Stacioni i motit me regjistrimin e të dhënave: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Në këtë udhëzues do t'ju tregoj se si ta bëni vetë sistemin e stacionit të motit. Gjithçka që ju nevojitet është njohuri themelore në elektronikë, programim dhe pak kohë.

Ky projekt është ende në përgatitje. Kjo është vetëm pjesa e parë. Përmirësimet do të ngarkohen brenda një ose dy muajve të ardhshëm.

Nëse keni ndonjë pyetje ose problem mund të më kontaktoni në postën time: [email protected]. Komponentët e ofruar nga DFRobot

Pra, le të fillojmë

Hapi 1: Materialet

Pothuajse të gjitha materialet e nevojshme për këtë projekt mund të blihen në dyqanin online: DFRobot

Për këtë projekt do të na duhen:

-Kompleti i stacionit të motit

-Arduino modul i kartës SD

-Kartë SD

-Menaxher i energjisë diellore

-Panel diellor 5V 1A

-Disa lidhje kabllo najloni

-Komplet montimi

-Ekran LCD

-Burboard

-Bateri jonike (kam përdorur bateri Sanyo 3.7V 2250mAh)

-Kuti plastike e papërshkueshme nga uji

-Disa tela

-Rezistorët (2x 10kOhm)

Hapi 2: Modulet

Për këtë projekt kam përdorur dy module të ndryshme.

Menaxher i energjisë diellore

Ky modul mund të fuqizohet me dy furnizime të ndryshme, bateri 3.7V, panel diellor 4.5V - 6V ose kabllo USB.

Ka dy dalje të ndryshme. Dalje USB 5V e cila mund të përdoret për furnizimin me Arduino ose ndonjë kontrollues tjetër dhe kunjat 5V për fuqizimin e moduleve dhe sensorëve të ndryshëm.

Specifikimet:

• Tensioni i Inputit Diellor (SOLAR IN): 4.5V ~ 6V
• Hyrja e baterisë (BAT IN): 3.7V Li-polimer/Li-jon me një qelizë
• Rryma e ngarkimit të baterisë (USB/SOLAR IN): 900mA Ngarkim maksimal i rrjedhshëm, rrymë konstante, tension konstant karikimi në tre faza
• Tensioni i Ngarkimit të Ngarkimit (USB/SOLAR IN): 4.2V ± 1%
• Furnizimi me energji i rregulluar: 5V 1A
• Efikasiteti i rregulluar i furnizimit me energji elektrike (3.7V BAT IN): 86%@50%Ngarkesa
• USB/Efikasiteti i Ngarkesës Diellore: 73%@3.7V 900mA BAT IN

Modul SD

Ky modul është plotësisht në përputhje me Arduino. Kjo ju lejon të shtoni ruajtje masive dhe regjistrim të të dhënave në projektin tuaj.

E përdor për mbledhjen e të dhënave nga stacioni i motit me kartë SD 16 GB.

Specifikimet:

• Thyejeni tabelën për kartën standarde SD dhe kartën Micro SD (TF)
• Përmban një ndërprerës për të zgjedhur vendin e kartës flash
• Ulet direkt në një Arduino
• Gjithashtu përdoret me mikrokontrollues të tjerë

Hapi 3: Kompleti i Stacionit të Motit

Komponenti kryesor për këtë projekt është kompleti i stacionit të motit. Mundësohet nga 5V nga Arduino ose mund të përdorni gjithashtu furnizim të jashtëm 5V.

Ka 4 kunja (5V, GND, TX, RX). Porta e të dhënave TXD përdor 9600bps.

Kompleti i stacionit të motit përbëhet nga:

• Anemometër
• Furgoni i erës
• Kovë shiu
• Bordi i sensorit
• Kulle çeliku inox (30CM) (11.81 ")
• Paketa e komponentit

Mund të përdoret për të matur:

• Shpejtesia e eres
• Drejtimi i eres
• Sasia e reshjeve

Ka një sensor të lagështisë dhe temperaturës, i cili gjithashtu mund të masë presionin barometrik.

Anemometri mund të masë shpejtësinë e erës deri në 25 m/s. Drejtimi i erës shfaqet në gradë.

Më shumë informacion në lidhje me këtë çantë dhe kodin shembull mund të gjenden në: wiki DFRobot

Hapi 4: Si të montoni çantën e stacionit të motit

Montimi i këtij kompleti është mjaft i lehtë, por për më shumë informacion në lidhje me montimin shikoni një tutorial se si ta montoni këtë komplet.

Tutorial: Si të montoni kompletin e stacionit të motit

Hapi 5: Furnizimi dhe Strehimi

Bateria:

Për këtë projekt kam përdorur bateri lion-jon 3.7V. Kam bërë një paketë baterie nga 5 herë të këtyre baterive. Çdo bateri ka rreth 2250 mAh, kështu që një paketë prej 5x jep rreth 11250 mAh kur lidhet paralelisht.

Lidhja: Siç e përmenda unë i lidha bateritë paralelisht, sepse paralelisht ju mbani tensionin origjinal por fitoni kapacitet më të madh të baterisë. Për shembull: Nëse keni dy bateri 3.7V 2000 mAh dhe e lidhni atë paralelisht do të merrni 3.7V dhe 4000 mAh.

Nëse dëshironi të arrini tension më të madh atëherë duhet t'i lidhni ato në seri. Për shembull: Nëse lidhni dy bateri 3.7V 2000 mAh në seri do të merrni 7, 4V dhe 2000 mAh.

Panel diellor:

Kam përdorur panel diellor 5V 1A. Ky panel ka rreth 5W fuqi dalëse. Tensioni i daljes shkon deri në 6V. Kur testova panelin në mot me re tensioni i tij i daljes ishte rreth 5.8-5.9V.

Por nëse doni të furnizoni plotësisht këtë stacion moti me energji diellore ju duhet të shtoni 1 ose 2 panele diellore dhe bateri me acid plumbi ose diçka tjetër për të ruajtur energjinë dhe për të furnizuar stacionin kur nuk ka diell.

SHTPITJE:

Nuk duket, por strehimi është një nga pjesët më të rëndësishme të këtij sistemi, sepse mbron përbërësit jetikë nga elementët e jashtëm.

Kështu që unë zgjedh kuti kryqëzimi plastike të papërshkueshëm nga uji. Ka një madhësi mjaft të madhe për të përshtatur të gjithë përbërësit brenda. Aboutshtë rreth 19x15 cm.

Hapi 6: Instalimet dhe Kodi

Arduino:

Të gjithë përbërësit janë të lidhur me Arduino.

-moduli SD:

• 5V -> 5V
• GND -> GND
• MOSI -> pin dixhital 9
• MISO -> pin dixhital 11
• SCK -> pin dixhital 12
• SS -> pin dixhital 10

Bordi i stacionit të motit:

• 5V -> 5V
• GND -> GND
• TX -> RX në Arduino
• RX -> TX në Arduino

Paketa e baterisë lidhet drejtpërdrejt me menaxherin e energjisë (hyrje e baterisë 3.7V). Gjithashtu bëra lidhje nga bateria në pinin analog A0 në Arduino për monitorimin e tensionit.

Paneli diellor është i lidhur drejtpërdrejt me këtë modul (hyrje diellore). Paneli diellor është gjithashtu i lidhur me ndarësin e tensionit. Dalja e ndarësit të tensionit është e lidhur me pinin analog A1 në Arduino.

Unë gjithashtu bëra lidhje në mënyrë që të lidhni ekranin LCD në të për të kontrolluar tensionin. Pra LCD është i lidhur me 5V, GND dhe SDA nga LCD shkon në SDA në Arduino dhe e njëjta gjë me pin SCK.

Arduino është i lidhur me modulin e menaxherit të energjisë me kabllo USB.

KODI:

Kodi për këtë stacion moti mund të gjendet në wiki DFRobot. Kam bashkangjitur gjithashtu kodin tim me të gjitha azhurnimet.

-Nëse doni të merrni drejtimin e duhur të erës për pozicionin tuaj, ju duhet të ndryshoni manualisht vlerat e uljes në program.

Pra, të gjitha të dhënat ruhen në skedarin txt të quajtur test. Nëse dëshironi, mund ta riemërtoni këtë skedar. Unë shkruaj të gjitha vlerat e mundshme nga stacioni i motit dhe gjithashtu shkruan në tensionin e baterisë dhe tensionin diellor. Kështu që ju mund të shihni se si është konsumi i baterisë.

Hapi 7: Matja e Tensionit dhe Testimi

Më duhej të bëja monitorimin e tensionit në bateri dhe panel diellor për projektin tim.

Për monitorimin e tensionit në bateri kam përdorur kunj analog. Unë lidha + nga bateria në pinin analog A0 dhe - nga bateria në GND në Arduino. Në program kam përdorur funksionin "analogRead" dhe "lcd.print ()" për të shfaqur vlerën e tensionit në LCD. Fotografia e tretë tregon tensionin në bateri. Unë e mata atë me Arduino dhe gjithashtu me multimetër në mënyrë që të mund të krahasoja vlerën. Diferenca midis këtyre dy vlerave ishte rreth 0.04V.

Meqenëse voltazhi i daljes nga paneli diellor është më i madh se 5V, kam nevojë për të bërë ndarës të tensionit. Hyrja analoge mund të marrë maksimumin e tensionit të hyrjes 5V. E bëra me dy rezistencë 10kOhm. Përdorimi i dy rezistencave me vlerë të barabartë, e ndan tensionin saktësisht në gjysmë. Pra, nëse lidhni 5V, voltazhi i daljes do të jetë rreth 2.5V. Ky ndarës i tensionit është në foton e parë. Diferenca midis vlerës së tensionit në LCD dhe në multimetër ishte rreth 0.1-0.2V

Ekuacioni për daljen e ndarësit të tensionit është: Vout = (Vcc*R2)/R1+R2

Duke testuar

Kur lidha gjithçka së bashku dhe i paketova të gjithë përbërësit në strehim, më duhej të bëja një provë të jashtme. Kështu nxora jashtë stacionin e motit për të parë se si do të funksionojë në kushte reale të jashtme. Qëllimi kryesor i këtij testi ishte të shihte se si do të punojnë bateritë ose sa do të shkarkohen gjatë këtij testi. Ndërsa testimi i temperaturës së jashtme ishte rreth 1 ° C jashtë dhe rreth 4 ° C brenda strehimit.

Tensioni i baterisë ra nga 3.58 në rreth 3.47 në pesë orë.