Alaska Datalogger: 5 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Alyaska iqlim dəyişikliyinin irəliləməsinin kənarındadır. Müxtəlif kömür mədəni kanareyalarının məskunlaşdığı kifayət qədər toxunulmamış bir mənzərəyə malik olması, bir çox araşdırma imkanları verir. Dostumuz Monty, əyalətin ətrafına səpələnmiş Doğma Kəndlərdəki uşaqlar üçün düşərgələrdə kömək edən bir Arxeoloqdur-Culturalalaska.com. Bu uşaqlarla yeməklərin tarixi qorunması üçün önbellek saytları qurur və təxminən 8 ay qışa buraxa biləcəyi bir temperatur izləmə üsulu istəyirdi. Alyaskadakı bir yemək anbarı, Ayıların girməsinin qarşısını almaq üçün hazırlanmışdır və ya dirəklərdə kabinəyə bənzər kiçik bir quruluşa basdırıla və ya sabitlənə bilər. Təəssüf ki, iqlimin istiləşməsi, bu lazımlı soyuducu dizaynlarının çoxunu bu yay mikrodalğalı sobaya bənzədir-vicdanla burda həqiqətən də qızdırılır! Orada bir çox kommersiya datalogging maşınları var, amma Alyaskanın öz DIY markasına ehtiyacı var: Su keçirməz, ön xəttin içərisində ola biləcək uzun sətirlərdə iki su keçirməyən sensoru və digərini səthə qoymaq, STEM proqramı olan uşaqlar üçün inşa edilə bilən bir şey, Minimal texniki xidmət, Uzunmüddətli batareya, SD kartdan asan yükləmə, 3D çap, şarj edilə bilən, Real vaxt Saatı və ucuz.

Dizayn hər hansı bir 3D printerlə tamamilə çap edilə bilər və sifariş edə biləcəyiniz və asanlıqla əldə edilə bilən komponentlərlə doldura biləcəyiniz PCB dizaynını hazırladım. Batareya ümumi 18650 -dir, 12x/day oxunması ilə bir ilə yaxın davam etməlidir və şarj yalnız bir gün üçün bir az enerji bağlayaraq edilir. Ev su təmizləyicilərində istifadə olunan O-halqanın ətrafında dizayn edilmişdir (Fusion 360), buna görə əldə etmək asandır və silikon yağ və yaxşı yerləşdirilmiş boltların bərkidilməsi ilə bu il gələcəyi təqdirdə Alyaska qışını qorumalıdır.

Addım 1: Təchizatlarınızı toplayın

Adafruit-in möhtəşəm dizaynları lövhədəki komponentlərin çoxunu təşkil edir-bir az daha bahalıdır, lakin çox işlək və etibarlıdır. (Heç bir şirkətlə heç bir maliyyə əlaqəm yoxdur …) 3D hissələri üçün Creality CR10 printerindən istifadə etdim. İki açar suya davamlıdır.

1. Vktech 5 ədəd 2M Suya Dözümsüz Rəqəmsal Temperatur Sensor Probu DS18b20 2 dollar

2. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout [ADA3013] 14 dollar

3. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout 5 dollar

4. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $ 22 Siz MO versiyasını da istifadə edə bilərsiniz, ancaq batareya səviyyəsi fərqli bir pin üzərindədir və onu proqramda dəyişdirməlisiniz.

5. IZOKEE 0.96 '' I2C IIC 12864 128X64 piksel OLED 4 dollar

6. Mavi LED üzüklü möhkəm metal açma/söndürmə açarı - 16 mm mavi açma/söndürmə 5 dollar

7. Mavi LED Üzüklü Sağlam Metal Düymə - 16 mm Mavi Anlıq 5 dollar

8. Montajı asanlaşdırmaq üçün müxtəlif sürətli bağlantılar

9. 18650 Batareya 5 dollar

10. Captain O-Ring-Whirlpool WHKF-DWHV, WHKF-DWH & WHKF-DUF Su Filtrinin Dəyişdirilməsi

Addım 2: Qurun

Mənzilin dizaynı, standart Westinghouse bütün ev su filtrindən asanlıqla əldə edilə bilən o-ring ətrafında qurulmuşdur. Üzük, korpusun iki çap edilmiş yarısı arasındakı silikonla yağlanmış bir yivə daxil olur. Korpusun alt hissəsində 18650 akkumulyatoru və iki su keçirməyən idarəetmə açarı üçün yer var-temperatur probları üçün kabellərin çıxışı üçün də bir çuxur var. Üst və alt yarılar üçün iki fayl aşağıda verilmişdir.

Alt hissə təxminən 4 mm və ya ekvivalent ölçüdə neylon boltlar alaraq başlarını çıxararaq onları yerləşdirmək üçün qazılmış dayaqlara sementləyərək tamamlanır. Uyğun bir uzunluq istifadə edin ki, üstündəki neylon qapaqlı qoz -fındıq iki yarı birləşdirildikdə onları örtər. Həm yuxarı, həm də aşağı hissələr dəstəklə çap olunmalıdır. Üst hissə nazik leksandan hazırlanmış yuvarlaq plastik bir pəncərəyə yapışdırmaqla tamamlanır.

Addım 3: Tel çəkin

PCB montajı olduqca sadədir. Lövhəni Eagle-da hazırladım və istehsal üçün PCBway-ə göndərdim-vicdanla indiyə qədərki ən ucuz şey. Bug-tel etmək istəyirsinizsə, bunu asanlıqla etmək olar, yalnız Brd faylındakı dövrə diaqramına əməl edin. Kiçik LED ekran, güc və torpaqla birlikdə lövhədəki I2C bağlantıları vasitəsilə bağlanır. Sistemin ürəyi birbaşa batareyaya qoşulan və daim işləyən TPL5111 -dir. Tüy modulunda aktivləşdirmə pinini işə salmaqla sistemi hər 2 saatda bir saniyəyə qədər oyandıran seçilə bilən bir taymer (dəyişən müqavimət) var. RTC, LED ilə eyni I2C avtobusu ilə əlaqə qurur-fərqli ünvanlara malikdir. Tüy, sistemin bütün gücünü söndürmək üçün açma/söndürmə açarı vasitəsi ilə 18650 batareyasına JST kabeli ilə də qoşulur. Bu, lələklərə bir mikro USB bağlayaraq, batareya aşağı olduqda, Feather tərəfindən şarj edilməsinə imkan verir. Tüyə yeni bir proqram yüklədiyiniz zaman TPL5111 düyməsini basaraq başlamağı unutmayın, əks halda Tüy USB açılış zənginə cavab verməyəcək. Düymə, LED ekrana yalnız basıldıqda güc vermək və TPL5111 -ə yüksək bir siqnal göndərmək üçün nəzərdə tutulmuşdur ki, bu da düyməni basıldıqca Tüyün açılmasına imkan verir. Bu, ekranın açılma müddətini məhdudlaşdırmaq üçün edilir - yalnız temp problarının vəziyyətini, batareyanın səviyyəsini və vaxtını/tarixini və qurduğunuz ölçü faylını yoxlamaq üçün istifadə olunur. Kabelin son hissəsi, alt yarının son qazma nöqtəsinə yerləşdirilən iki probdur. Çıxarmağı asanlaşdırmaq üçün bunlar JST 3 pinli bağlayıcılarla bağlandı. İstilik sensoru avtobusundakı Məlumat və Gərginlik pinini bağlamaq üçün 4.7K rezistoru lövhəyə yerləşdirməyi laqeyd etdim. Bu, lövhədəki sensor bağlantı nöqtələrindən birində edilməlidir-etiketlənmişdir, buna görə də asan olmalıdır. Hər ikisi də Tüydəki eyni GPIO pininə gedirlər, buna görə yalnız bir rezistor bağlantısı lazımdır.

Addım 4: Proqramlaşdırın

Proqramı başa düşmək çox asandır. SD kitabxana, lələk lövhəsinə quraşdırılmış SD kart faylını istifadə etmək üçündür. OneWire və Dallas Temp kitabxanaları, bir telli oxunuşları temp problarından çıxarmaq üçündür. DonePin, TPL5111-ə bütün məlumatların oxunmasının tamamlandığını bildirmək və Featherboard-u deaktiv etmək düzgündür. VBatpin, Lipo batareyasının dəyərini oxumaq üçün üzərində bir gərginlik bölücüsü olan lələyin pinidir. Asciiwire kitabxanası LED ekranı işə salacaq. OneWireBus, bu vəziyyətdə GPIO pin 6 -dır. Bu Datalogger üçün SD fayl sistemi, bütün məlumatları toplamaq üçün ANALOG02. TXT faylını qurur. Hər dəfə eyni faylı açır və ona əlavə edir. Köhnə məlumatlardan qurtulmaq üçün çipi SD kart tutucusundan çıxarıb kompüterə yükləməlisiniz-məsələn, EXCEll yayılma vərəqinə. Bu, cədvəlin DATA idxal bölməsi ilə asanlıqla edilir. Fayllar daha sonra çipdən çıxarılır və Tüy yenidən açıldıqda yenisini qurur. Sonra RTC üçün vaxt/tarix ayarı gəlir. //rtc.adjust (Tarix Zamanı (F(_DATE_), F (_ TIME_)))); RTC -ni yükləmə vaxtınıza təyin etmək üçün şərh simvollarını silin və sonra bu sətirdə yazılmış çipi yenidən proqramlaşdırın ki, növbəti dəfə kompüter açıldıqda batareyanın dəstəklədiyi vaxt işçisinin doldurmasına icazə vermək əvəzinə eyni açılış vaxtını yenidən istifadə etməsin. loop () bölməsi SD faylını açır, tarixi/vaxtı alır, hər iki sensoru oxuyur və çevirir, batareya səviyyəsini hesablayır və SD karta yazır. Daha sonra ardıcıllığı bağlamaq üçün donePin -i yüksək edir.

Addım 5: İstifadə edin

Tüy bir MicroUSB fişinə qoşularaq batareya tam doldurulur. Şarj LEDi tam doldurulana qədər yanacaq-yavaş. Çip tutucusuna ANALOG02. TXT olmadan təzə bir SD kart yerləşdirilib. Qapaq quraşdırılır və beş qoz -fındıq rezin contaya vidalanır. Güc düyməsi açılır və təxminən 4 saniyə sonra düyməni basıb saxlayır. Sürətlə əvvəlcə standart tempi göstərəcək və ekran təmizləndikdən sonra temp problarının çıxışı olaraq T1 və T2 göstərəcək. T1 və T2 olaraq etiketlənə bilməsi üçün əlinizlə istilənə bilərsiniz. Ekranda həmçinin Saat, Dəqiqə, Saniyə, Gün, Ay və İl, həmçinin batareya səviyyəsi və faylınızın bu nöqtədə nə qədər böyük olduğu göstəriləcək. Bu yoxlama, hər şeyin 8 ay ərzində tərk edilməzdən əvvəl yaxşı işlədiyinə əmin olmaq üçün edilir. Düyməni buraxın və zondları temperatur ölçmələrinin edilməsini istədiyiniz yerə qoyun. Suya davamlıdırlar və inşallah maşınınızdır. Bu maşınların ilkin çıxışı gələn ilin aprel ayına qədər yeraltı olacağı Iliamna Alyaskada olacaq. Erkən sınaqdan keçirildikdə, bu ölçülü batareyanın TPL5111 -in güc tənzimlənməsi səbəbiylə gündə 12 oxunuşda ən az 1 1/2 il üçün kifayət qədər yaxşı olduğu təsbit edildi. Qlobal istiləşmə tədqiqatları hər kəsin iştirak etməsi üçün çox vacibdir-çıxıb bir az elmlə məşğul olun!