Particle Photon IoT Şəxsi Hava İstasyonu: 4 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Təchizat

• Foton hissəcikləri
• [İSTEĞE BAĞLI] 2.4GHz u. FL antenası
• SparkFun OpenLog
• SparkFun Photon Hava Qalxanı
• SparkFun Hava Ölçənləri
• Dallas DS18B20 Suya davamlı temperatur sensoru
• SparkFun Torpaq Nəm Sensoru
• SparkFun Qwiic VEML6075 UV İşıq Sensoru
• 3.5W günəş paneli
• SparkFun Sunny Buddy
• Xüsusi 3D Modelləşdirilmiş Stevenson Ekranı
• Bir lehimləmə dəsti
• Bir dəstə tək nüvəli tullanan tel
• 2 pinli vintli terminal
• Bəzi kişi və qadın başlıqları
• 22 3 mm paslanmayan boltlar
• 44 3 mm paslanmayan qoz -fındıq
• 3 ədəd 6 mm paslanmayan yivli çubuqlar
• 9 6 mm paslanmayan qoz -fındıq

Addım 1: Hardware

Hazırlıq

Hava Qalxanı Sparkfun -un bağlanma təlimatında göstərildiyi kimi, RAW Power Select -in kürəyindəki VREG -dən arxa tərəfində olan kəsicini kəsin və Photon_VIN -ə lehimləyin ki, gələn enerji xəttini yuxu zamanı daha az enerji istehlakı üçün Photon -un daxili gərginlik tənzimləyicisinə yönləndirsin. time. This, giriş gərginliyini 3.6 ilə 5.5V arasında məhdudlaşdıracaq, ancaq elektrik xətti, Sunny Buddy vasitəsilə LiPo batareyasından 3.7V ilə şirin yerə düşür.

Aşağıdakı 3.3V Disable jumper-in qoşulduğundan əmin olun: əks halda, on-board sensorlar 3.3V-dən heç bir enerji almayacaq, bu da onları Photon-dan effektiv şəkildə ayıracaq. xarici və USB güc, həm də münaqişələrin qarşısını almaq üçün ki, həqiqətən on-board sensorlar düzgün güc və funksiyası almaq üçün imkan verir ki, yalnız vəziyyət. Bəzi Serial monitorinqi üçün Photon -a USB kabel bağlamalı olsanız narahat olmayın: Mən özüm dəfələrlə sınamışam və Photon heç bir zərər görmədən sağ -salamat qalmışdır. Daha çox məlumat istəyirsinizsə Just bəlkə Shield sxematik həyata that. Check kimi sonunda bu saat saat tərk etməyin.

Qalxanın ətrafına dönərək sağdakı I2C PU keçid yastığının bağlı olduğundan əmin olun. Bortda olan sensorlar olan I2C avtobusu, protokol standartına uyğun olaraq müəyyən edilmiş bir çəkmə müqavimətinə və başqa hər hansı bir çəkilməyə malik olmağı tələb edir. dəyəri tanınmış olan periferikler qarşısını almaq: thumb bir qayda olaraq, pull-up Rezistorlar yalnız bir cüt avtobus bağlı edilir. Sensor dəsti avtobusda başqa bir sensoru-UV işığı sensoru-əhatə edəcək, lakin bir I2C ətraf qurğusu olaraq, bir neçə çəkmə rezistoru ilə birlikdə gəlir və bunun əvəzinə bunları ayırmağı məsləhət görürəm: ən azı bu layihədə qalxan potensial olaraq tək istifadə edilə bilər, UV sensoru qalxan olmadan çətinliklə istifadə ediləcək.

Güc konnektorlarına bir vida terminalının və ətraf konnektorlardakı bəzi qadın atlayıcıların lehimlənməsi də yaxşı bir fikirdir və modulluq üçün tövsiyə edirəm: sürətli qoşulma və ayırma xüsusiyyəti problemlərin aradan qaldırılması, təmiri və ya təkmilləşdirilməsi üçün həqiqətən faydalı ola bilər. Daha yaxşı uyğunlaşmaq və daha səliqəli bir kabel idarəçiliyi üçün, şəkillərdə göstərildiyi kimi arxa tərəfindəki yanları bağladığınızdan əmin olun. Daha da modulluq üçün Photon -un uzantı deliklərində atlayıcıları lehimləmişəm, lakin bu pinlər hazırda istifadə edilmədiyindən bu tələb olunmur..

OpenLogCut və 4 qısa tel telini kəsin və şəkillərdə göstərildiyi kimi OpenLog -a lehimləyin, tullanan başlıqlar deyil, amma belə qısa bir əlaqə üçün ən yaxşı həll olduğunu gördüm. Lövhədə bəzi kişi başlıq pinlərini lehimləmək və onları qalxanın dişi başlıqlarına bağlamaq haqqında düşünürsünüzsə, təəssüf ki, iki interfeysdəki fərqli pin planları bu möhtəşəm fikrin həyata keçirilməsinə mane olur.

UV İşıq Sensoru: Bu dəfə daha uzun olan 4 tel daha kəsin və kəsin və şəkillərdə göstərildiyi kimi lövhənin konnektorlarına lehimləyin. Yenə də tullanan başlıqlar deyil, amma əlaqələrdə modulluğa görə möhkəmliyi qiymətləndirməyi seçdim. Bu, elementlərə məruz qalır və qəfəslə qorunmur. Daha təmiz və daha praktik bir əlaqə üçün etdiyim kimi telləri bağlamağı da məsləhət görürəm. Bunun əvəzinə, digər ucu tullanan başlıqlar üçün bir yerdir: bağlantının uzun tellər üzərindən təyin olunduğu kimi sabitlənməsini və sifariş edilməsini təmin etmək üçün 4 kişi sancağını lehimləyin. Sifarişə hörmətlə yanaşdığınızdan əmin olun: qalxanın üstünə gedərkən GND VCC SDA SCL.

Lehimlənmiş kontaktları və Güc LED -ini maye izolyatorla örtməyi də məsləhət görürəm: konformal örtük bunun üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır, lakin şəffaf dırnaq boyası bir çimdikdə edəcək və mən də istifadə etmişəm. board əhatə edəcək PMMA "dam" baxmayaraq, hələ də elementləri nümayiş olunacaq və siz daha üzr daha təhlükəsiz olardı. UB işıq sensörünün özünü-lövhənin ortasındakı qara çipi örtməməyinizə əmin olun-xüsusən də uyğun bir örtük istifadə edirsinizsə: əksər birləşmələr UV-floresan, yəni işığın bir hissəsini udurlar. Sensor çəkməyə çalışır, buna görə də oxunuşlarına müdaxilə edir. Digər tərəfdən, PMMA, ən çox yayılmış UV şəffaf materiallardan biridir və ölçüləri təsirini minimuma endirərkən, sensoru elementlərdən kifayət qədər qoruyacaq.

Torpaq Nəm Sensoru 3 telli kabelin uclarını kəsin və şəkillərdə göstərildiyi kimi lövhənin konnektorlarına lehimləyin. Və digər tərəfdən, daha yaxşı bir əlaqə üçün 3 kişi sancağını lehimləyin. Yenə də sifarişə riayət etdiyinizə əmin olun: GND A1 D5. Bu sensor üçün də kontaktları və on-board sistemini maye izolyatoru ilə örtdüyünüzdən əmin olun: UV işığı sensorundan fərqli olaraq heç bir şeylə örtülməyəcək. və elementlərə tamamilə məruz qalacaq, buna görə yaxşı bir səviyyədə qorunma lazımdır.

Torpaq Temperatur SensorTrim onların lehim üçün 3 kişi sancaqlar yenidən kabel bitir və: GND D4 VCC. Bağlı tellər şərti olaraq rəng kodludur: SİYAH = GND BEYAZ = SIG QIRMIZI = VCC.

Sunny BuddyI, bir neçə qadın tullanan başlıqlarını lövhədəki ikincil Yük bağlayıcılarına lehimlədim, amma nəticədə istifadə etmədilər, buna görə də lazım deyil.

Xarici AntennaSimply hər hansı başqa kostyum onun forma amil baza parça taraf antenna qalmaq, və ya.

Kalibrləmə

Torpağın Nəm Sensoru Ən çox kalibr edilməsi lazım olan sensordur və yerləşdirildikdən sonra izləyəcəyi torpağa uyğunlaşdırılması vacibdir.

Buna kömək etmək üçün calibrator.ino adlı sadə bir proqram hazırladım: sadəcə onu Photon -a yığın və yandırın və Serial monitoru hazırlayın, məsələn Particle CLI əmr hissəciyinin seriyalı monitoru və ya ekran /dev / ttyACM0. Sensoru, kalibrləmək istədiyiniz torpağın içərisinə təxminən dörddə üç hissəsini, ilk şəkildə göstərildiyi kimi tamamilə quru bir vəziyyətdə qoyun və bu xam oxunuşu calibration.h faylının smCal0 sahəsində qeyd edin. Sonra, torpağı bacardığınız qədər, ikinci şəkildəki kimi su ilə doyana qədər nəmləndirin və bu xam oxunuşu həmin faylın smCal100 sahəsində qeyd edin.

Kalibrləmə tələb edən başqa bir element də Sunny Buddy: bir sensor olmasa da, MPPT (Maksimum Power Point Transfer) dizaynının maksimum güc ötürülməsi nöqtəsinə uyğun olaraq kalibrlənməsi lazımdır. gün SET və GND ped arasında gərginlik ölçmək ki, gərginlik 3V haqqında qədər bir vintaçan ilə yaxın potansiyometresi çimdik.

Addım 2: Proqram təminatı

GitHub repo -da yenilənmiş və sənədləşdirilmiş bütün kodları tapa bilərsiniz.

Addım 3: Məclis

Hamısını Stevenson ekranı ilə bir araya gətirməyə başlayaq, şəkillərdə göstərildiyi kimi yuxarıdan aşağıya yığmağa başlayaq. İlk növbədə, UV işığı sensoru və günəş panelinin bir araya gətirilməsi və bolt üçün ayrılmış dayaqları ilə üst qapaqdır.. Sonrakı, yaşayır, onun rack günəş paneli mount və PMMA dam ilə UV yüngül sensor əhatə edir. Sonra, qalan örtüklər yivli çubuqlarla yuxarı hissəyə yığıla bilər: deliklərin inandırıcı olması lazım ola bilər, ancaq bir az sürtünmə hamısını bir yerdə saxlamağa kömək edə bilər.

Stevenson ekranı yığıldıqdan sonra, komponenti lövhələrinə quraşdıraraq şəkillərdə göstərildiyi kimi bağlayaraq, yağ ölçmə cihazı ilə əsas hissəyə qoşulun və dövrə ilə doldurun. Bundan sonra, xarici antena, torpağın temperaturu və nəmlik sensörleri və OpenLog kimi ətraf qurğular qoşula bilər. Sonra, külək sayğaclarını SparkFun montaj təlimatında göstərildiyi kimi dirəklərinə bir araya gətirə və yağış ölçmə cihazını və yolun dörddə üçü qədər əsas parça.

Daha sonra günəş paneli, UV işığı sensoru və yağış və külək sayğaclarından gələn kabelləri qapaqlar arasındakı boşluqdan keçirməyə və Stevenson ekranını əsas hissəyə quraşdırmağa davam edə bilərsiniz. Çubuqlar hər birinə bir neçə qoz -fındıq ilə bərkidildikdən sonra, öz şəxsi hava stansiyanız tamamlandı və sahəyə yerləşdirilməyə hazırdır!

Addım 4: Yerləşdirmə + Nəticələr

Bunu bitirdikdən sonra arxada oturub dincələ və aşağıdakı bütün platformalarda canlı hiper-yerli hava məlumatlarınızı görməkdən zövq ala bilərsiniz!

• ThingSpeak
• Hava Yeraltı
• Hava Bulud

Yuxarıdakı xüsusi bağlantılar mənim hava məlumatlarıma aiddir, amma bu layihəni siz də etsəniz, cihazlarınızın bağlantılarını da daxil edin-bu insanların yaratdığı şəbəkənin genişlənməsini çox istərdim!