қосылуы керек. Резисторды есептегіш корпусының ішіне температура сенсорының сымдары қосылатын фотон түйреуіштеріне төменде 2 -кестеде көрсетілгендей орнатуға болады. Резистордың мәні икемді. Бұл жоба үшін 2,2 кОм резистор қолданылды, алайда 2,2 кОм және 4,7 кОм арасындағы кез келген мән жұмыс істейді. Температура сенсоры жұмыс істеу үшін арнайы кодты қажет етеді. Температура сенсорының коды 3.4 (Бағдарламалық қамтамасыз етуді орнату) бөлімінде сипатталғандай кейінірек қосылады. Фотонға температура сенсорын қосу туралы қосымша ақпаратты мына оқулықтан табуға болады:

Температура сенсорына арналған кабель фотонға қосылуы үшін есептегіш корпусы арқылы салынуы керек. Кабельді корпустың астыңғы қақпағынан тесік бұрғылау арқылы кіргізу керек (5 -сурет). Сол тесікті 3.2.3 -бөлімде сипатталғандай өткізгіштік сенсор кабелін салу үшін пайдалануға болады. Кабель салынғаннан кейін корпусқа ылғалдың түспеуі үшін тесікті кремниймен мұқият тығыздау керек.

Өткізгіштік сенсоры:

Бұл жобада қолданылатын EC сенсоры «қабырға әсерін» бақылау үшін пластикалық «таблетка бөтелкесі» арқылы салынған стандартты Солтүстік Америка типті 2 шанышқы электр ашасынан жасалған (6 -сурет). Сенсор басқа заттан 40 мм қашықтықта болғанда қабырға әсерлері өткізгіштік көрсеткіштерге әсер етуі мүмкін. Таблетка бөтелкесін сенсордың айналасындағы қорғаныс қабығы ретінде қосу, егер сенсор су ұңғымасының жағымен немесе ұңғымадағы басқа затпен тығыз байланыста болса, қабырға әсерін басқарады. Сенсорлық кабельді салу үшін таблетка бөтелкесінің қақпағы арқылы тесік бұрғыланады және таблетка бөтелкесінің түбін кесіп тастайды, осылайша су бөтелкеге ағып, штепсельдік ұштармен тікелей байланыста болады.

EC сенсорында екі сым бар, оның ішінде жерге қосу сымы мен деректер сымы. Қандай штепсельдік ұшты жерге тұйықтау және деректер сымы ретінде таңдағаныңыз маңызды емес. Егер EC датчигін жасау үшін жеткілікті ұзартқыш сым қолданылса, онда кабель ұңғымадағы су деңгейіне жету үшін жеткілікті ұзын болады және сенсорлық кабельді ұзарту үшін су өткізбейтін қосылу қажет болмайды. Электр қуатын беру үшін EC сенсорының деректер сымы мен фотон түйрегішінің арасына резистор қосылуы керек. Резисторды есептегіш корпусының ішіне EC сенсорының сымдары бекітілген фотон түйреуіштеріне орнатуға болады, төменде 2 -кестеде көрсетілген. Резистордың мәні икемді. Бұл жоба үшін 1 кОм резистор қолданылды; алайда 500 Ом мен 2,2 кОм арасындағы кез келген мән жұмыс істейді. Резистордың жоғары мәндері өткізгіштігі төмен ерітінділерді өлшеу үшін жақсы. Осы нұсқаулыққа енгізілген код 1 кОм резисторды қолданады; егер басқа резистор қолданылса, резистордың мәні кодтың 133 жолында реттелуі керек.

EC сенсорына арналған кабель фотонға қосылуы үшін есептегіш корпусы арқылы салынуы керек. Кабельді корпустың астыңғы қақпағынан тесік бұрғылау арқылы кіргізу керек (5 -сурет). Сол тесікті температура сенсорының кабелін салу үшін пайдалануға болады. Кабель салынғаннан кейін корпусқа ылғалдың түспеуі үшін тесікті кремниймен мұқият тығыздау керек.

EC сенсоры коммерциялық EC есептегіш көмегімен калибрленуі керек. Калибрлеу процедурасы тіркелген есептің 5.2 бөлімінде (өрісті орнату процедурасы) сипатталғандай далада орындалады (EC Meter Instructions.pdf). Калибрлеу EC метрі үшін ұяшық константасын анықтау үшін жасалады. Ұяшық константасы ЕС сенсорының қасиеттеріне байланысты, оның ішінде тіректер жасалған металдың түріне, түйреуіштердің беткі ауданына және түйреуіштер арасындағы қашықтыққа байланысты. Осы типтегі А типті штепсельдік ұяшық константасы шамамен 0,3 құрайды. Өткізгіштіктің теориясы мен өлшемі туралы қосымша ақпаратты мына жерден алуға болады: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… және мұнда:

3 -қадам: сенсорларды, батарея жинағын және антеннаны IoT құрылғысына қосыңыз

Үш сенсорды, аккумулятор пакетін және антеннаны Photon -ге бекітіңіз (Cурет 7) және барлық бөлшектерді есептегіш корпусына салыңыз. 2-кестеде 7-суретте көрсетілген түйреуіш қосылымдарының тізімі келтірілген. Датчиктер мен аккумуляторлар сымдарын Photon-ға тікелей дәнекерлеу арқылы немесе Photon-ның астыңғы жағындағы тақырып түйреуіштеріне бекітетін қосқыштармен бекітуге болады. 2 -суретте көрсетілгендей). Қосылатын қосқыштарды қолдану есептегішті бөлшектеуді немесе егер ол істен шықса, фотонды ауыстыруды жеңілдетеді. Photon -дағы антенна қосылымы u. FL түріндегі қосқышты қажет етеді (7 -сурет) және қосылымды жасау үшін Photon -ге өте қатты итерілуі қажет. Есептегіш сынауға немесе құдыққа орнатуға дайын болғанша батареяларды батарея жинағына салмаңыз. Бұл дизайнда қосу/өшіру қосқышы жоқ, сондықтан есептегіш батареяларды орнату және алу арқылы қосылады және өшіріледі.

2 -кесте: IoT құрылғысындағы түйреуіш қосылымдарының тізімі (Particle Photon):

D2 фотон түйрегіші - WL сенсорының түйреуішіне қосылу 6, V+ (қызыл сым)

Photon pin D3 - қосылу - WL сенсорының 2 түйрегіші, деректер (қоңыр сым)

Фотон түйреуіш GND - қосылу - WL сенсорлық түйреуіш 7, GND (қара сым)

Photon pin D5 - қосылу - Температура сенсоры, деректер (сары сым)

Photon pin D6 - қосылу - Температура сенсоры, V+ (қызыл сым)

А4 фотон түйрегіші - Қосылу - Температура сенсоры, GND (қара сым)

Photon pin D5 to D6 - Температура сенсоры, R1 резисторы (D5 және D6 Photon түйреуіштері арасындағы 2,2 к резисторды жалғаңыз)

A0 фотон түйрегіші - EC сенсорына қосылу, деректер

A1 фотон түйреуіші - EC сенсорына қосылу, GND

A2 - A0 фотон түйрегіші - EC сенсоры, R2 резисторы (A0 және A2 фотон түйреуіштері арасындағы 1k резисторды жалғаңыз)

VIN фотон түйреуіші - қосылу - Батареялар жиынтығы, V+ (қызыл сым)

Photon түйрегіші GND - қосылу - Батареялар жиынтығы, GND (қара сым)

Photon u. FL түйреуіші - Антеннаға қосылу

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз етуді орнату

Есептегішке бағдарламалық қамтамасыз етуді орнату үшін бес негізгі қадам қажет:

1. Photon көмегімен интерфейсті қамтамасыз ететін Particle тіркелгісін жасаңыз. Ол үшін Particle мобильді қосымшасын смартфонға жүктеңіз: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Қолданбаны орнатқаннан кейін, Parton тіркелгісін жасаңыз және Photon -ды тіркелгіге қосу үшін онлайн нұсқауларды орындаңыз. Назар аударыңыз, кез келген қосымша фотонды Particle қосымшасын жүктеп алып, есептік жазбаны қайта жасамай -ақ сол есептік жазбаға қосуға болады.

2. ThingSpeak есептік жазбасын жасаңыз https://thingspeak.com/login және су деңгейі туралы деректерді көрсету үшін жаңа арна орнатыңыз. Су есептегішке арналған ThingSpeak веб -бетінің мысалы 8 -суретте көрсетілген, оны мына жерден де көруге болады: https://thingspeak.com/channels/316660 ThingSpeak арнасын орнату бойынша нұсқаулар мына жерде берілген: https:// docs.particle.io/tutorials/device-cloud/we… Басқа фотондар үшін қосымша арналарды басқа ThingSpeak есептік жазбасын жасамай-ақ сол тіркелгіге қосуға болатынын ескеріңіз.

3. Photon -дан ThingSpeak арнасына су деңгейі туралы мәліметтерді беру үшін «веб -ілмек» қажет. Веб -ілмекті орнату бойынша нұсқаулар қоса берілген есептің В қосымшасында берілген (EC Meter Instructions.pdf). Егер бірнеше су есептегіші салынып жатса, әрбір қосымша Photon үшін бірегей атауы бар жаңа веб -ілмек жасау керек.

4. Жоғарыда көрсетілген қадаммен жасалған веб -ілмек Photon жұмыс істейтін кодқа енгізілуі керек. Су деңгейінің өлшегішінің WiFi нұсқасының коды қоса берілген файлда берілген (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). Компьютерде Particle веб -бетіне өтіңіз https://thingspeak.com/login Particle тіркелгісіне кіріңіз және Particle қолданба интерфейсіне өтіңіз. Кодты көшіріп, оны Particle қолданба интерфейсінде жаңа бағдарлама жасау үшін қолданыңыз. Кодтың 154 жолына жоғарыда жасалған веб -ілмек атауын енгізіңіз. Ол үшін тырнақшалардың ішіндегі мәтінді жойып, жаңа веб -ілмек атауын тырнақшалардың ішіне 154 -жолға енгізіңіз, ол келесідей: Particle.publish («Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes»).

5. Енді кодты тексеруге, сақтауға және Photon -ға орнатуға болады. Код расталған кезде «OneWire.h: мұндай файл немесе каталог жоқ» деген қатені қайтарады. OneWire - бұл температура сенсорымен жұмыс істейтін кітапхана коды. Бұл қатені бөлшектер кітапханасынан OneWire кодын орнату арқылы түзету қажет. Мұны істеу үшін, сіздің коды көрсетілген Particle App интерфейсіне өтіп, экранның сол жағындағы Кітапханалар белгішесіне (сұрақ белгісі белгісінің дәл үстінде орналасқан) өтіңіз. Кітапханалар белгішесін нұқыңыз және OneWire іздеңіз. OneWire таңдаңыз және «Жобаға қосу» түймесін басыңыз. Қолданбаның атауын тізімнен таңдаңыз, «Растау» түймесін басып, бағдарламаны сақтаңыз. Бұл кодтың жоғарғы жағына үш жаңа жолды қосады. Бұл үш жаңа жолды кодқа әсер етпей жоюға болады. Бұл үш жолды код жолдарының нөмірлері осы құжаттағы нұсқауларға сәйкес келуі үшін жою ұсынылады. Егер үш жол орнында қалдырылса, онда осы құжатта талқыланатын барлық код жолдарының нөмірлері үш жолға ілгерілейді. Есіңізде болсын, бұлт Photon -да бұлттан сақталады және орнатылады. Бұл код су есептегіші су құдығында болған кезде жұмыс істеу үшін қолданылады. Өрісті орнату кезінде есеп беру жиілігін күніне бір рет орнату және су ұңғымасы туралы ақпаратты қосу үшін кодқа кейбір өзгертулер енгізу қажет болады (бұл «EC Meter Instructions.pdf» файлында берілген бөлімде берілген бөлімде берілген) «Есептегішті су құдығына орнату»).

5 -қадам: Есептегішті тексеріңіз

Есептегіштің құрылысы мен бағдарламалық қамтамасыз етуді орнату аяқталды. Бұл кезде есептегішті сынау ұсынылады. Екі сынақ аяқталуы керек. Бірінші сынақ өлшеуіш судың деңгейін, ЕС мәндері мен температураны дұрыс өлшей алатынын және мәліметтерді ThingSpeak -ке жібере алатынын растау үшін қолданылады. Екінші тест Photon -дың энергия шығыны күтілетін диапазонда екенін растау үшін қолданылады. Бұл екінші тест пайдалы, себебі егер Photon тым көп қуат пайдаланса, батареялар күткеннен тез істен шығады.

Тексеру мақсатында код екі минут сайын су деңгейін өлшеуге және есеп беруге арналған. Бұл өлшеуішті сынау кезінде өлшеу арасында күтудің практикалық уақыты. Егер басқа өлшеу жиілігі қажет болса, кодтың 19 -жолындағы MeasureTime деп аталатын айнымалы мәнді қажетті өлшеу жиілігіне өзгертіңіз. Өлшеу жиілігі секундпен енгізіледі (яғни 120 секунд екі минутқа тең).

Алғашқы тестті есептегішті еденнен жоғары іліп, қосу және ThingSpeak арнасының сенсор мен еден арасындағы қашықтықты дәл жеткізетінін тексеру арқылы кеңседе жүргізуге болады. Бұл сценарийде ультрадыбыстық импульс еденнен шағылысады, ол ұңғымадағы судың бетін имитациялау үшін қолданылады. Сенсорлар ThingSpeak арнасына дұрыс мәндер туралы хабарлағанын растау үшін ЕС және температура сенсорларын температурасы мен өткізгіштігі белгілі контейнерге қоюға болады (яғни коммерциялық ЭС өлшегішпен өлшенеді).

Екінші сынақ үшін, фотонның аккумуляторлық кестесіндегі сипаттамаларға сәйкес келетінін растау үшін аккумулятор мен Photon арасындағы электр тогын өлшеу керек: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… Тәжірибе көрсеткендей, бұл тест ақаулы IoT құрылғыларын далада қолданар алдында анықтауға көмектеседі. Батарея жинағындағы оң V+ сымы (қызыл сым) мен фотондағы VIN түйреуішінің арасына ток өлшегішті қою арқылы токты өлшеңіз. Токты жұмыс режимінде де, терең ұйқы режимінде де өлшеу керек. Мұны істеу үшін Photon -ды қосыңыз, ол шамамен 20 секунд жұмыс істейтін жұмыс режимінде қосылады (фотонның көк түске айналған жарық диодында көрсетілгендей). Осы уақыт ішінде жұмыс ағынын бақылау үшін ағымдағы есептегішті қолданыңыз. Содан кейін Photon екі минут бойы автоматты түрде терең ұйқы режиміне өтеді (фотонның өшуіндегі жарықдиодты шамда көрсетілгендей). Осы кездегі терең ұйқының ағысын бақылау үшін ағымдағы өлшегішті қолданыңыз. Жұмыс тогы 80 мен 100 мА аралығында, ал терең ұйқыдағы ток 80 мен 100 мкА аралығында болуы керек. Егер ток осы мәндерден жоғары болса, фотонды ауыстыру керек.

Есептегіш енді су құдығына орнатуға дайын (9 -сурет). Есептегішті су құдығына қалай орнату керектігі туралы нұсқаулар, сонымен қатар есептегіштің құрылысы мен жұмыс істеу бойынша кеңестер қоса берілген файлда берілген (EC Meter Instructions.pdf).

6 -қадам: Есептегіштің ұялы нұсқасын қалай жасауға болады

Су есептегішінің ұялы нұсқасын бұрын сипатталған бөлшектер тізіміне, нұсқаулар мен кодқа өзгерістер енгізу арқылы жасауға болады. Ұялы нұсқада WiFi қажет емес, себебі ол Интернетке ұялы сигнал арқылы қосылады. Есептегіштің ұялы нұсқасын құруға арналған бөлшектердің құны шамамен $ 330 құрайды (салықтар мен жеткізілімдерді қоспағанда), сонымен қатар ұялы IoT құрылғысымен бірге жеткізілетін ұялы деректер жоспары үшін айына шамамен 4 доллар.

Ұялы есептегіш жоғарыда аталған бөлшектер мен құрылыс қадамдарын келесі өзгертулермен қолданады:

• WiFi IoT құрылғысын (Particle Photon) ұялы IoT құрылғысына (Particle Electron) ауыстырыңыз: https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Есептегішті құрастыру кезінде жоғарыда сипатталған түйреуіштерді қолданыңыз. Есептегіштің WiFi нұсқасы 3 -қадамда.

• Ұялы IoT құрылғысы WiFi нұсқасынан гөрі көп энергияны пайдаланады, сондықтан екі батарея көзі ұсынылады: IoT құрылғысымен бірге келетін 3.7V Li-Po батареясы және 4 АА батареясы бар батарея жиынтығы. 3.7V LiPo батареясы берілген коннекторлармен тікелей IoT құрылғысына қосылады. AA батареялар жинағы IoT құрылғысына 3 -қадамдағы есептегіштің WiFi нұсқасы үшін жоғарыда сипатталғандай бекітілген. Далалық тестілеу көрсеткендей, есептегіштің ұялы нұсқасы жоғарыда сипатталған батареяны қолдану арқылы шамамен 9 ай жұмыс істейді.. AA аккумуляторлық пакетін де, 2000 мАч 3.7 В Li-Po аккумуляторын пайдаланудың баламасы-сыйымдылығы жоғары бір 3,7В Li-Po батареясын пайдалану (мысалы, 4000 немесе 5000 мАч).

• Сыртқы антенна есептегішке бекітілуі керек, мысалы: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… оның ұялы байланыс провайдері су алатын жерде пайдаланылатын жиілік үшін бағаланғанына көз жеткізіңіз. метр қолданылады. Ұялы IoT құрылғысымен бірге жеткізілетін антенна ашық ауада қолдануға жарамсыз. Сыртқы антеннаны ұзындығы (3 м) кабельмен қосуға болады, бұл антеннаны ұңғыма сағасындағы ұңғының сыртына бекітуге мүмкіндік береді (10 -сурет). Ылғалдың түсуіне жол бермеу үшін антенна кабелін корпустың төменгі жағынан кіргізіп, кремниймен мұқият тығыздау ұсынылады (11 -сурет). Жақсы сапалы, су өткізбейтін, ашық коаксиалды ұзартқыш кабель ұсынылады.

• Ұялы IoT құрылғысы есептегіштің WiFi нұсқасынан басқа кодта жұмыс істейді. Есептегіштің ұялы нұсқасының коды қоса берілген файлда берілген (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).