Pyranometër ADS1115 InstESRE: 14 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Një pyranometër mat rrezatimin e diellit (fuqia/zona, në thelb "shkëlqimi") në një sipërfaqe. Përkundër emrave të ngjashëm, është krejtësisht ndryshe nga një pirometër, kështu që ndaloni këtu nëse kjo është ajo që ju po kërkoni.

Ky udhëzues përshkruan se si të ndërtoni dhe testoni një version të modifikuar të kompletit të piranometrit të ofruar nga Dr. David Brooks i Institutit për Kërkimin dhe Edukimin e Shkencës së Tokës (InstESRE):

www.instesre.org/construction/pyranometer/pyranometer.htm

Ky version i pyranometrit InstESRE ndërlidhet me një Arduino duke përdorur një konvertues analog-dixhital ADS1115 (ADC) dhe gjithashtu mbështet korrigjimin e temperaturës duke përdorur një sensor të temperaturës TMP36 të bashkë-vendosur me fotodiodën.

Gjurmuesi i kurbës IV Swinger 2 IV mbështet këtë model të piranometrit si një sensor opsional, dhe ky ishte motivi për modifikimet. Sidoqoftë, meqenëse përdoruesit e tjerë të pyranometrit InstESRE mund ta gjejnë të dobishëm, ky Instructable përshkruan modelin në mënyrë të pavarur nga projekti IV Swinger 2.

Depoja e mëposhtme GitHub përmban dokumentacionin dhe softuerin:

github.com/csatt/ADS1115_InstESRE_Pyranometer

Ju lutemi shkarkoni dhe lexoni dokumentin para se të vazhdoni. Dokumenti përmban një version vetëm të tekstit të hapave në këtë Instructable dhe mund të përdoret si një listë kontrolli gjatë ndërtimit. Ai gjithashtu përshkruan se si të porositni kompletin nga Dr Brooks dhe cilat pjesë shtesë të blini. Ato nuk përsëriten në këtë Udhëzues.

Hapi 1: Mblidhni mjetet

Kam përdorur mjetet e paraqitura në foto.

Hapi 2: Përgatitni Shtojcën

• Futeni grommet në vrimë në fund të kutisë. Përdorni një objekt të vogël të hapur, siç është një kaçavidë e vogël. Kini kujdes që të mos prisni grommetën. (Veshja është artikulli i butë në formë O prej gome.) _
• Përhapni një sasi të vogël të super ngjitësit brenda në brendësi të dy vrimave më të mëdha në pjesën e sipërme të kutisë. Futni nivelin e flluskës nga brenda rastit. Sigurohuni që shpatullat e nivelit të flluskës të qëndrojnë fort në pjesën e sipërme të kutisë. Lëreni kutinë mënjanë, me kokë poshtë, për ta lënë ngjitësin të thahet për disa minuta. [SHENIM: niveli i flluskave nuk është i nevojshëm për aplikimin IV Swinger 2 dhe nuk është treguar në foto.] _

Hapi 3: Përgatitni Photodiode dhe Diffuser

• Sigurohuni që prizat e fotodiodës PDB-C139 janë të drejta dhe paralele me njëra-tjetrën, duke bërë rregullime nëse është e nevojshme. _
• Futni fotodiodën PDB-C139 në mbajtësen LED. Duhet të kapet në vend. MOS përdorni ndonjë super ngjitës. _
• Me prizat e fotodiodës PDB-C139 të drejtuara lart dhe me prizën më të gjatë në të majtë dhe më të shkurtër në të djathtë, SHPIRT bend SIGURT i përkulni të dy prizat larg jush. _
• Fusni montimin e fotodiodës në tubin e strehimit nga lart. Përsëri, MOS përdorni ndonjë superngrues. Sigurohuni që pjesa e sipërme e diodës të jetë e pastër dhe pa pluhur. _
• Merrni diskun e shpërndarësit Teflon me një peshqir letre ose një pecetë dhe fërkojini të dy sipërfaqet me butësi për të hequr çdo pluhur ose mbeturina që mund të jenë atje. Mbërtheni diskun në gropën e tij në krye të tubit të strehimit. MOS përdorni ndonjë super ngjitës. Nëse është një përshtatje shumë e lirshme, do të duhet të përdorni ndonjë supergla më vonë, por jo akoma. _
• Rrokullisni montimin me kokë poshtë (drejtimet drejtohen lart, më të gjata një në të majtë). Sigurohuni që disku i shpërndarësit të mos bjerë jashtë. Përdorni 4 copë kasetë për ta mbajtur atë në një sipërfaqe të fortë dhe të lëmuar pune. Shiriti duhet të jetë nën buzën e përpunuar të tubit. Mbështillni një copë kasetë më shumë rreth tubit. _

Hapi 4: Shtoni TMP36 (opsionale)

• Futeni TMP36 në vrimën në anën e afërt të prizave të fotodiodës, me anën e rrafshët të TMP36 drejt drejtimeve, dhe anën e rrumbullakosur drejt murit të tubit. Shtypeni atë poshtë nga skajet e prizave të tij. Duhet të përshtatet mirë me devijimin minimal të prizave të fotodiodës. _
• Hiqeni TMP36, aplikoni super ngjitës në anën e tij të sipërme, të sheshtë dhe të rrumbullakosur dhe futeni menjëherë përsëri në vrimë në të njëjtin pozicion. Përdorni vetëm zam të mjaftueshëm në mënyrë që të ngjitet në mbajtësen LED, telat e diodës dhe brenda tubit, por mos përdorni aq shumë saqë ndoshta mund të rrjedhë rreth fotodiodës. Sigurohuni që ta shtypni shpejt në vrimë, kështu që zam nuk e kap atë para se të jetë deri në fund. _
• Rregulloni dy prizat e fotodiodës dhe tre prizat TMP36 në mënyrë që të gjithë të drejtohen sa më lart _

Hapi 5: Ngjiteni tubin e sensorit në kasë

• Aplikoni pak ngjitës në buzën e përpunuar të tubit dhe më pas ulni menjëherë kutinë mbi atë, kështu që tubi është ngjitur në vrimën e kutisë. Dimensioni i gjatë i kutisë duhet të jetë në përputhje me rreshtat e prizave që vijnë përmes vrimës dhe vrima fundore me grommet duhet të jetë në të djathtën tuaj. Sigurohuni që tubi është ulur plotësisht në vrimë. _
• Përdorni një kasetë për ta mbajtur kasën në pozicion në mënyrë që të jetë e barabartë dhe tubi është pingul me të._

Hapi 6: Shtoni bordin ADS1115

• Aplikoni një copë super ngjitës në pjesën e pasme të tabelës ADS1115 pikërisht në mes. Shpejt, por me kujdes, ulni bordin ADS1115 poshtë me plumbin më të gjatë të fotodiodës që vjen përmes vrimës A0 dhe atë më të shkurtër që vjen përmes vrimës A1. Tre drejtuesit TMP36 do të jenë përgjatë skajit të tabelës ADS1115 dhe mund të devijojnë pak. Rregulloni pozicionin e bordit ADS1115 në mënyrë që vrimat A0 dhe A1 të përqendrohen mbi vrimën e tubit dhe ta mbajnë tabelën në vend për rreth një minutë në mënyrë që të ngjitet në kasë._
• Lëreni këtë të paprekur për disa orë në mënyrë që zamja të jetë tharë. Mos vazhdoni me hapat e mëposhtëm deri atëherë._

Hapi 7: Shtoni rezistencë ndaj ngarkesës

• Pritini të dy prizat e rezistencës në 1 cm. Përkuluni 2mm në fund të secilës plumb në një kënd të drejtë dhe futni ato skajet 2mm në vrimat A0 dhe A1 të tabelës ADS1115, së bashku me prizat e fotodiodës. Arsyeja për gjatësinë 2 mm është kështu që nuk ka mundësi që skajet të prekin prizat TMP36 ose plumbin tjetër fotodiodë nën tabelë._
• Ngjiteni rezistencën dhe fotodiodën në vrimat A0 dhe A1._
• Prisni prizat e fotodiodës._

Hapi 8: Solder TMP36 Lead Lead në A2 (opsional)

• Përkulni butësisht dy prizat e jashtme TMP36 larg buzës së tabelës ADS1115._
• Me pincë me hundë të gjatë, përkulni me kujdes plumbin e mesëm TMP36 drejt vrimës A2 dhe ngjiteni atë në vrimë. Ju mund të keni nevojë për një pjesë të vogël të telit të fiksuar në vrimë për t'u ngjitur nëse plumbi nuk është mjaft i gjatë për të hyrë në vrimë. Sigurohuni që ky kabllo të mos kontaktojë me lidhësin e lidhësit A1 ose cungun e plumbit të fotodiodës._

Hapi 9: Përgatitni kabllon

• Çaktivizoni të gjithë asamblenë nga sipërfaqja e punës _

• Shkundni atë për t'u siguruar që disku i shpërndarësit Teflon të mos bjerë jashtë. Nëse po, lëreni diskun mënjanë tani për tani.

  _

• Pritini skajin femëror nga kablli. Shtyjeni fundin e prerë përmes gropës në kasë dhe tërhiqeni atë. Mos u shqetësoni për ta tërhequr shumë larg, do të jeni në gjendje ta tërhiqni përsëri më vonë. Përdorni një pikë sapuni për enët nëse është e vështirë të kaloni._
• Pritini mbështjellësin e jashtëm të kabllove në skajin e prerë për të ekspozuar katër telat brenda, duke pasur kujdes që të mos dëmtoni izolimin në telat e brendshëm. Pritini të paktën 2 cm mbështjellës._
• Rriponi 8 mm izolim nga katër telat e brendshëm dhe ktheni skajet e secilës._
• "Kallaji" përfundon i përdredhur duke ngrohur me hekur bashkues dhe duke aplikuar disa saldime në fijet._
• Përdorni një multimetër dixhital (DMM) për të përcaktuar lidhjen midis telave të brendshëm dhe katër pjesëve të prizës 3.5 mm në skajin tjetër të kabllit. Shkruani ngjyrat: Ngjyra: Këshillë: _ [+5V] Unaza 1: _ [SCL] Unaza 2: _ [SDA] Mëngë: _ [GND] SHENIM: këto ngjyra me siguri NUK do të përputhen me ngjyrat në diagramin e lidhjeve, kështu që kjo është shumë e rëndësishme._
• Tërhiqeni kabllon mbrapa përmes gropës së gomës derisa izolimi i telave të brendshëm sapo të arrijë në vrimën VDD të bordit ADS1115. _

Hapi 10: Telat e kabllit të salduar dhe tela lidhës në ADS1115

• Pritini gjatësitë e mëposhtme të telit lidhës (nevojiten vetëm për TMP36)

  • E zezë, 2.5 cm
  • E kuqe, 2.5cmRrip 6mm nga secili skaj i secilit._
• Ngjitni tela kabllor që është e lidhur me prizën Tip (+5V) në vrimën VDD, së bashku me një skaj të telit të kuq 2.5cm. _
• Ngjitni tela kabllor që është e lidhur me mëngën e prizës (GND) në vrimën GND, së bashku me një skaj të telit të zi 2.5cm. _
• Lidhni tela kabllor që është e lidhur me prizën Unaza 1 (SCL) në vrimën SCL._
• Lidhni tela kabllor që është e lidhur me prizën Unaza 2 (SDA) në vrimën SDA. _

Hapi 11: Lidhës TMP36 Fuqia/prizat e tokëzimit (opsionale)

• Ngjiteni skajin tjetër të telit të zi 2.5 cm (nga vrima GND) në plumbin TMP36 në të djathtë. Sigurohuni që të mos kontaktojë me prizën e mesme._
• Ngjiteni skajin tjetër të telit të kuq 2.5 cm (nga vrima VDD) në plumbin TMP36 në të majtë. Sigurohuni që të mos kontaktojë me prizën e mesme._

Hapi 12: Prerni dhe lidhni telat në Jack

• Pritini katër tela lidhës. Bëni ato mjaft gjatë për çfarëdo rrethimi ku do të vendosni Arduino -n (9cm për IV Swinger 2):

  • E zezë: _
  • E kuqe: _
  • Blu: _
  • E gjelbër: _ Shirit 1cm nga fundi i secilës._
• Futni spinën e kabllit në prizën 3.5 mm. _
• Përdorni DMM për të përcaktuar se cila lidhje lidhëse në anën e pasme të prizës 3.5 mm është e lidhur me vrimën VDD në tabelën ADS1115. Ktheni tela KUQ në atë lidhje lidhëse në prizë._
• Përdorni DMM për të përcaktuar se cila lidhje lidhëse në pjesën e prapme të folesë 3.5 mm është e lidhur me vrimën GND në tabelën ADS1115. Ktheni tela BLACK në atë lidhje lidhëse në prizë. _
• Përdorni DMM për të përcaktuar se cila lidhje lidhëse në anën e pasme të prizës 3.5 mm është e lidhur me vrimën SCL në tabelën ADS1115. Ktheni tela BLUE në atë lidhje lidhëse në fole. _
• Përdorni DMM për të përcaktuar se cila lidhje lidhëse në anën e pasme të prizës 3.5 mm është e lidhur me vrimën SDA në tabelën ADS1115. Ktheni tela GREEN në atë lidhje lidhëse në prizë. _

• Përdorni DMM për të konfirmuar lidhjet. Provoni vazhdimësinë nga fundi i telit të lidhjes në vrimën ADS1115. Në të njëjtën kohë, provoni se nuk ka VAZHDIM për tre të tjerët.

  • E kuqe në VDD: _
  • E zezë në GND: _
  • Blu në SCL: _
  • E gjelbër në SDA: _
• Ngjitini të katër telat lidhës në folenë 3.5 mm _

Hapi 13: Asambleja Përfundimtare

• Vendosni lidhësen e kabllit rreth kabllit dhe përdorni pincë për ta tërhequr fort pranë rripit në pjesën e brendshme të kasës. Trim._
• Vidhoseni kapakun në kasë._
• Përdorni copën e vogël të letrës gërryese të hollë të përfshirë me kompletin dhe gërryeni butësisht sipërfaqen e Teflon me një lëvizje rrethore, aq sa për të hequr "shkëlqimin" nga disku._
• Nëse disku i shpërndarësit Teflon nuk u fut fort në gropën e tij, përdorni një sasi të vogël të superglirit rreth gropës për ta mbajtur. Sigurohuni që të mos merrni ndonjë ngjitës në fotodetektor! Një kruese dhëmbësh mund të jetë e dobishme për të aplikuar superngruesin, por lëviz shpejt. Përdorni një kapëse të vogël për ta mbajtur atë derisa zam të thahet._
• Lidhu me Arduino: Lidhni katër telat nga pjesa e pasme e folesë 3.5 mm në Arduino siç tregohet në fotografi._

Hapi 14: Drejtimi i testeve dhe kalibrimi

Dokumenti në depon GitHub përshkruan mënyrën e ngarkimit dhe ekzekutimit të testeve. Ai gjithashtu përshkruan atë që kërkohet për të kalibruar pyranometrin.