Sensori i pishinës diellore të krokodilit: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ky udhëzues tregon se si të ndërtoni një sensor mjaft të veçantë të pishinës që mat temperaturën e pishinës dhe e transmeton atë përmes WiFi në Blynk App dhe në një ndërmjetës MQTT. Unë e quaj "Sensori i Pishinës Diellore të Krokodilit". Ai përdor mjedisin e programimit Arduino dhe një tabelë ESP8266 (Wemos D1 mini pro).

Çfarë ka kaq të veçantë në këtë projekt?

• Pamja është thjesht e mrekullueshme
• Plotësisht i pavarur nga burimet e energjisë (paneli diellor ushqen baterinë LiPo)
• Sensor i lidhur me energji të ulët ESP8266 WiFi
• Një sensor mjaft i saktë i temperaturës
• Transmetimi i të dhënave të temperaturës dhe tensionit në Blynk APP për telefonin tuaj celular
• Dërgon gjithashtu një vulë kohore "të azhurnuar së fundmi" në Blynk APP
• Transmetimi i të dhënave të temperaturës dhe tensionit tek një ndërmjetës MQTT
• Celsius dhe Fahrenheit të ndërrueshëm
• Mund të riprogramohet

Niveli juaj i aftësive: i ndërmjetëm në përvojë

Furnizimet

Për këtë ndërtim do t'ju duhet të dini se si punoni me:

• Arduino IDE (mjedisi i programimit)
• një hekur bashkues
• një stërvitje
• një thikë të mprehtë
• ngjitës epoksi
• zam i nxehtë
• shkumë llak industriale
• ngjyra e llakut

Hapi 1: Përbërësit e nevojshëm

Këto gjëra janë të nevojshme për të ndërtuar këtë sensor të bukur të pishinës:

• Koka e krokodilit (plastike e shkumëzuar) gjendet këtu: Amazon: Koka e Krokodilit
• OSE në mënyrë alternative: Predha e varkës (Aliexpress). Ju lutemi shihni hapin 6 për këtë.
• ESP8266 Wemos D1 mini pro: (Aliexpress)
• Paneli Diellor 0.25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** EDIT pas një viti përdorimi: Unë rekomandoj fuqimisht përdorimin e një baterie më të fortë siç është një 18650 (shembull: Aliexpress)
• Moduli i ngarkuesit të baterisë TP4056: (Aliexpress)
• Sensori i temperaturës i papërshkueshëm nga uji DS 18b20: (Aliexpress)
• Teli 22 AWG (Aliexpress)
• Prototip bordi PCB 5x7cm (Aliexpress)
• Rezistenca 220 Ohm dhe 4.7 kOhm
• një kabllo të shkurtër USB në MicroUSB

shtesë:

• Ngjitës me shkumë izolues @ treg DIY ose këtu: (Amazon)
• Bojë e papërshkueshme nga uji @ treg DIY ose këtu: (Amazon)
• Llak mbushës primer @ treg DIY ose këtu: (Amazon)
• Epoksi e lëngshme për një shtresë të papërshkueshme nga uji @ treg DIY
• Zam i nxehtë

Ju mund të keni nevojë të përdorni një printer 3D për të printuar një kapak të papërshkueshëm nga uji për portën USB.

Hapi 2: Elektronikë

Mendova se është më e lehtë të fillosh me disa nga këto PCB prototip universale DIY dhe zbulova se një 5x7cm është thjesht e përsosur për këtë qëllim.

Hapat e ndërtimit:

1. Përgatitni D1 mini pro për përdorimin e një antene të jashtme:

   1. Unsolder 0 Ohm rezistencë pranë antenës qeramike
   2. Kthejeni rezistencën 0 Ohm poshtë dhe lidhni lidhjen me antenën e jashtme (shpjegim i mirë gjendet këtu - Hapi 5)
2. Vendosni pjesët dhe vendosni për paraqitjen në prototipin e PCB -së para se të filloni të bashkoni
3. Lidhni kunjat në mini pro D1
4. Ngjitni kunjat e bllokimit në bordin prototip
5. Ngjitini kunjat për bordin e karikuesit në prototipin e PCB -së
6. Ngjiteni tabelën e karikuesit në kunjat
7. Pritini kabllon e sensorit të temperaturës në një gjatësi prej 20 cm
8. Ju lutemi shihni imazhin e mësipërm për lidhjen e sensorit të temperaturës
9. Lidhni kabllon në panelin diellor
10. MOS I bashkoni kabllot e panelit diellor në tabelë - këto duhet të ngjiten së pari në kokën e krokodilit
11. Ndiqni skemën Fritzing më lart për të bashkuar të gjitha lidhjet e mbetura me PCB
12. Pasi të jenë lidhur dhe bashkuar të gjithë përbërësit përdorni një zam të nxehtë për të rregulluar baterinë. Ju lutemi vini re: Për të vënë në gjumë ESP8266 është e nevojshme të lidhni pin D1 me pin RST. Ndonjëherë D1 mini pro shkakton probleme me portin serik nëse porti D0 dhe RST janë të lidhur. Ai që kam përdorur (shiko lidhjen Aliexpress më lart) nuk e kishte këtë problem. Nëse përballeni me këtë problem, mund t'ju duhet të përdorni një kërcyes ose një çelës për të shkëputur dy kunjat për ngarkimin e kodit të ri. Por (!) Atëherë nuk keni mundësi të riprogramoni pasi koka e krokodilit të jetë vulosur. Në këtë rast, gjithashtu nuk keni nevojë ta sillni portën USB nga jashtë (p.sh. për të shpuar një vrimë të tretë).

Hapi 3: Pjesa 1 e pajisjeve (Përgatitja e kokës së krokodilit)

Në këtë hap ne përgatisim pjesën e pasme të kokës së krokodilit për të marrë hapësirë të mjaftueshme për pajisjet elektronike. Dhe ne jemi duke shpuar disa vrima për antenën, panelin diellor dhe portën USB. Unë planifikova projektin tim së pari pa portën USB. Por atëherë mendova se do të ishte e pamundur për mua të bëja disa përditësime të softuerit pasi krokodili të ishte vulosur përsëri. Prandaj vendosa të përdor një kabllo të shkurtër USB micro-USB në USB për të lejuar një qasje të jashtme në tabelën ESP8266. Hapat e mëtejshëm për të bërë:

• Përdorni një thikë të mprehtë për të prerë pak më shumë se 7x5 cm (madhësia e tabelës tuaj prototip) nga sipërfaqja e fortë
• Përdorni një lugë për të hequr shkumën më të butë nga brenda
• Vetëm sigurohuni që keni hapësirë të mjaftueshme për kabllot dhe bordin tuaj
• Provoni nëse përshtatet dhe se ka akoma hapësirë për ta mbuluar atë më vonë

Tani shponi dy ose tre vrima në kokë:

• për panelin diellor
• për antenën
• (opsionale) për portën USB për të mundësuar programimin e mëvonshëm

Përdorni epoksi 2 përbërës (5 minuta) për t'i ngjitur dhe vulosur përsëri këto vrima. Përdorni mjaft zam epoksi! Sigurohuni që më pas të jetë i papërshkueshëm nga uji!

1. Ngjitni kabllon e panelit diellor në kokë dhe vulosni siç duhet vrimën
2. Ngjiteni panelin diellor midis syve
3. Ngjiteni prizën e antenës në kokë dhe vulosni siç duhet vrimën
4. Ngjitni spinën USB dhe mbyllni siç duhet vrimën

Për të shmangur çdo ujë që shkakton gërryerje në portën USB, printova 3D një kapak të vogël mbrojtës.

Hapi 4: Softuer

Duhet të kesh një mjedis drejtimi Arduino. Nëse jo, ju lutemi kontrolloni këtë.

Konfigurimi i harduerit është drejtpërdrejt (në Mac -in tim):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 MHz, Flash, 16M (14M SPIFFS), v2 Kujtesë më e ulët, Çaktivizo, Asnjë, Vetëm Skico, 921600 në /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Merrni kodin Arduino këtu: Kodi Arduino në Github

Kodi po dërgon temperaturën dhe tensionin e baterisë në Blynk. Thjesht ngarkoni aplikacionin Blynk në telefonin tuaj celular dhe krijoni një projekt të ri. Blynk do t'ju dërgojë një Auth Token për këtë projekt. Shkruani këtë shenjë në skedarin Settings.h. Cilësimet e paracaktuara do të dërgohen

• temperatura në PIN VIRTUAL 11
• tensioni në PIN VIRTUAL 12
• afati kohor i azhurnuar i fundit në PIN VIRTUAL 13

por është e lehtë të ndryshosh këto kunja në kod. Thjesht luani me të gjitha pajisjet e Blynk duke përdorur V11, V12 dhe V13 - është argëtuese. Nëse jeni i ri në këtë, thjesht lexoni udhëzimet e shokut tim Debasish - shumica e kësaj shpjegohet atje në Hapin 19.

Softueri është gjithashtu i përgatitur për të përdorur një ndërmjetës MQTT.

Në Settings.h ekziston një ndryshore globale e quajtur MQTT. Kjo duhet të vendoset në të vërtetë ose të rreme në varësi të faktit nëse jeni duke përdorur MQTT apo jo.

Në rastin tim unë jam duke përdorur një ndërmjetës MQTT (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) dhe një pult ku të gjitha të dhënat e mia të sensorit bashkohen. Nëse jeni i ri në MQTT, atëherë lërini Google t'ju ndihmojë të konfiguroni atë.

Nëse jeni të njohur me MQTT, jam shumë i sigurt se do ta kuptoni kodin.

Hapi 5: Pjesa e harduerit 2 (nënshkrimi përsëri)

Në këtë hap ne duhet të paketojmë të gjithë pajisjet elektronike (softueri i ngarkuar dhe testuar) dhe të vulosim përsëri barkun e krokodilit tonë. Unë personalisht shoh dy zgjidhje të mundshme:

1. Përdorni një gotë akrilike dhe ngjiteni me zam epoksid të papërshkueshëm nga uji në bark. Për kabllon e sensorit të temperaturës përdorni një kanal kabllor të papërshkueshëm nga uji (më vjen keq që nuk e zgjodha këtë opsion - pasi të gjithë kalova, do të rekomandoja shumë të shkoja në këtë mënyrë.)
2. Duke përdorur një shkumë industriale dhe mbushni përsëri boshllëqet, pastaj përdorni bojë të papërshkueshme nga uji për të vulosur. Dhe përfundojeni atë me mbushës dhe bojë.

Kështu që unë vendosa për opsionin 2. Hapat janë si më poshtë:

1. Saldoni kabllon e panelit diellor në tabelë
2. Lidhni kabllon e antenës
3. Lidhni kabllon USB me tabelën ESP8266 (DHE JO në tabelën e karikimit)
4. Shtrydhni të gjithë kabllon dhe tabelën në vrimë
5. Lërini 5-10 cm të kabllit të sensorit të temperaturës të varen
6. Përdorni shkumën industriale për të mbushur të gjitha boshllëqet (Kujdes - shkuma zgjerohet shumë)
7. Lëreni të thahet dhe më pas priteni shkumën me një thikë të mprehtë
8. Tani përdorni një bojë të papërshkueshme nga uji (përdoret për të rregulluar çatitë) dhe lyejeni atë në të gjithë
9. Lëreni të thahet dhe përdorni llakun për mbushës për të prodhuar një kore të fortë (ju duhet ta bëni këtë pa pushim)
10. NDRYSHIM I RORTNDSISHM (pas disa javësh në ujë): Aplikoni dy ose tre veshje në të gjithë epoksinë e lëngët për të dhënë një shtresë vërtet të papërshkueshme nga uji.
11. Lëreni të thahet - P FRFUNDUAR!

Hapi 6: Ndërtimi Alternativ

Meqenëse ndërtimi i parë me krokodil është akoma i preferuari im, duhet të pranoj se kam zgjedhur baterinë e gabuar (shumë e dobët). Fatkeqësisht nuk mund ta ndërroj më baterinë sepse është e mbyllur në trupin e krokos.

Kjo është arsyeja pse vendosa të bëj një zgjidhje tjetër me një varkë si trup për të hyrë më mirë në pajisjet elektronike dhe baterinë nëse është e nevojshme.

Ndryshimet:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• Bateria LiIon 18650
• Futje e printuar 3D për të montuar dy dërrasat (ESP8266 dhe moduli i karikuesit)

Hapi 7: Shtojca: Ekrane/Sensorë shtesë

Nëse dëshironi të shkoni përtej shfaqjes së të dhënave të pishinës vetëm në Aplikacionin Blynk, gjithashtu mund t'i shtyni ato tek një ndërmjetës MQTT. Kjo ju lejon të përdorni disa mundësi të tjera për të shfaqur të dhënat tuaja të pishinës (ose të tjera) në pajisje të ndryshme. Njëra do të ishte Node Red Dashboard në një Raspberry Pi (shiko foton më lart) ose një ekran me matricë LED. Nëse jeni të interesuar për Matricën LED ju lutemi gjeni kodin këtu:

Nga rruga, unë e kombinova këtë projekt me Stacionin e Motit Diellor duke përfshirë një parashikim të motit Zambretti nga ky projekt:

Frymëzimi i këtij Stacioni të Motit Diellor erdhi nga miku im indian Debasish. Ju lutemi gjeni udhëzuesin e tij këtu:

Çmimi i parë në Konkursin e Sensorëve