Жылыжай жобасы (RAS): Біздің плантацияға әсер ететін элементтерді бақылаңыз: 18 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл жоба ауа температурасын, жарықтылық пен ылғалдылықты, сондай -ақ тоғайдың температурасы мен ылғалдылығын бақылауды ұсынады. Ол Actoborad.com веб -сайтында оқуға болатын осы шараларды қосуды ұсынады

Ол үшін L432KC Nucleo микроконтроллеріне 4 сенсор қосамыз:

- TLS2561 жарықтық датчигі Adafruit;

- ылғалдылық пен температура сенсоры DHT22 by Gotronic;

- DS1820 температуралық зонд;

ылғалдылық сенсоры Grove - ылғал сенсоры Seeed Studio

Шамалар әр 10 минут сайын жасалады және Sigfox Breakout TD1208 арқылы қосылады. Жоғарыда айтылғандай, бұл Actoboard.com веб -сайтында оқылады, бұл микроконтроллерде 128x64 OLED дисплейі қосылған, ол соңғы жасалған шараларды үнемі көрсетеді. Ақырында, жүйе 8х20 см фотоэлектрлік ұяшық пен 1,5Ач батареяның арқасында электрмен қамтамасыз етілген. Олар Nulceo -мен LiPo Rider Pro арқылы Seeed Studio арқылы қосылған. Жүйе 3D басып шығарылған қорапқа салынған.

Синоптикада көріп тұрғаныңыздай.

Os.mbed.com арқылы микроконтроллерде құрастырылған код 'main.cpp' деп аталады. Қолданылған кітапханалар келесі сілтемеде орналасқан, біздің жобамыз қандай:

1 -қадам: желіге қосылу

Бұл жобаның маңызды бөлігі желідегі өлшеулер мен оларға қол жетімді ету болды. Әр 10 минут сайын сенсорлар әр түрлі параметрлерді өлшейді және оның өлшемдерін беру үшін sigfox TD1208 модулі қолданылады. Нәтижелер Actoboard веб -сайтында қол жетімді:

Bluemix есептік жазбасын жасағаннан кейін біз өз нәтижелерімізді графикалық түрде көрсету үшін Node-red қосымшасын қолдана аламыз.

Actoboard тақтасынан ақпаратты қалпына келтіру үшін Node-red бойынша бағдарлама

Нәтижелерді нақты уақытта көру үшін ашық сілтеме:

2 -қадам: компоненттер

Бұл жоба үшін мұнда қолданылатын негізгі компоненттердің тізімі берілген:

Микроконтроллер: Nucleo STM32L432KC

Дисплей: СКД экраны

Sigfox: Sigfox модулі

Сенсорлар туралы:

- Ауа датчигі: DHT22 (температура мен ылғал)

- Еден сенсорлары: Grove температурасы мен Grove ылғалдылығы

- Жарықтық сенсоры: Жарық сенсоры

Нәр беруші:

- LIPO (алиментациялық адаптер картасы)

- Батарея

- фотоэлектрлік панель

3 -қадам: тұтыну

Біздің жобаның маңызды сәтінің бірі - бұл жүйе автономды болуы керек. Ол үшін біз батарея мен күн батареясын қолданамыз. Батарея кернеуі 3,7 В: 3, 885 Вт / сағ болатын 1050 мА токты 1 сағат ішінде бере алады. Күн батареясы аккумуляторды қайта зарядтау үшін қолданылады, ол 2 Вт тең 360 мА астында 5,5 В кернеуді береді.

Біздің жүйенің теориялық шығыны: - DHT22 температура датчигі: максимум 1,5 мА және тыныштықта 0,05 мА - Grove температура сенсоры: максимум 1,5 мА - Жарық сенсоры: 0,5 мА - Нуклео арба: + 100 мА - СКД дисплей: 20 мА - Sigfox TD1208 модуль: жіберу 24 мА (бұл жобада бұл модульмен ештеңе алынбайды) және тыныштықта 1,5 мкА

Тыныштық жағдайында тұтыну батарея қуатымен салыстырғанда шамалы. Жүйе ұйқыдан шыққан кезде (әр 10 минут сайын), барлық сенсорлар өлшеу жүргізеді, экранда нәтиже көрсетіледі, ал сигфокс модулі бұл нәтижелерді жібереді. Қазіргі уақытта барлық компоненттер максималды тұтынылады деп есептеледі: біз әр 10 минут сайын шамамен 158 мА қолданамыз, сондықтан 1 сағат ішінде 6 * 158 = 948 мА. Батарея толық зарядсызданғанға дейін бір сағаттан аз уақытқа дейін тұра алады.

Аккумуляторды қайта зарядтауға ең аз қажеттілік болу үшін ең аз энергия жұмсау керек. Әйтпесе, егер күн батареясы біраз уақыт күн сәулесін қабылдамаса, ол зарядталмайтын батареяны зарядтай алмады және біздің жүйе өшіп қалады.

4 -қадам: ПХД дизайны

ПХД бөлігін бастайық!

Бізге көп уақыт қажет деп ойламаған қадам үшін көптеген қиындықтар болды. Бірінші қате: ПХД бірнеше жерде сақталмады. Шынында да, USB -де проблемалар туындаған кезде бірінші ПХД жойылды. Енді USB ішіндегі барлық файлдарға қол жетімді емес. Кенеттен біздің жобаны индустрияландыру үшін бұл жұмбаққа қажетті энергияны табу қажет болды. Маңызды болып қалатын ұсақ -түйек, қосылымдардың барлығы ПХД -нің төменгі жағында болуы және массаның жоспарын құруы қажет. Батылдық табылғаннан кейін біз ALTIUM -да электронды схеманы қайтадан жасай аламыз, сіз төменде көре аласыз:

5 -қадам:

Онда сенсорлар, Nucleo картасы, Sigfox модулі және СКД экраны бар.

Біз ПХД бөлігіне ауысамыз, оған көп уақыт жоғалтамыз, бірақ соңында біз оған қол жеткіздік. Басып шығарғаннан кейін біз оны тексереміз … және міне драма. NUCLEO жартылай картасы кері аударылған. Біз жоғарыдағы диаграмманы да қарай аламыз. Сол жақ NUCLEO тармағы 1 -ден 15 -ке дейін, ал оң жақтағы 15 -тен 1 -ге дейін жоғарыдан. Ештеңе істемейтін нәрсе. Оның ақылын қалпына келтіру қажет болды, барлық байланыстарға назар аудара отырып, авариялық ПХД 3 -ші рет қайталау керек болды. Hallelujah ПХД құрылды, біз оны төмендегі суреттен көре аламыз:

6 -қадам:

Бәрі тамаша болды, SamSmile мырза жасаған дәнекерленген бұйымдар керемет сұлулықпен ерекшеленді. Шындық болу өте жақсы ма? Шынында да, жалғыз мәселе:

7 -қадам:

Оны аздап жақындатыңыз:

8 -қадам:

Біз ПХД D7 SDA қосылымына және D8 SCL қосылымына негізделген оң жақтағы картадан көреміз (дәл бізге қажет). Бірақ біз компоненттермен тестілеу кезінде алынған ақпараттың сәйкессіздігін түсінбедік, ал кенеттен біз екінші құжаттағы құжаттарды қайта қараған кезде D7 мен D8 -де ерекшеліктер жоқ екенін байқаймыз.

Нәтижесінде, біздің нан пісіру ПХД қосылымдарын маршруттау үшін бейімдеу алдында өте жақсы жұмыс істейді. ПХД өзгертілмеген кезде, біз осы нұсқадағы жарық сенсорынан басқа барлық сенсорларға қарамастан ақпаратты аламыз.

9 -қадам: 3D BOX дизайнын жасаңыз

3D дизайн бөлігін бастайық!

Мұнда біз толық жүйені қарсы алу үшін қораптың 3D дизайн бөлігін түсіндіреміз. Ол көп уақытты алды, сіз неге екенін түсінесіз. Қорытындылау үшін: біз қорапта ПХД мен онымен байланысты барлық компоненттерді сақтай білуіміз керек. Басқаша айтқанда, СКД экраны туралы ойланыңыз, сонымен қатар барлық сенсорларды олардың әрқайсысына бос орын беру арқылы өлшеуде тиімді және тиімді болу үшін ойлаңыз. Сонымен қатар, ол LIPO картасы бар батареямен және біздің жүйені автономды ететін фотоэлектрлік панельмен қуат көзін қажет етеді. Біз ПХД, барлық сенсорлар, экран мен LIPO картасы батареяға қосылған бірінші қорапты елестетеміз. СКД экранының нақты орнын, жарық сенсорын (егер ол жасырылған немесе бүйірінде болса, ол нақты жарығын қабылдамайды), температура сенсоры үшін, DHT22 үшін өлшеуге болатын орынды алдын ала білу қажет. зауытқа жақын және тоғай ылғалдылығы датчигін ұмытпай, тікелей жермен байланыста болуы керек. Біз sigfox модуліне антеннаны қосатын тесікті және фотоэлектрлік панельдердің ұлын LIPO картасына беру үшін тағы бір тесікті ұмытпаймыз. Міне негізгі қорап:

10 -қадам:

Бізге фотоэлектрлік панельді орналастыру және панельді LIPO тақтасына қосу үшін бөлік қажет.

Міне нәтиже:

11 -қадам:

Біз бұл керемет қорапты жаба білуіміз керек!

Міне, бейімделген қақпақ:

12 -қадам:

Көріп отырғанымыздай, бұл жақсы тұрақтылық үшін негізгі қораптың ішіне кіретін тістері бар қақпақ.

Міне, біз оны керемет қорапқа қосамыз:

13 -қадам:

Қарсылық алу үшін қорапқа кіретін жылжымалы есік қосылады, сонымен қатар қақпақта екі бөлікті қатаң ұстайды және оның құрамдас бөліктерінің сенімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Міне, жылжымалы есіктің бірінші нұсқасы:

14 -қадам:

Одан әрі қарай жүру үшін біз фотоэлектрлік модульді жарық сенсорымен және оның стратегиялық жағдайымен бірдей деңгейде болу үшін және автономды жүйенің «Біріккен» нәрсе екенін сезіну үшін негізгі қорапқа қосуды ойладық.

Міне, бұрын ұсынылған фотоэлектрлік модульді қысу мүмкіндігі бар жылжымалы есіктің екінші нұсқасы:

15 -қадам:

Міне, біз оны керемет қақпағы бар керемет қорапқа қосамыз:

16 -қадам:

Сіз сәл адасып қалдыңыз ба? Сізге бұл сиқырлы қораптың соңғы күйі қандай екенін көрсетейік!

17 -қадам:

(3D принтердің арқасында әзірге біз оны басып шығара алмадық, себебі мен беріктігін сұрадым, мен жасадым, бірақ менде тым көп нәрсе бар екеніне сенуім керек, себебі қалыңдығы 4 мм -ден асады, сондықтан мен оны басып шығара алмады, себебі көп материалды қажет ететін, өте өкінішті) … Бірақ оны басып шығаруға әлі кеш емес, егер тек рахат үшін болса = D

Сондай әдемі:

18 -қадам:

Рақмет сізге.