PixelMeteo (Monitorues i parashikimit të fuqisë ultra të ulët): 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

IOT është një gjë e mrekullueshme sepse ju lejon të lidhni gjithçka me internetin dhe ta kontrolloni atë nga distanca, por ka një gjë që është gjithashtu e lezetshme dhe është e udhëhequr … Por ka edhe një gjë tjetër, shumica e njerëzve nuk i pëlqejnë telat, por ata nuk e duan Nuk më pëlqen as të ndryshoni qelizat e baterisë, kështu që do të ishte e mrekullueshme nëse do të funksiononte për vite pa ndryshuar baterinë. Me këto ide lindi ky projekt.

Para fillimit, nëse ju pëlqen ky Projekt, ju lutemi merrni parasysh që ta votoni këtë projekt në KONKURSIN WIRELESS DHE LED që do të vlerësoja

Ky projekt është një monitor i motit i cili tregon parashikimin e motit për orën e ardhshme me një animacion retro pixel dhe mund të funksionojë deri në 3 vjet (pothuajse teorike). Kjo pajisje funksionon me një ESP8266 dhe lidhet me Accuweather (Cili është uebi i parashikimit të motit) për të marrë motin në vendin që ju zgjidhni duke treguar një animacion retro pixel me motin dhe temperaturën. Numri i anës së majtë janë dhjetëshet dhe numri i anës së djathtë janë njësitë e vlerës së temperaturës. Pas shfaqjes së informacionit, ai fiket për të kursyer energji.

Pra, është koha për të filluar!

Hapi 1: Çfarë ju nevojitet?

Të gjithë përbërësit janë të lehtë për tu gjetur në eBay ose në ndonjë ueb kinez siç është Aliexpress ose Bangood. Në shumicën e emrave të përbërësve i bashkangjita një lidhje produktit. Disa përbërës si rezistorët shiten në pako, kështu që nëse nuk doni kaq shumë rezistorë rekomandohet të blini në një dyqan lokal.

Mjetet

• Printer 3D.
• Programues FTDI USB në TTL
• Saldator

Komponentët

• WS2812 61 Unazë e vogël: 13 €
• ESP8266-01: 2.75 €
• 2x 2N2222A: 0.04 € (Çdo tranzitor i ngjashëm NPN do të funksiononte)
• BC547 ose 2N3906: 0.25 € (Çdo transistor i ngjashëm PNP do të funksiononte dhe ndoshta mund të gjeni më lirë në një dyqan lokal)
• Rezistencë 3X 220 Ohm: Mund të jetë rreth 0.1 € lidhja është për një çantë rezistence.
• PCB e shpuar 40x60mm: 1.10 € (Ju nevojiten vetëm 40x30mm).
• 1 Kondensator 470uF/10V
• Telat
• 3 qeliza AAA

Hapi 2: Qarku Elektrik dhe Si Punon

Për të treguar se si funksionon, unë bashkangjita dy fotografi, e para është pamja protoboard në Fritzing (gjithashtu ngarkoj skedarin) dhe e dyta është skematike në Eagle me gjithashtu një dizajn PCB. Pavarësisht se ka disa përbërës "analogjikë", është një qark mjaft i thjeshtë.

Funksionimi i këtij qarku është: Kur shtypni butonin, qarku i transistorëve NPN dhe PNP, ushqeni ESP8266 dhe LEDS. Ky lloj qarku quhet "Butoni i fiksimit", mund të shihni një shpjegim të bukur të këtij lloji të qarkut këtu ose këtu. Kur gjithçka përfundon (’veshtë treguar animacioni), mikrokontrolluesi i jep një gjendje të lartë bazës së tranzistorit dhe ata fikin qarkun. Kjo është arsyeja pse lidh bazën e tranzitorit të dytë NPN me tokën.

Arsyeja për të përdorur këtë qark është sepse ne duam të kemi konsumin minimal dhe me këtë konfigurim mund të arrijmë rreth 0.75 µA kur është i fikur, i cili pak a shumë … asgjë. Ky konsum aktual është sepse tranzistori ka rrymë rrjedhjeje.

Nëse nuk doni pak teori hidheni në rreshtin tjetër:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Unë nuk dua të shkoj aq thellë me teorinë, por mendoj se është mirë të dish të llogarisësh sa autonomi mund të ketë një pajisje si kjo. Pra, pak teori.

Në pajisjet IOT të arritura një jetë e madhe e baterisë është 50% e pajisjes, kështu që ekziston një mënyrë për të arritur vite autonomie: Vetëm ndezja kur është e nevojshme dhe për shumë pak kohë dhe ato vendosin një kohëmatës ose një sensor kur ndizet përsëri. Unë mendoj se është e qartë me një shembull.

Imazhi i një sensori lagështie në një pyll i cili kap nivelin e lagështisë në një zonë të pyllit dhe në atë zonë është mjaft i papritur, kështu që ju keni nevojë për diçka që mund të funksionojë për vite pa ndërveprimin njerëzor dhe duhet të jetë në 30 sekonda (që është koha që duhet për të matur dhe dërguar informacionin) çdo 12 orë. Pra, skema do të ishte: Një kohëmatës i cili është i fikur 12 orë dhe 30 sekonda me daljen e kohëmatësit lidhet me hyrjen e furnizimit të mikrokontrolluesit. Ky kohëmatës është gjithmonë i ndezur, por ka një konsum të nanoamperit.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fundi i teorisë

Pasi të kemi parë këtë shembull, ne mund të shohim se është mjaft i ngjashëm me këtë projekt vetëm me ndryshimin e vendosjes së kohës së pushimit. Pra, për të llogaritur kohën e jetës së baterisë duhet të aplikojmë formulën e bashkangjitur në foto dhe këto janë vlerat për t'u përdorur:

• Jon: Rryma që konsumon kur është ndezur (Në këtë rast varet nga moti sepse çdo animacion ka një konsum që mund të shkojë nga 20mA në 180mA dhe a)
• Ton: Koha që është në. (Në këtë rast çdo herë që të filloni pajisja do të jetë e ndezur për 15 sekonda)
• Ioff: Konsumi aktual kur është i fikur.
• Toff: Koha e pushimit. (Kjo është gjatë gjithë ditës (në sekonda) më pak se 15 sekonda nëse e ndezim vetëm një herë).
• Kapaciteti i baterisë. (Në këtë rast 3 qeliza AAA në seri me një kapacitet 1500mAh).

Kohëzgjatja e jetës së baterisë varet nga numri i kohës që ndizni ditën dhe moti, sepse kur është me diell me re kullimi aktual është rreth 180 mA, por kur bie shi ose borë është vetëm 50 mA.

Më në fund në këtë Projekt ne mund të arrijmë 2.6 vjet duke i zbatuar këto vlera në formulën:

• Kapaciteti i baterisë: 1000mAh.
• Jon: 250mA (Rasti më i keq-> Re me diell)
• Ioff: 0.75uA
• Ton: 15 g (ndizet vetëm një herë në ditë)
• Toff: 24 orë më pak 15 sekonda.

Fotografia e fundit është PCB e përfunduar, por gjithashtu mund ta bëni me lehtësi në një PCB të shpuar, e cila është më mirë nëse nuk dini si të bëni një PCB cooper.

Hapi 3: Si funksionon Kodi?

Ky projekt funksionon me ESP8266-01 dhe Arduino IDE

I bashkangjita një video me çdo animacion dhe përdorim rasti. Cilësia e videos nuk është më e mira, sepse ishte pak e vështirë të regjistrohej në një dritë që lëviz. Kur shihni me sytë tuaj duket shumë më mirë.

Kodi është i dokumentuar plotësisht kështu që ju mund të shihni të gjitha detajet, por unë do të shpjegoj se si funksionon në një mënyrë "skematike" dhe çfarë është e nevojshme për të punuar siç duhet.

Rrjedha e punës e këtij softueri është:

1. Lidhet me rrjetin tuaj Wi-Fi. Ndërkohë është duke e lidhur atë tregojnë një animacion në LEDs.
2. Krijoni një Klient http dhe lidheni me Accuweather Web.
3. Dërgoni një kërkesë JSON Merrni në Accuweather. Kjo në thelb po kërkon në internet parashikimin për orën e ardhshme në një vend. Të dhëna shtesë: Kjo është shumë interesante për shumë projekte sepse me këtë gjë ju merrni të dhëna nga autobusi juaj lokal, nëntoka, treni … ose vlerat e aksioneve. Dhe me ato të dhëna mund të bëni çfarë të doni, për shembull ndizni një zile kur autobusi juaj po mbërrin ose një vlerë aksionesh zbret.
4. Pasi të marrim informacionin nga uebi, është e nevojshme që të "ndahet" informacioni dhe të ruhet në variabël. Variablat e përdorur në këtë pikë janë: temperatura dhe përdorimi i ikonës në ueb për të treguar parashikimin.
5. Pasi të kemi temperaturën është e nevojshme të shndërrohemi në numrin e led që duhet të ndizet dhe në cilën ngjyrë është e nevojshme të përdoret. Nëse temperatura është më e lartë se 0º Celsius, ngjyra është portokalli dhe në rastin tjetër është blu.
6. Në varësi të vlerës së ndryshores ICON, ne zgjedhim se cila animacion i përshtatet.
7. Së fundi 5 sekonda më vonë pajisja do të fiket vetë.

Pasi të dimë se si funksionon, është e nevojshme të shkruani disa të dhëna në kod, por është mjaft e lehtë. Në foton e bashkangjitur mund të shihni se cilat të dhëna duhet të ndryshoni dhe në cilën linjë janë

Hapi i parë: necessaryshtë e nevojshme të marrësh një Çelës Api të Acuweather shko në këtë ueb dhe regjistrohu-> API Acuweather

Hapi i dytë: Pasi të jeni regjistruar, shkoni në këtë faqe dhe ndiqni këto hapa. Ju duhet të merrni një licencë falas dhe të krijoni një APP çfarëdo, ju dëshironi vetëm çelësin API.

Hapi i tretë: Për të marrë vendndodhjen është e nevojshme vetëm të kërkoni qytetin që dëshironi në Accuweather dhe ata të shohin URL -në dhe të kopjojnë numrin i cili është i theksuar në shembull:

www.accuweather.com/es/es/Estepona/301893/weather-forecast/301893 (Ky numër është specifik për secilin qytet)

Hapi përfundimtar: Prezantoni të dhënat tuaja Wi-Fi dhe ngarkoni kodin te Mikrokontrolluesi.

Hapi 4: Shtypja e Shtojcës

Për të printuar pjesët kam përdorur këto cilësime në Cura:

Pjesët e sipërme dhe të poshtme:

-0.1mm për shtresë.

-60 mm/s

-Pa mbështetje.

Pjesa e mesme:

-0.2mm për shtresë

-600mm/s

-Mbështet 5%.

Të gjitha pjesët duhet të orientohen si në foton e bashkangjitur

Hapi 5: Bashkimi i gjithçkaje

Çmimi i parë në Konkursin pa tela