Arduino Yağış Ölçmə Cihazının Kalibrlənməsi: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Giriş:

Bu Təlimatlandırmada Arduino ilə bir yağış ölçmə cihazı qururuq və gündəlik və saatlıq yağıntıları bildirmək üçün kalibr edirik. İstifadə etdiyim yağış toplayıcısı, çömçə tipli yenidən təyin olunmuş yağış ölçmə cihazıdır. Zədələnmiş şəxsi hava stansiyasından gəldi. Bununla birlikdə, sıfırdan necə hazırlanacağına dair bir çox böyük təlimat var.

Bu Təlimat, hazırladığım bir hava stansiyasının bir hissəsidir və dərs olaraq gizlədilən öyrənmə prosesimin bir sənədidir:)

Yağış Ölçmə Cihazının Xüsusiyyətləri:

• Gündəlik və saatlıq yağıntıların ölçülməsi Hava Metrosuna asan yüklənməsi üçün düymdür.
• Maqnit açarı üçün kodu çıxarmaq kodu sadə saxlamaq üçün daxil edilmir.
• daha çox bir dərslik olaraq hazır məhsul daha çox bir prototipin prototipidir.

Addım 1: Bəzi nəzəriyyə

Yağış uzunluq ölçüsü olan millimetr və ya düym olaraq bildirilir/ölçülür. Yağış suyu dağılmasa və boşalmasaydı, yağış sahəsinin hər hissəsinin nə qədər yüksək olduğunu göstərir. Belə ki, 1.63 mm yağıntının olması, hər hansı bir formada düz bir səviyyəli çənim olsaydı, toplanan yağış suyunun tankların dibindən 1,63 mm yüksəklikdə olacağını bildirir.

Bütün yağış ölçmə cihazlarında yağış tutma sahəsi və yağış miqdarı ölçümü var. Su anbarı, yağışın toplandığı bölgədir. Ölçmə obyekti bir maye üçün bir növ həcm ölçüsü olardı.

Yağış mm və ya düym olaraq olacaq

yağış hündürlüyü = toplanan / toplama sahəsinin miqdarı

Yağış kollektorumda uzunluğu və eni müvafiq olaraq 11 sm 5 sm idi və 55 kv.sm su tutma sahəsi verirdi. Beləliklə, 9 mililitr yağış toplusu 9 cc/55 sq.cm = 0.16363… sm = 1.6363… mm = 0.064 düym deməkdir.

Çömçə çömçə yağış ölçmə cihazında, kova 9 dəfə (və ya 0.064… düym yağış) 4 dəfə uçur və buna görə də bir ucu (9/4) ml = 2.25ml (və ya 0.0161.. düym) üçündür. Saatlıq oxu götürsək (sıfırlamadan əvvəl gündə 24 oxu) üç əhəmiyyətli rəqəm dəqiqliyini saxlamaq kifayət qədər layiqdir.

Beləliklə, hər bir kovanın ucunda/yıxılmasında kod 1 açma ardıcıllığı və ya bir klik olaraq daxil olur. Bəli, 0.0161 düym yağış yağdığını bildirdik. Yenə də Arduino baxımından

bir klik = 0.0161 düym yağış

Qeyd 1: Beynəlxalq Vahidlər Sisteminə üstünlük verirəm, ancaq Hava Yeraltı İmperatorluq/ABŞ vahidlərinə üstünlük verir və buna görə də düymlərə çevrilir.

Qeyd 2: Hesablamalar bir fincan çayınız deyilsə, bu kimi məsələlərdə mükəmməl kömək edən Yağış Həcminə keçin.

Addım 2: Bu Layihə üçün hissələr

Parçaların çoxu yalançı idi və ədalətli bir siyahı (rəsmiyyət üçün) var

1. Arduino Uno (və ya hər hansı digər uyğun)
2. Köhnə zədələnmiş hava stansiyasından Yağış Göstəricisi.
3. Çörək lövhəsi.
4. Yağış Ölçerimi çörək taxtasına bağlamaq üçün RJ11.
5. 10K və ya daha yüksək müqavimət, çəkmə müqaviməti rolunu oynayır. 15K istifadə etmişəm.
6. 2 ədəd kişidən qadına keçid telləri
7. 2 kişidən kişiyə keçid teli.
8. USB Kabel; Bir Kişidən B Kişiyə

Alətlər:

Şpris (12 ml həcmdə istifadə edilmişdir)

Addım 3: Yağış Kollektoru

Yağış kolleksiyamın şəkilləri bir çoxlarına aydın olmalıdır. Hər halda, su toplama sahəsinə düşən yağış, içindəki iki çömçə kovasından birinə yönəldilir. İki əymə kovası mişar maşını kimi bağlanır və yağış suyunun çəkisi (mənim üçün 0.0161 düym yağmur) bir kovanı aşağı endirərkən boşalır, digər çömçələr yuxarı qalxaraq özünü növbəti yağış suyunu toplamaq üçün yerləşdirir. Dönmə hərəkəti bir maqnitin "maqnit açarı" üzərində hərəkət etməsinə və dövrə elektrikə bağlanmasına səbəb olur.

Addım 4: Dövrə

Dövr etmək üçün

1. Arduinonun 2 nömrəli rəqəmsal pinini rezistorun bir ucuna bağlayın.
2. Rezistorun digər ucunu Ground pininə (GND) bağlayın.
3. RJ11 jakının bir ucunu Arduinonun 2 nömrəli rəqəmsal pininə qoşun.
4. RJ11 jakının digər ucunu Arduino +5V pininə (5V) qoşun.
5. Yağış ölçmə cihazını RJ11 -ə qoşun.

Dövrə tamamlandı. Keçid telləri və çörək taxtası əlaqələri asanlaşdırır.

Layihəni başa çatdırmaq üçün Arduino'yu USB kabelindən istifadə edərək PC -yə qoşun və aşağıda göstərilən eskizi yükləyin.

Addım 5: Kod

RainGauge.ino eskizi (bu addımın sonunda quraşdırılmışdır) yaxşı şərh edilmişdir və buna görə yalnız üç bölməni qeyd edəcəyəm.

Bir hissə çömçə uclarının sayını sayır.

əgər (bucketPositionA == yalan && digitalRead (RainPin) == YÜKSƏK) {

… … }

Digər hissə vaxtı yoxlayır və yağış miqdarını hesablayır

if (now.minute () == 0 && first == true) {

hourlyRain = dailyRain - dailyRain_till_LastHour; …………

digər hissəsi isə yağışları gündüz, gecə yarısı təmizləyir.

əgər (indi.hour () == 0) {

gündəlik Yağış = 0; …..

Addım 6: Kalibrləmə və Test

Yağış Kollektorunu dövrənin qalan hissəsindən ayırın və aşağıdakı addımları yerinə yetirin.

1. Şprisi su ilə doldurun. Mənə 10 ml doldururam.
2. Yağış Kollektorunu düz bir səthdə saxlayın və şırıngadan suyu tədricən tökün.
3. Çömçə çömçələrinin sayını saxlayıram. Mənim üçün dörd ipucu kifayət idi və şprisdən 9 ml boşaltdı. Hesablamalara görə (nəzəriyyə bölməsinə baxın) hər ucunda 0.0161 düym yağış aldım.
4. Bu məlumatı əvvəlində koduma daxil edirəm.

const double bucketAmount = 0.0161;

Hamısı budur. Daha dəqiqlik üçün 0.01610595 kimi daha çox rəqəm daxil edilə bilər. Əlbəttə ki, Yağış Kollektorunuz mənimki ilə eyni deyilsə, hesabladığınız rəqəmlərin dəyişəcəyi gözlənilir.

Test məqsədləri üçün

1. Yağış Kollektorunu RJ11 yuvasına qoşun.
2. USB kabelindən istifadə edərək Arduino'yu PC -yə qoşun.
3. Serial monitoru açın.
4. Daha əvvəl ölçülmüş miqdarda su tökün və saat bitdikdə çıxışı müşahidə edin.
5. Su tökməyin, ancaq tamamlanmasını növbəti saat gözləyin. Bu vəziyyətdə saatlıq yağış sıfır olmalıdır.
6. Bağlı dövrə ilə PC -ni bir gecədə saxlayın və gecə yarısında gündəlik yağışın və saatlıq yağışın sıfıra çevriləcəyini yoxlayın. Bu addım üçün PC saatını da uyğun bir dəyərə dəyişə bilərsiniz (serial monitordakı çıxışları canlı izləmək üçün).

Addım 7: Düşüncələr və Təşəkkürlər

Mənim vəziyyətimdəki yağış oxunuşlarının həlli 0.0161 düymdür və daha dəqiq edilə bilməz. Praktik hallar dəqiqliyi daha da azalda bilər. Hava ölçmələrində kvant mexanikasının dəqiqliyi yoxdur.

Kodun bir hissəsi Lazy Old Geek's Instructable -dən götürülmüşdür.