İstixana Layihəsi (RAS): Bitkilərimizə Reaksiya Verəcək Elementləri İzləyin: 18 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu layihə, havanın istiliyini, parlaqlığını və rütubətini, eləcə də bağdakı temperaturu və rütubəti izləməyi təklif edir. Actoborad.com saytında oxunaqlı olan bu tədbirləri də şəbəkəyə əlavə etməyi təklif edir

Bunu etmək üçün 4 sensoru Nucleo L432KC mikro nəzarətçisinə bağlayırıq:

- Adafruit tərəfindən TLS2561 parlaqlıq sensoru;

- Gotronic tərəfindən DHT22 rütubət və temperatur sensoru;

- DS1820 temptarture zondu;

- rütubət sensoru Grove - Seeed Studio tərəfindən nəm sensoru

Tədbirlər hər 10 dəqiqədən bir aparılır və Sigfox tərəfindən Breakout TD1208 vasitəsilə şəbəkəyə daxil edilir. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu Actoboard.com saytında oxunaqlıdır Bu mikrokontrolördə, edilən son tədbirləri qalıcı olaraq göstərəcək OLED Ekran 128x64 ekranı da qoşulmuşdur. Nəhayət, sistem 8x20 sm fotovoltaik hüceyrə və 1.5Ah batareya sayəsində elektrik enerjisi ilə kifayətlənir. Seeed Studio tərəfindən LiPo Rider Pro ilə Nulceo ilə əlaqələndirilir. Sistem 3D çap qutusuna qoyulur.

Sinoptikdə gördüyünüz kimi.

Os.mbed.com vasitəsilə mikrokontrolördə tərtib edilən kod 'main.cpp' adlanır. İstifadə olunmuş kitabxanalar aşağıdakı linkdə mövcuddur, bizim layihəmiz nədir:

Addım 1: Şəbəkə qurmaq

Bu layihənin əhəmiyyətli bir hissəsi, şəbəkə ölçüləri və onları asanlıqla əldə etmək idi. Hər 10 dəqiqədə sensorlar fərqli parametrləri ölçür və ölçülərini ötürmək üçün sigfox TD1208 modulu istifadə olunur. Nəticələr Actoboard veb saytında mövcuddur:

Bluemix hesabı yaratdıqdan sonra nəticələrimizi qrafik olaraq göstərmək üçün Node-red tətbiqindən istifadə edə bilərik.

Actoboard-dan məlumatları bərpa etmək üçün Node-red üzərində proqram

Nəticələri real vaxtda görmək üçün ictimai keçid:

Addım 2: Komponentlər

Bu layihə üçün burada istifadə olunan əsas komponentlərin siyahısı verilmişdir:

Mikro nəzarətçi: Nucleo STM32L432KC

Ekran: LCD ekran

Sigfox: Sigfox modulu

Sensorlar haqqında:

- Hava sensoru: DHT22 (Temperatur və rütubət)

- Döşəmə sensorları: Grove temperaturu və Grove nəmliyi

- Parlaqlıq sensoru: İşıq sensoru

Enerji təchizatı:

- LIPO (qidalanma adaptator kartı)

- Batareya

- Fotovoltaik panel

Addım 3: İstehlak

Layihəmizin ən əhəmiyyətli nöqtələrindən biri, sistemin enerjidə muxtar olmasıdır. Bunun üçün bir batareya və bir günəş batareyası istifadə edirik. Batareya 1 saat ərzində 3,7 V: 3, 885Wh olan 1050 mA cərəyan verə bilər. Günəş batareyası batareyanı doldurmaq üçün istifadə olunur, 360 mA altında 2 Vt gücündə 5,5 V gərginlik verir.

Sistemimizin nəzəri istehlakı: - DHT22 temperatur sensoru: maksimum 1,5 mA və istirahətdə 0,05 mA - Grove temperatur sensoru: maksimum 1,5 mA - İşıq sensoru: 0,5 mA - Nucleo Səbət: + 100 mA - LCD ekran: 20 mA - Sigfox TD1208 modul: 24 mA (bu layihədə bu modulla heç bir şey alınmır) və istirahətdə 1,5 μA göndərilməsi

İstirahət zamanı batareyanın gücü ilə müqayisədə istehlak əhəmiyyətsizdir. Sistem yuxudan çıxanda (hər 10 dəqiqədə), bütün sensorlar ölçmə aparır, ekranda nəticəni göstərir və sigfox modulu bu nəticələri ötürür. Bu anda bütün komponentlərin maksimum istehlak etdiyi düşünülür: hər 10 dəqiqədə təxminən 158 mA istifadə edirik, buna görə 1 saat ərzində 6 * 158 = 948 mA. Batareya tamamilə boşalmadan bir saatdan bir qədər çox saxlaya bilər.

Məqsəd, batareyanı doldurmaq üçün mümkün olan ən az ehtiyacın olması üçün minimum enerji sərf etməkdir. Əks təqdirdə, günəş batareyası bir müddət günəş işığı almazsa, boşalacaq batareyanı şarj edə bilməz və sistemimiz sönər.

Addım 4: PCB dizaynı

PCB hissəsinə başlayaq!

Bizə bu qədər vaxt ayıracağımızı düşünmədiyimiz bir addım üçün bir çox problemimiz oldu. Birinci səhv: PCB -ni bir neçə yerdə saxlamamaq. Həqiqətən, ilk PCB USB -də bəzi problemlər olduqda silindi. İndi USB -də olan bütün fayllara əlçatan deyil. Birdən layihəmizin sənayeləşməsi üçün bu tapmacaya lazım olan enerjini tapmaq lazım gəldi. Vacib olaraq qalan kiçik detallar, əlaqələrin hamısının PCB -nin alt tərəfində olması və bir kütlə planı qurması lazımdır. Cəsarət tapıldıqda, aşağıda gördüyünüz kimi ALTIUM üzərindəki elektron sxemini yenidən edə bilərik:

Addım 5:

Sensorlar, Nucleo kartı, Sigfox modulu və LCD ekranı var.

PCB hissəsinə keçirik, çox vaxt itirdik, amma sonunda uğur qazandıq. Çap edildikdən sonra sınayırıq … və burada dram var. Yarım NUCLEO kartı tərsinə çevrilir. Yuxarıdakı diaqrama da baxa bilərik. Sol NUCLEO qolu yuxarıdan başlayaraq 1 -dən 15 -ə, sağdakı qol 15 -dən 1 -ə qədərdir. Heç nə işləməyən şey. Ağlını bərpa etmək, bütün əlaqələrə diqqət yetirərək təcili PCB -ni 3 -cü dəfə təkrar etmək lazım idi. Hallelujah PCB yaradılmışdır, bunu aşağıdakı şəkildə görə bilərik:

Addım 6:

Hər şey mükəmməl idi, cənab SamSmile tərəfindən hazırlanan qaynaqlar bənzərsiz gözəlliyə malik idi. Doğru olmaq çox yaxşıdır? Həqiqətən, tək problem:

Addım 7:

Bir az yaxınlaşdırın:

Addım 8:

PCB -nin D7 -də SDA bağlantısına və D8 -də bir SCL -yə əsaslandığı sağdakı xəritədə görürük (tam ehtiyacımız olan). Ancaq komponentlərlə sınaqdan keçirərkən əldə edilən məlumatların uyğunsuzluğunu başa düşmədik və birdən ikinci sənəddəki sənədlərə yenidən baxdığımızda D7 və D8 -də heç bir spesifikliyin olmadığını görürük.

Nəticədə, PCB üzərindəki əlaqələri asan marşrutlaşdırma üçün uyğunlaşdırmadan əvvəl çörək bişirmə işimiz çox yaxşı işləyir. Ancaq PCB -də dəyişiklik edilmədikdə, bu versiyadakı işıq sensoru istisna olmaqla bütün sensorlara baxmayaraq məlumat alırıq.

Addım 9: 3D BOX dizayn edin

3D dizayn hissəsinə başlayaq!

Burada bütün sistemimizi qarşılamaq üçün qutunun 3D dizayn hissəsini izah edirik. Çox vaxt aldı və bunun səbəbini başa düşəcəksiniz. Xülasə etmək üçün: Qutumuzda PCB və onunla əlaqəli bütün komponentləri ehtiva etməliyik. Yəni, LCD ekranı deyil, həm də bütün sensörləri düşünün ki, hər biri üçün bir yer təmin edəsiniz ki, ölçülərində təsirli və təsirli olsun. Bundan əlavə, batareyaya qoşulmuş LIPO kartı və sistemimizi avtonom edən fotovoltaik bir panel ilə enerji təchizatı tələb olunur. PCB, bütün sensorlar, ekran və batareyaya bağlı LIPO kartını ehtiva edəcək ilk bir qutu təsəvvür edirik. Aydındır ki, LCD ekran üçün müəyyən bir yer, işıq sensoru (gizlədikdə və ya yan tərəfdə əsl işığı qəbul etməyəcək), temperatur sensoru üçün, DHT22 üçün ölçə bilməsi lazımdır. bitkiyə yaxın olan dəyər və birbaşa torpaqla təmasda olması lazım olan çəmənlik nəm sensoru. Antenanı sigfox moduluna bağlamaq üçün çuxuru və fotovoltaik panellərin oğlunu LIPO xəritəsinə keçirmək üçün başqa bir çuxuru da unutmuruq. Budur əsas qutu:

Addım 10:

Fotovoltaik paneli yerləşdirmək və paneli LIPO lövhəsinə bağlamaq üçün bir hissəyə ehtiyacımız var.

Budur nəticə:

Addım 11:

Bu gözəl qutunu bağlaya bilməliyik!

Budur uyğunlaşdırılmış qapaq:

Addım 12:

Gördüyümüz kimi, bu, daha yaxşı sabitlik üçün ana qutunun içərisinə daxil olan dişləri olan bir qapaqdır.

Möhtəşəm qutumuza əlavə etdiyimiz zaman budur:

Addım 13:

Müqavimət qazanmaq üçün qutuya daxil edilən, həm də iki hissəni ciddi şəkildə tutan və içərisindəki komponentlərin etibarlılığını və təhlükəsizliyini təmin edən qapağa daxil olan sürüşmə qapı əlavə olunur.

Sürüşən qapının ilk versiyası budur:

Addım 14:

Daha da irəli getmək üçün, fotovoltaik modulu işıq sensoru və strateji mövqeyi ilə eyni səviyyədə olması üçün muxtar sistemin "Birləşmiş" bir şey olduğunu hiss etməyi düşündük.

Sürüşən qapının əvvəllər təqdim olunan fotovoltaik modulu kəsmək imkanı olan ikinci versiyası budur:

Addım 15:

Mükəmməl qapağı olan möhtəşəm qutumuza əlavə etdiyimiz zaman budur:

Addım 16:

Bir az itkinsən? Bu sehrli qutunun son vəziyyətinin nə olduğunu sizə göstərək!

Addım 17:

(3D printer sayəsində indiyə qədər çap edə bilmədiyimiz zərər, məndən möhkəmlik istədiyim üçün bir şey etdim, amma inanmalıyam ki, qalınlığı 4 mm -dən çoxdur, buna görə də Çap edə bilmədim, çünki çoxlu material tələb edərdi, çox kədərlidir) … Amma çap etmək üçün gec deyil, heç olmasa zövq üçün = D

Çox gözəl:

Addım 18:

Çox sağ ol.