Stacioni i motit diellor: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

A keni kërkuar ndonjëherë informacione të motit në kohë reale nga oborri juaj? Tani mund të blini një stacion moti në dyqan, por ato zakonisht kërkojnë bateri ose duhet të lidhen me një prizë. Ky stacion moti nuk ka nevojë të lidhet me rrjetin sepse ka panele diellore që rrotullohen drejt diellit për më shumë efikasitet. Me modulet e tij RF mund të transferojë të dhëna nga stacioni jashtë në një Raspberry Pi brenda shtëpisë tuaj. Raspberry Pi pret një faqe në internet në të cilën mund të shihni të dhënat.

Hapi 1: Mblidhni materiale

Materiale

• Raspberry Pi 3 model B + + përshtatës + Micro SD Card 16GB
• Arduino Uno
• Arduino Pro Mini + FTDI shpërthimi bazë
• 4 panele diellore 6V 1W
• 4 bateri 18650
• Përforcues 5v
• 4 karikues baterie TP 4056
• Sensori i temperaturës dhe lagështisë Adafruit DHT22
• BMP180 Sensori Barometrik i Presionit
• 4 LDR
• Marrës dhe transmetues RF 433
• 2 Nema 17 Motorë stepper
• 2 drejtues motorësh DRV8825 Stepper
• LCD 128*64
• Shumë tela

Mjetet dhe materialet

• Zam
• Dërrasa druri
• Sharrë
• Vida + vidhosës
• Shirit rosash
• 2 shirita alumini

Hapi 2: Dizajni mekanik

Trupi i stacionit të motit është bërë nga kompensatë. Nuk keni pse të përdorni dru, mund ta bëni nga çdo material që preferoni. Për montimet e motorit, unë shpova një tërësi në një bllok druri dhe pastaj vidhosa në një vidë të sheshtë në boshtin e motorit, i cili funksionon më mirë sesa prisja. Në atë mënyrë nuk keni nevojë të printoni 3D një montim motorik dhe është i lehtë për t'u bërë. Pastaj përkula 2 shirita alumini për t'i mbajtur motorët shumë të ngushtë. Pastaj unë preva një dërrasë dhe shpova vrima në të për panelet diellore. Pastaj ngjitni panelet diellore mbi të dhe lidhni telat në panelet diellore. Pastaj do t'ju duhet gjithashtu të bëni një kryq nga materiali i zi. Nëse nuk keni asgjë të zezë, mund të përdorni shirit të zi. Ky kryq do të mbajë një LDR në çdo cep në mënyrë që Arduino të krahasojë matjet nga LDR dhe të llogarisë se në cilin drejtim duhet të kthehet. Pra, stërvitni tërësi të vogla në çdo cep, në mënyrë që të vendosni një LDR atje. E tëra çfarë mbetet për të bërë tani është të bëni një pllakë bazë dhe diçka për të futur elektronikën. Për pllakën bazë, do t'ju duhet të shponi një tërësi në të për të drejtuar të gjitha telat në lug. Për matjet, nuk do t'ju jap asnjë sepse me të vërtetë varet nga ju se si doni ta dizajnoni këtë. Nëse keni motorë të tjerë ose panele të tjera diellore, atëherë do të duhet të kuptoni vetë matjet.

Hapi 3: Dizajni Elektrik

Fuqia

I gjithë sistemi funksionon me bateri (përveç Raspberry Pi). Vendosa 3 bateri në seri. 1 Bateria është mesatarisht 3.7V, kështu që 3 në seri ju japin rreth 11V. Kjo paketë baterie 3s përdoret për motorët dhe transmetuesin RF. Bateria tjetër që ka mbetur përdoret për të fuqizuar Arduino Pro Mini dhe sensorët. Për të ngarkuar bateritë, kam përdorur 4 module TP4056. Çdo bateri ka 1 modul TP4056, secili modul është i lidhur me një panel diellor. Për shkak se moduli ka B (në) dhe B (jashtë), unë mund t'i ngarkoj ato veç e veç dhe t'i shkarkoj në seri. Sigurohuni që blini modulet e duhura TP4056 sepse jo të gjitha modulet kanë B (brenda) dhe B (jashtë).

Conrtol

Arduino Pro Mini kontrollon sensorët dhe motorët. Kunja e papërpunuar dhe e bluar e Arduino është e lidhur me përforcuesin 5V. Përforcuesi 5V është i lidhur me baterinë e vetme. Arduino Pro Mini ka konsum shumë të ulët të energjisë.

Komponentët

DHT22: Unë e lidha këtë sensor me VCC dhe Ground, pastaj lidha pinin e të dhënave me pinin dixhital 10.

BMP180: Unë e lidha këtë sensor me VCC dhe Ground, lidha SCL me SCL në Arduino dhe SDA me SDA në Arduino. Kini kujdes sepse kunjat SCL dhe SDA në Arduino Pro Mini janë në mes të tabelës, kështu që nëse i keni ngjitur kunjat në tabelë dhe e vendosni në një pjatë, nuk do të funksionojë sepse do të keni ndërhyrje nga kunjat e tjera. I bashkova ato 2 kunjat në krye të tabelës dhe lidha një tel direkt me të.

Transmetues RF: Unë e lidha këtë me paketën e baterisë 3s për sinjal më të mirë dhe rreze më të gjatë. Unë u përpoqa ta lidhja atë me 5V nga Arduino, por atëherë sinjali RF është super i dobët. Pastaj e lidha pinin e të dhënave me pinin dixhital 12.

LDR: Kam lidhur 4 LDR me kunjat analoge A0, A1, A2, A3. Unë i kam bashkuar LDR -të me një rezistencë 1K.

Motorët: Motorët drejtohen nga 2 module kontrolli DRV8825. Këto janë shumë të dobishme sepse marrin vetëm 2 linja hyrëse (drejtim dhe hap) dhe mund të prodhojnë deri në 2A për fazë te motorët. I kam të lidhura me kunjat dixhitale 2, 3 dhe 8, 9.

LCD: Unë e lidha LCD me Raspberry Pi për të treguar adresën e tij IP. Kam përdorur një makinë prerëse për të rregulluar dritën e pasme.

Marrësi RF: Unë e lidha marrësin me Arduino Uno në 5V dhe Ground. Marrësi nuk duhet të marrë më shumë se 5V. Pastaj e lidha pinin e të dhënave me pinin dixhital 11. Nëse mund të gjeni një bibliotekë për këto module RF që punon në Raspberry Pi, atëherë nuk keni nevojë të përdorni Arduino Uno.

Raspberry Pi: Raspberry Pi është e lidhur me Arduino Uno përmes një kabllo USB. Arduino i transmeton sinjalet RF Raspberry Pi përmes një lidhjeje serike.

Hapi 4: Le të Fillojmë Kodimin

Për të koduar Arduino Pro Mini, do t'ju duhet programuesi FTDI. Meqenëse Pro Mini nuk ka port USB (për të kursyer energji), do t'ju duhet ajo tabelë shpërthimi. Kam programuar kodin në Arduino IDE, mendoj se kjo është mënyra më e lehtë për ta bërë atë. Ngarko kodin nga skedari dhe duhet të shkojë mirë.

Për të koduar Arduino Uno, e lidha me kompjuterin tim përmes një kabllo USB. Pasi ngarkova kodin, e lidha me Raspberry Pi. Unë gjithashtu isha në gjendje të ndryshoja kodin në Raspberry Pi sepse instalova Arduino IDE dhe kështu mund ta programoja nga atje. Kodi është shumë i thjeshtë, merr hyrjen nga marrësi dhe e dërgon përmes portës serike në Raspberry Pi.

Për të koduar Raspberry Pi, instalova Raspbian. Pastaj përdor Putty për t'u lidhur me të përmes një lidhje SSH. Pastaj konfiguroj mjedrën në mënyrë që të lidhem me të përmes VNC dhe kështu të kem një GUI. Unë instalova një server në internet Apache dhe fillova të kodoja pjesën e pasme dhe të përparoja për këtë projekt. Kodin mund ta gjeni në github:

Hapi 5: Baza e të dhënave

Për të ruajtur të dhënat, unë përdor një bazë të dhënash SQL. Kam krijuar bazën e të dhënave në MySQL Workbench. Baza e të dhënave mban leximet e sensorit dhe të dhënat e sensorit. Unë kam 3 tabela, njëra për ruajtjen e vlerave të sensorit me shenja kohore, tjetra për ruajtjen e informacionit në lidhje me sensorët dhe e fundit për të ruajtur informacionin rreth përdoruesve. Unë nuk e përdor tabelën Përdoruesit sepse nuk e kam koduar atë pjesë të projektit pasi nuk ishte në MVP -në time. Shkarkoni skedarin SQL dhe ekzekutoni atë dhe baza e të dhënave duhet të jetë mirë për të shkuar.