Timsah Günəş Havuzu Sensoru: 7 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bu təlimat, hovuzun temperaturunu ölçən və WiFi vasitəsilə Blynk Tətbiqinə və MQTT brokerinə ötürülən olduqca xüsusi bir hovuz sensoru necə qurulacağını göstərir. Mən buna "Timsah Günəş Havuzu Sensoru" deyirəm. Arduino proqramlaşdırma mühitindən və ESP8266 lövhəsindən (Wemos D1 mini pro) istifadə edir.

Bu layihənin özəlliyi nədir?

• Görünüş sadəcə əladır
• Enerji mənbələrindən tam müstəqil (günəş paneli LiPo batareyasını bəsləyir)
• Aşağı güclü ESP8266 WiFi ilə əlaqəli sensor
• Əksinə yüksək dəqiqlikli temperatur sensoru
• Cib telefonunuz üçün temp və gərginliyin Blynk APP -ə ötürülməsi
• Blynk APP -ə "son yenilənmiş" vaxt damğası da göndərir
• MQTT brokerinə temp və gərginliyin məlumat ötürülməsi
• Selsi və Fahrenheit dəyişdirilə bilər
• Yenidən proqramlaşdırıla bilər

Bacarıq səviyyəniz: orta və təcrübəli

Təchizat

Bu quruluş üçün necə işlədiyini bilməlisiniz:

• Arduino IDE (proqramlaşdırma mühiti)
• bir lehimləmə dəmiri
• bir qazma
• iti bıçaq
• epoksi yapışqan
• isti yapışqan
• sənaye köpüyü
• sprey rəngi

Addım 1: Lazım olan komponentlər

Bu gözəl hovuz sensoru qurmaq üçün bunlar lazımdır:

• Burada tapılan timsah başı (köpüklü plastik): Amazon: Timsah Başı
• Və ya alternativ olaraq: Qayıq qabığı (Aliexpress). Bunun üçün 6 -cı addıma baxın.
• ESP8266 Wemos D1 mini pro: (Aliexpress)
• Günəş Paneli 0.25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** Bir illik istifadədən sonra EDIT: 18650 kimi daha güclü bir batareya istifadə etməyi şiddətlə məsləhət görürəm (məsələn: Aliexpress)
• Batareya doldurma modulu TP4056: (Aliexpress)
• Suya davamlı temperatur sensoru DS 18b20: (Aliexpress)
• 22 AWG teli (Aliexpress)
• Prototip PCB lövhəsi 5x7cm (Aliexpress)
• 220 Ohm və 4.7 kOhm rezistorlar
• qısa USB -dən MicroUSB kabelinə

əlavə olaraq:

• DIY bazarında və ya burada izolyasiya edən köpük mastik: (Amazon)
• Suya davamlı boya @ DIY bazarında və ya burada: (Amazon)
• DIY bazarında və ya burada doldurucu astarlı sprey: (Amazon)
• Suya davamlı örtük üçün maye epoksi @ DIY bazarı
• İsti yapışqan

USB portu üçün suya davamlı örtüyü çap etmək üçün 3D printerdən istifadə etməyiniz lazım ola bilər.

Addım 2: Elektronika

Bu DIY universal prototip PCB -lərdən başlamağın ən asan olduğunu düşündüm və 5x7cm -in bu məqsəd üçün mükəmməl olduğunu gördüm.

Tikinti addımları:

1. Xarici anten istifadə etmək üçün D1 mini pro hazırlayın:

   1. Seramik antenanın yanında 0 Ohm müqavimətçi
   2. 0 Ohm rezistoru aşağıya çevirin və xarici antenaya olan əlaqəni lehimləyin (burada yaxşı izah var - Addım 5)
2. Lehimləməyə başlamazdan əvvəl hissələri yerləşdirin və prototip PCB -də düzülüş üçün qərar verin
3. Sancaqları D1 mini pro -ya lehimləyin
4. Müqavilə sancaqlarını prototip lövhəsinə lehimləyin
5. Şarj cihazı üçün pinləri PCB prototipinə lehimləyin
6. Şarj cihazının lövhəsini pinlərə lehimləyin
7. İstilik sensorunun kabelini 20 sm uzunluğunda kəsin
8. İstilik sensörünü bağlamaq üçün yuxarıdakı şəkilə baxın
9. Kabeli günəş panelinə lehimləyin
10. Günəş paneli kabellərini lövhəyə yapışdırmayın - əvvəlcə timsahın başına yapışdırılmalıdır.
11. Qalan bütün əlaqələri PCB -yə lehimləmək üçün yuxarıdakı Fritzing sxemini izləyin
12. Bütün komponentlər bağlandıqdan və lehimləndikdən sonra batareyanı düzəltmək üçün bir az isti yapışqan istifadə edin. Diqqət: ESP8266 -nı yuxuya qoymaq üçün D1 pinini RST pininə bağlamaq lazımdır. Bəzən D1 mini pro, D0 və RST portu bağlı olduqda serial portda problem yaradır. İstifadə etdiyim (yuxarıdakı Aliexpress bağlantısına baxın) bu problem yox idi. Bu problemlə qarşılaşsanız, yeni kod yükləmək üçün iki sancağı ayırmaq üçün tullanan və ya keçiddən istifadə etməyiniz lazım ola bilər. Amma (!) Onda timsahın başı möhürləndikdən sonra yenidən proqramlaşdırma şansınız yoxdur. Bu vəziyyətdə, USB portunu kənara çıxarmaq lazım deyil (məsələn, üçüncü bir delik açmaq üçün).

Addım 3: Hardware Part 1 (Timsah Başının Hazırlanması)

Bu addımda timsah başının arxasını elektronika üçün kifayət qədər yer əldə etmək üçün hazırlayırıq. Anten, günəş paneli və USB portu üçün bir neçə deşik qazırıq. İlk olaraq layihəmi USB portu olmadan planlaşdırdım. Ancaq sonra düşündüm ki, timsah yenidən möhürləndikdən sonra bəzi proqram yeniləmələrini etməyimin mümkün olmayacaq. Buna görə də ESP8266 lövhəsinə kənardan daxil olmaq üçün qısa bir USB kabel mikro USB istifadə etmək qərarına gəldim.

• Sərt səthdən 7x5 sm -dən (prototip lövhənizin ölçüsü) bir qədər çox kəsmək üçün iti bıçaq istifadə edin
• İçəridən daha yumşaq köpüyü çıxarmaq üçün bir qaşıq istifadə edin
• Kabelləriniz və lövhəniz üçün kifayət qədər yer olduğundan əmin olun
• Uyğun olub olmadığını yoxlayın və daha sonra örtmək üçün hələ də bir yer var

İndi başınıza iki və ya üç delik açın:

• günəş paneli üçün
• anten üçün
• (isteğe bağlı) daha sonra proqramlaşdırmanı təmin etmək üçün USB portu üçün

Bu delikləri yenidən yapışdırmaq və möhürləmək üçün 2 komponentli epoksi (5 dəqiqə) istifadə edin. Kifayət qədər epoksi yapışqan istifadə edin! Bundan sonra suya davamlı olacağından əmin olun!

1. Günəş paneli kabelini başına yapışdırın və çuxuru düzgün bağlayın
2. Günəş panelini gözlər arasında yapışdırın
3. Anten yuvasını başına yapışdırın və çuxuru düzgün bir şəkildə bağlayın
4. USB fişini yapışdırın və çuxuru düzgün bağlayın

USB portunda korroziyaya səbəb ola biləcək hər hansı bir suyun qarşısını almaq üçün kiçik bir qoruyucu qapaq 3D çap etdirdim.

Addım 4: Proqram təminatı

Çalışan bir Arduino mühitinə sahib olmalısınız. Yoxdursa, bunu yoxlayın.

Avadanlıq quraşdırma düzdür (Mac -da):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 MHz, Flash, 16M (14M SPIFFS), v2 Aşağı Yaddaş, Disable, None, Only Sketch, 921600 on /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Arduino kodunu buradan əldə edin: Github -da Arduino kodu

Kod, batareyanın temperaturunu və gərginliyini Blynk -ə göndərir. Blynk tətbiqini cib telefonunuza yükləyin və yeni bir layihə yaradın. Blynk bu layihə üçün sizə bir Doğrulama Tokeni göndərəcək. Bu işarəni Settings.h faylına daxil edin. Varsayılan parametrlər göndəriləcək

• VIRTUAL PIN 11 -ə qədər temperatur
• VIRTUAL PIN 12 -ə olan gərginlik
• VIRTUAL PIN 13 -ə verilən son zaman damgası

lakin bu pinləri kodda dəyişdirmək asandır. V11, V12 və V13 istifadə edərək bütün Blynk vidjetləri ilə oynayın - əyləncəlidir. Əgər bu işdə yenisinizsə, dostum Debasişin təlimatını oxuyun - bunların çoxu Step19 -da izah olunur.

Proqram həmçinin MQTT brokerindən istifadə etmək üçün hazırlanmışdır.

Settings.h -də MQTT adlı qlobal bir dəyişən var. MQTT istifadə etdiyinizdən asılı olmayaraq bunun doğru və ya yanlış olaraq təyin edilməsi lazımdır.

Mənim vəziyyətimdə bir MQTT brokerindən (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) və bütün sensor məlumatlarımın bir araya gəldiyi tablosundan istifadə edirəm. MQTT -də yenisinizsə, Google -un onu qurmağınıza kömək etməsinə icazə verin.

MQTT ilə tanışsınızsa, əminəm ki, kodu başa düşəcəksiniz.

Addım 5: Hardware Part 2 (Yenidən mühürleme)

Bu addımda bütün elektronikanı (proqram yüklənmiş və sınaqdan keçirilmiş) qablaşdırmalı və timsahımızın qarnını yenidən möhürləməliyik. Şəxsən mən iki mümkün həll yolu görürəm:

1. Akril bir şüşə istifadə edərək qarına su keçirməyən epoksi yapışqan ilə yapışdırın. İstilik sensoru kabeli üçün suya davamlı bir kabel kanalı istifadə edin (bu seçimi seçmədiyim üçün təəssüflənirəm - keçdiyimdən sonra bu yolu keçməyi çox tövsiyə edərdim.)
2. Sənaye köpüyü istifadə edərək boşluqları yenidən doldurun, sonra suya davamlı boya ilə möhürləyin. Və doldurucu və boya ilə bitirin.

Buna görə də 2 -ci varianta qərar verdim. Adımlar belədir:

1. Lehim günəş paneli kabeli lövhəyə
2. Anten kabelini qoşun
3. USB kabelini ESP8266 lövhəsinə qoşun (və şarj lövhəsinə deyil)
4. Bütün kabeli və lövhəni çuxura sıxın
5. İstilik sensoru kabelinin 5-10 sm kənarda qalmasını təmin edin
6. Bütün boşluqları doldurmaq üçün sənaye köpükdən istifadə edin (Ehtiyatlı olun - köpük çox genişlənir)
7. Qurudun və sonra iti bıçaqla köpüyü kəsin
8. İndi suya davamlı boya istifadə edin (damları düzəltmək üçün istifadə olunur) və hər tərəfə boyayın
9. Qurudun və sərt bir qabıq çıxarmaq üçün doldurucu boya spreyindən istifadə edin (bunu dəfələrlə etməlisiniz)
10. Vacib redaktə (suda bir neçə həftə sonra): Həqiqətən suya davamlı bir örtük əldə etmək üçün iki və ya üç qat maye epoksi tətbiq edin.
11. Qurudun - bitdi!

Addım 6: Alternativ Quraşdırma

Timsahla ilk quruluş hələ də ən çox sevdiyim üçün, səhv batareyanı seçdiyimi (çox zəif) etiraf etməliyəm. Təəssüf ki, batareyanı dəyişdirə bilmərəm, çünki krossover gövdəsində möhürlənmişdir.

Bu səbəbdən, ehtiyac olarsa elektronikaya və batareyaya daha yaxşı daxil olmaq üçün bir bədən olaraq bir gəmi ilə başqa bir həll etməyə qərar verdim.

Dəyişikliklər:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• Li -ion batareyası 18650
• İki lövhəni quraşdırmaq üçün 3D çaplı əlavə (ESP8266 və şarj cihazı modulu)

Addım 7: Əlavə: Əlavə Ekranlar/Sensorlar

Hovuz məlumatlarını yalnız Blynk Tətbiqində göstərməkdən kənara çıxmaq istəyirsinizsə, onu bir MQTT brokerinə də itələyə bilərsiniz. Bu, hovuz (və ya digər) məlumatlarınızı fərqli cihazlarda göstərmək üçün daha bir neçə imkandan istifadə etməyə imkan verir. Bir Raspberry Pi -də Node Red Dashboard (yuxarıdakı şəkilə bax) və ya LED matrisli ekran olardı. LED Matrixi ilə maraqlanırsınızsa, kodu burada tapa bilərsiniz:

Yeri gəlmişkən, bu layihəni Zambretti hava proqnozu daxil olmaqla Günəş Hava İstasyonu ilə birləşdirdim:

Bu Günəş Hava İstasyonunun ilhamı hindli dostum Debasişdən gəldi. Zəhmət olmasa onun təlimatını burada tapa bilərsiniz:

Sensorlar yarışmasında birinci mükafat