Sensor ya Kiwango cha Mkusanyaji wa Maji inayotumia betri: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Nyumba yetu ina tanki la maji lililolishwa kutokana na mvua inayonyesha juu ya paa, na hutumiwa kwa choo, mashine ya kuosha na mimea ya kumwagilia kwenye bustani. Kwa miaka mitatu iliyopita majira ya joto yalikuwa kavu sana, kwa hivyo tuliangalia kiwango cha maji kwenye tanki. Hadi sasa, tulitumia fimbo ya mbao, ambayo tuliweka kwenye tangi na kuashiria kiwango. Lakini hakika lazima iwezekane kuboresha hii!

Hapa ndipo mradi huu unakuja. Wazo ni kuambatisha sensa ya umbali wa ultrasonic juu ya tank. Sensor hii inafanya kazi kama sonar ikitoa mawimbi ya sauti, ambayo yanaonyeshwa na uso wa maji. Kuanzia wakati inachukua mawimbi kurudi na kasi ya sauti, unaweza kuhesabu umbali wa uso wa maji na kuamua jinsi tank imejaa.

Kwa kuwa sina muunganisho wa mtandao karibu na tangi ni muhimu kwamba kifaa kamili kifanye kazi kwenye betri. Hii inamaanisha ilibidi nifahamu juu ya matumizi ya nguvu ya sehemu zote. Ili kurudisha data niliamua kutumia Wifi iliyojengwa ya microchip ya ESP8266. Wakati Wifi ni mwenye njaa ya nguvu, ina faida juu ya aina nyingine ya unganisho la redio: unaweza kuungana moja kwa moja kwa njia isiyo na waya ya nyumba yako bila kuunda kifaa kingine ambacho hufanya kama relay.

Ili kuokoa nguvu nitaweka ESP8266 katika usingizi mzito wakati mwingi na kuchukua kipimo kila saa. Kwa kusudi langu la kufuata kiwango cha maji hii inatosha zaidi. Takwimu zitatumwa kwa ThingSpeak na zinaweza kusomwa kwenye smartphone kupitia programu.

Maelezo zaidi! Kasi ya sauti, muhimu kwa kipimo cha umbali, inategemea joto na kwa kiwango kidogo juu ya unyevu. Kwa kipimo sahihi cha nje kwa misimu tutatupwa kwenye sensorer ya BME280, ambayo hupima joto, unyevu na shinikizo. Kama bonasi hii hufanya kutoka kwa sensorer yetu ya kiwango cha maji pia kituo cha hali ya hewa ya mini.

Sehemu:

• 1x ESP8266 ESP-12F.
• Sahani ya adapta ya 1x ESP-12F.
• 1x FT232RL FTDI: USB kwa adapta ya serial.
• 1x HC-SR04-P: moduli ya upimaji wa umbali wa ultrasonic. Kumbuka kuwa P ni muhimu, kwani hii ndio toleo ambalo lina kiwango cha chini cha voltage ya uendeshaji ya 3V.
• Toleo la 1x BME280 3.3V: joto, shinikizo na sensorer ya unyevu.
• 1x IRL2203N: n-channel MOSFET transistor.
• Toleo la 1x MCP1700-3302E 3.3V: mdhibiti wa voltage.
• 3x betri inayoweza kuchajiwa ya AA, n.k. 2600mAh.
• Mmiliki wa betri 1x kwa betri 3.
• Bodi ya mkate ya 1x.
• Vipinga: 1x 470K, 1x 100K, 4x 10K.
• Capacitors: 2x kauri 1uF.
• 3x kubadili kubadili.
• U-umbo waya za mkate.
• Waya za jumper.
• Chombo cha supu ya plastiki 1l.
• Kiambatisho cha kiambatisho cha chombo.

Nilifanya nambari ipatikane kwenye GitHub.

Hatua ya 1: Kuijua Sensorer ya Umbali wa Ultrasonic

Tutapima umbali wa uso wa maji na sensor ya ultrasonic, HC-SR04-P. Kama popo, sensa hii hutumia sonar: hutuma mpigo wa sauti na masafa ya juu sana kwa sikio la mwanadamu, kwa hivyo ultrasonic, na inasubiri ipigie kitu, itafakari na irudi. Umbali unaweza kuhesabiwa fomu wakati inachukua kupokea mwangwi na kasi ya sauti.

Kwa kweli, ikiwa pini ya Trig imevutwa juu kwa angalau 10 μs sensor hutuma kupasuka kwa kunde 8 na masafa ya 40 Hz. Jibu linapatikana kwenye pini ya Echo kwa njia ya kunde na muda sawa na wakati kati ya kutuma na kupokea mapigo ya ultrasonic. Kisha tunapaswa kugawanya kwa 2, kwani mapigo ya ultrasonic yanaenda na kurudi na tunahitaji wakati wa kusafiri kwa njia moja, na kuzidisha kwa kasi ya sauti, ambayo ni karibu 340 m / s.

Lakini subiri kidogo! Kwa kweli, kasi ya sauti inategemea joto na kwa kiwango kidogo juu ya unyevu. Je! Mimi ninachagua au hii ni muhimu? Kutumia zana ya hesabu tunapata kuwa wakati wa baridi (kuchukua -5 ° C) tunaweza kuwa na 328.5 m / s, na wakati wa kiangazi (kuchukua 25 ° C) 347.1 m / s. Kwa hivyo tuseme tunapata wakati wa kusafiri kwa njia moja ya 3 ms. Katika msimu wa baridi, hii ingemaanisha cm 98.55 na katika msimu wa joto 104.13 cm. Hiyo ni tofauti kabisa! Kwa hivyo kupata usahihi wa kutosha katika misimu na hata mchana na usiku lazima tuongeze kipima joto kwenye usanidi wetu. Niliamua kujumuisha BME280, ambayo hupima joto, unyevu na shinikizo. Katika nambari niliyotumia katika kasi ya kaziOfSound fomula ambayo huhesabu kasi ya sauti kulingana na vigezo vyote vitatu, ingawa hali ya joto ni jambo muhimu zaidi. Unyevu bado una athari ndogo, lakini athari ya shinikizo ni kidogo. Tunaweza kutumia fomula rahisi kwa kuzingatia tu hali ya joto ambayo nilitekeleza katika speedOfSoundSimple.

Kuna hatua moja muhimu kwenye HC-SR04. Kuna matoleo mawili yanayopatikana: toleo la kawaida hufanya kazi kwa 5V, wakati HC-SR04-P inaweza kufanya kazi kwa anuwai kutoka 3V hadi 5V. Kwa kuwa betri 3 za recharge za AA hutoa karibu 3x1.25V = 3.75V ni muhimu kupata toleo la P. Wauzaji wengine wanaweza kutuma isiyo sahihi. Kwa hivyo angalia picha ikiwa unanunua. Matoleo hayo mawili yanaonekana tofauti kwa nyuma na mbele kama ilivyoelezwa kwenye ukurasa huu. Nyuma kwenye toleo la P chips zote tatu ziko usawa wakati kwenye toleo la kawaida moja ni wima. Mbele toleo la kawaida lina sehemu ya ziada ya fedha.

Katika mzunguko wa elektroniki tutatumia transistor kama swichi ili kuzima nguvu kwa sensorer ya ultrasonic wakati usanidi wetu unakwenda usingizi mzito kuokoa maisha ya betri. Vinginevyo, ingeendelea kutumia karibu 2mA. BME280 kwa upande mwingine hutumia karibu 5 μ wakati haifanyi kazi, kwa hivyo sio lazima kuizima na transistor.

Hatua ya 2: Chaguo la Bodi ya ESP8266

Ili kutumia sensorer kwa muda mrefu iwezekanavyo kwenye betri lazima tuweke uchumi kwa matumizi ya nguvu. Wakati Wifi ya ESP8266 inatoa njia rahisi sana ya kuunganisha sensa yetu kwenye wingu, pia ina hamu ya nguvu. Inafanya kazi ESP8266 hutumia karibu 80mA. Kwa hivyo na betri za 2600 mAh tungeweza tu kuendesha kifaa chetu kwa saa zaidi ya 32 kabla ya kuwa tupu. Kwa mazoezi, itakuwa chini kwani hatutaweza kutumia uwezo kamili wa 2600 mAh kabla ya voltage kushuka kwa kiwango cha chini sana.

Kwa bahati nzuri ESP8266 pia ina hali ya usingizi mzito, ambayo karibu kila kitu kimezimwa. Kwa hivyo mpango ni kuiweka ESP8266 katika usingizi mzito wakati mwingi na kuiamsha mara kwa mara ili kufanya kipimo na kutuma data juu ya Wifi kwa ThingSpeak. Kulingana na ukurasa huu wakati wa kulala-usingizi mwingi ulikuwa karibu dakika 71, lakini tangu msingi wa ESP8266 Arduino 2.4.1 umeongezeka hadi masaa 3.5. Katika nambari yangu nilikaa kwa saa moja.

Kwanza nilijaribu bodi rahisi ya ukuzaji wa NodeMCU, lakini bummer, katika usingizi mzito bado ilitumia karibu 9 mA, ambayo hutupatia siku 12 za usingizi safi kabisa bila hata kuzingatia vipindi vya kuamka. Mkosaji muhimu ni mdhibiti wa voltage ya AMS1117, ambayo hutumia nguvu hata ikiwa unajaribu kuipitia kwa kuunganisha betri moja kwa moja kwenye pini ya 3.3V. Ukurasa huu unaelezea jinsi ya kuondoa mdhibiti wa voltage na UART ya USB. Walakini, sikuweza kufanya hivyo bila kuharibu bodi yangu. Kwa kuongezea, baada ya kuondoa UART ya USB huwezi kuungana na ESP8266 tena ili kujua ni nini kiliharibika.

Bodi nyingi za maendeleo za ESP8266 zinaonekana kutumia mdhibiti wa voltage wa AMS1117. Isipokuwa moja ni WEMOS D1 mini (picha kushoto) ambayo inakuja na ME6211 ya kiuchumi zaidi. Kwa kweli, niligundua kuwa WEMOS D1 mini hutumia karibu 150 μA katika usingizi mzito, ambayo ni kama hiyo. Zaidi ya hayo labda ni kwa sababu ya UART ya USB. Pamoja na bodi hii lazima ubadilishe vichwa vya pini mwenyewe.

Walakini, tunaweza kufanya vizuri zaidi kutumia bodi isiyo na mifupa kama ESP-12F (picha upande wa kulia), ambayo haina UART ya USB au mdhibiti wa voltage. Kulisha pini ya 3.3V nimepata utumiaji wa usingizi mzito wa 22 μA tu!

Lakini kuifanya ESP-12F ifanye kazi jiandae kwa kutengeneza na kutengenezea programu kidogo! Zaidi ya hapo isipokuwa betri zitolewe moja kwa moja voltage sahihi, ambayo ni kati ya 3V na 3.6V, tunahitaji kutoa mdhibiti wetu wa voltage. Katika mazoezi, inageuka kuwa ngumu kupata mfumo wa betri ambayo hutoa voltage katika anuwai hii juu ya mzunguko wake kamili wa kutokwa. Kumbuka tunahitaji pia kuwezesha sensor ya HC-SR04-P, ambayo kinadharia inaweza kufanya kazi na voltage chini ya 3V, lakini inafanya kazi kwa usahihi ikiwa voltage iko juu. Kwa kuongeza katika mchoro wangu HC-SR04-P imewashwa na transistor, ambayo inasababisha kushuka kwa voltage kidogo. Tutatumia mdhibiti wa voltage ya MCP1700-3302E. Voltage ya juu ya kuingiza ni 6V kwa hivyo tunailisha na hadi betri 4 AA. Niliamua kutumia betri 3 AA.

Hatua ya 3: Unda Kituo cha ThingSpeak

Tutatumia ThingSpeak, huduma ya wingu ya IoT, kuhifadhi data zetu. Nenda kwa https://thingspeak.com/ na uunda akaunti. Mara tu ukiingia kwenye akaunti bonyeza kitufe cha Channel Mpya ili kuunda kituo. Katika Mipangilio ya Kituo jaza jina na maelezo upendavyo. Ifuatayo tunataja sehemu za kituo na kuziamilisha kwa kubofya visanduku vya kuangalia kulia. Ikiwa unatumia msimbo wangu bila kubadilika uwanja ni kama ifuatavyo:

• Shamba 1: kiwango cha maji (cm)
• Sehemu ya 2: kiwango cha betri (V)
• Sehemu ya 3: joto (° C)
• Sehemu ya 4: unyevu (%)
• Sehemu ya 5: shinikizo (Pa)

Kwa kumbukumbu ya baadaye andika Kitambulisho cha Kituo, Kitufe cha Kusoma API na Kitufe cha Andika API, ambacho kinaweza kupatikana kwenye funguo za menyu ya API.

Unaweza kusoma data ya ThingSpeak kwenye smartphone yako ukitumia programu. Kwenye simu yangu ya android mimi hutumia IoT ThingSpeak Monitor widget. Lazima uisanidie na Kitambulisho cha Kituo na Kitufe cha Soma API.

Hatua ya 4: Jinsi ya kupanga Programu ya ESP-12F

Tunahitaji bodi ya mifupa wazi kuokoa maisha ya betri, lakini ubaya ni kwamba ni ngumu zaidi kupanga kuliko bodi ya maendeleo iliyo na UART ya USB iliyojengwa.

Tutatumia Arduino IDE. Kuna Maagizo mengine yanaelezea jinsi ya kuitumia kwa hivyo nitakuwa mfupi hapa. Hatua za kuifanya iwe tayari kwa ESP8266 ni:

• Pakua IDE ya Arduino.
• Sakinisha msaada kwa bodi ya ESP8266. Katika menyu Faili - Mapendeleo - Mipangilio huongeza URL https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json kwa URL za Meneja wa Bodi za Ziada. Ifuatayo katika menyu ya Zana - Bodi - Meneja wa Bodi sakinisha esp8266 na esp8266 jamii.
• Chagua kama Bodi: Moduli ya kawaida ya ESP8266.

Kushughulikia ESP-12F nilitumia sahani ya adapta, inayopatikana kwa kawaida kwenye maduka ya mkondoni. Niliuza chip kwenye sahani kisha nikauza vichwa kwenye sahani. Hapo ndipo nikagundua kuwa sahani ya adapta ni pana sana kwa ubao wa mkate wa kawaida! Haiacha pini za bure kando kutengeneza miunganisho yako.

Suluhisho nililoenda ni kutumia waya zenye umbo la U na kuziunganisha kama kwenye picha ya kulia kabla ya kuweka ESP8266 na bamba la adapta kwenye ubao wa mkate. Kwa hivyo GND na VCC zimeunganishwa na reli za ubao wa mkate na pini zilizobaki zinapatikana zaidi chini ya ubao wa mkate. Ubaya ni kwamba bodi yako ya mkate itakuwa imejaa waya mara tu utakapomaliza mzunguko kamili. Suluhisho jingine ni kutoshea bodi mbili za mkate pamoja kama inavyoonyeshwa kwenye video hii.

Ifuatayo, kupanga programu ya ESP-12F kupitia bandari ya USB ya kompyuta yako tunahitaji USB kwa adapta ya serial. Nilitumia programu ya FT232RL FTDI. Programu ina jumper kuchagua kati ya 3.3V au 5V. Inapaswa kuwekwa kwa 3.3V kwa ESP8266. Usisahau kama 5V inaweza kukaanga chip yako! Ufungaji wa madereva unapaswa kuwa wa moja kwa moja, lakini ikiwa programu haifanyi kazi unaweza kujaribu kuziweka kwa mikono kutoka ukurasa huu.

ESP8266 ina hali ya programu ya kupakia firmware mpya kwenye flash, na hali ya flash ya kuendesha firmware ya sasa kutoka kwa kumbukumbu ya flash. Ili kuchagua kati ya njia hizi pini zingine lazima zichukue thamani fulani wakati wa boot:

• Programu: GPIO0: chini, CH-PD: juu, GPIO2: juu, GPIO15: chini
• Flash: GPIO0: juu, CH-PD: juu, GPIO2: juu, GPIO15: chini

Sahani ya adapta tayari inachukua huduma ya kuvuta CH-PD na kuvuta GPIO15 na vipinga 10K.

Kwa hivyo katika mzunguko wetu wa elektroniki bado tunahitaji kuvuta GPIO2. Tunatoa pia kubadili kuweka ESP8266 katika programu au katika hali ya flash na swichi ili kuiweka upya, ambayo inafanywa kwa kuunganisha RST chini. Zaidi ya hayo hakikisha unaunganisha pini ya TX ya FT232RL kwa pini ya RXD ya ESP8266 na kinyume chake.

Mlolongo wa programu ni kama ifuatavyo:

• Weka GPIO2 chini kwa kufunga swichi ya programu.
• Weka upya ESP8266 kwa kufunga na kisha ufungue tena ubadilishaji wa kuweka upya. ESP8266 sasa buti katika hali ya programu.
• Weka GPIO2 kurudi juu kwa kufungua swichi ya programu.
• Pakia firmware mpya kutoka kwa Arduino IDE.
• Weka upya ESP8266 tena kwa kufunga na kufungua tena ubadilishaji wa kuweka upya. ESP8266 sasa inavu katika hali ya flash na inaendesha firmware mpya.

Sasa unaweza kujaribu ikiwa programu inafanya kazi kwa kupakia mchoro maarufu wa Blink.

Ikiwa hii yote inafanya kazi angalau pini za GND, VCC, GPIO2, RST, TXD na RXD zimeuzwa vizuri na zimeunganishwa. Faraja iliyoje! Lakini kabla ya kuendelea ningependekeza pia ujaribu pini zingine na multimeter yako. Nilikuwa na shida mimi mwenyewe na moja ya pini. Unaweza kutumia mchoro huu, ambao huweka pini zote juu moja kwa sekunde 5, na baadaye huiweka ESP8266 katika usingizi mzito kwa sekunde 20. Ili kuwezesha ESP8266 kuamka baada ya usingizi mzito unahitaji kuunganisha RST na GPIO16, ambayo inatoa ishara ya kuamka.

Hatua ya 5: Kupakia Mchoro

Nimefanya nambari ipatikane kwenye GitHub, ni faili moja tu: Level-Sensor-Deepsleep.ino. Pakua tu na uifungue katika Arduino IDE. Au unaweza kuchagua Faili - Mpya na unakili tu / ubandike nambari.

Kuna habari ambayo unapaswa kujaza mwanzo wa faili: jina na nywila ya WLAN ya kutumia, maelezo ya tuli ya IP na Kitambulisho cha Kituo na Andika Kitufe cha API cha Kituo cha ThingSpeak.

Kufuatia ncha kwenye blogi hii, badala ya DHCP ambapo router inapeana IP kwa nguvu, tunatumia IP tuli, ambapo tunaweka anwani ya IP ya ESP8266 sisi wenyewe. Hii inageuka kuwa ya haraka sana, kwa hivyo tunahifadhi wakati wa kazi na kwa hivyo kwenye nishati ya betri. Kwa hivyo tunapaswa kutoa anwani ya IP tuli na IP ya router (lango), kinyago cha subnet na seva ya DNS. Ikiwa haujui kuhusu ujaze nini, soma juu ya kuanzisha IP tuli katika mwongozo wa router yako. Kwenye kompyuta ya Windows iliyounganishwa kupitia Wifi kwako router, anza ganda (Windows button-r, cmd) na ingiza ipconfig / all. Utapata habari zaidi unayohitaji chini ya sehemu ya Wi-Fi.

Kuchunguza msimbo unaona kuwa tofauti na nambari nyingine ya Arduino hatua nyingi hufanyika katika kazi ya usanidi badala ya kazi ya kitanzi. Hii ni kwa sababu ESP8266 inalala usingizi mzito baada ya kumaliza kazi ya usanidi (isipokuwa tuanze katika hali ya OTA). Baada ya kuamka, ni kama kuanza upya mpya na inaanzisha usanidi tena.

Hapa kuna huduma muhimu za nambari:

• Baada ya kuamsha msimbo huweka switchPin (chaguo-msingi GPIO15) kwenda juu. Hii inageuka transistor, ambayo hubadilisha sensorer ya HC-SR04-P. Kabla ya kwenda kulala kwa kina huweka pini chini, ikizima transistor na HC-SR04-P, kuhakikisha kuwa haitumii nguvu yoyote ya betri yenye thamani zaidi.
• Ikiwa modePIN (chaguo-msingi GPIO14) iko chini msimbo huenda katika hali ya OTA badala ya hali ya kipimo. Na OTA (sasisho hewani) tunaweza kusasisha firmware juu ya Wifi badala ya bandari ya serial. Kwa upande wetu hii ni rahisi kwani hatuhitaji kuunganisha serial kwa adapta ya USB tena kwa visasisho zaidi. Weka tu GPIO14 chini (na ubadilishaji wa OTA kwenye mzunguko wa elektroniki), weka upya ESP8266 (na swichi ya kuweka upya) na inapaswa kupatikana katika Arduino IDE kwa kupakia.
• Kwenye PIN ya Analog (A0), tunapima voltage ya betri. Hii inatuwezesha kuzima kifaa chetu, aka-usingizi wa kudumu, ikiwa voltage inapungua sana, chini ya Voltage, kulinda betri kutoka kwa kutokwa zaidi. Upimaji wa analog sio sahihi sana, tunafanya hatua za numMeasuresBattery (chaguo-msingi 10) na kuchukua wastani ili kuboresha usahihi.
• Upimaji wa umbali wa sensorer ya HC-SR04-P hufanywa katika umbali wa upimaji wa kazi. Ili kuboresha usahihi kipimo kinarudiwa maraNumMeasureDistance (chaguo-msingi 3) mara.
• Kuna funtion ya kuhesabu speedOfSound kutoka joto, unyevu na kipimo cha shinikizo na sensor ya BME280. Anwani chaguomsingi ya I2C ya BME280 ni 0x76, lakini ikiwa haifanyi kazi unaweza kuhitaji kuibadilisha kuwa 0x77: bool bme280Started = bme280.anza (0x77);
• Tutatumia BME280 kwa hali ya kulazimishwa, ambayo inamaanisha inachukua kipimo kimoja na kurudi kulala ili kuokoa nguvu.
• Ikiwa utaweka uwezo (l), fullDistance (cm) na eneo (m2), nambari huhesabu kiasi kilichobaki cha tanki la maji kutoka kipimo cha umbali: mara mbili iliyobakiVolume = uwezo + 10.0 * (fullDistance-umbali) * eneo; na upakie hii kwenye ThingSpeak. Ukiweka viwango vya msingi hupakia umbali kwa uso wa maji kwa cm.

Hatua ya 6: Kuunda Mzunguko wa Elektroniki

Hapo juu ni mchoro wa mzunguko wa elektroniki. Ni kubwa kabisa kwa ubao mmoja wa mkate, haswa na sahani kubwa ya adapta na hila na waya zenye umbo la U. Wakati fulani hakika nilitamani ningekuwa nimetumia njia mbadala ya kuunganisha bodi mbili za mkate, lakini mwishowe niliweza.

Hapa kuna huduma muhimu za mzunguko:

• Kuna voltages mbili ambazo hufanya jukumu: voltage ya pembejeo kutoka kwa betri (karibu 3.75V) na 3.3V ambayo inalisha ESP8266 na BME280. Niliweka 3.3V kwenye reli ya kushoto ya kuvunja na 3.75V kwenye reli ya kulia. Mdhibiti wa voltage hubadilisha 3.75V kuwa 3.3V. Kufuatia maagizo kwenye daftari niliongeza 1 μF capacitors kwa pembejeo na pato la mdhibiti wa voltage ili kuongeza utulivu.
• GPIO15 ya ESP8266 imeunganishwa na lango la transistor. Hii inaruhusu ESP8266 kuwasha transistor na kwa hivyo sensor ya ultrasonic wakati inafanya kazi na kuizima wakati wa kulala usingizi mzito.
• GPIO14 imeunganishwa na swichi, ubadilishaji wa OTA. Kufunga swichi kunatoa ishara kwa ESP8266 tunataka kuanza katika hali ya OTA ijayo, i.e. baada ya kubonyeza (kufunga na kufungua) swichi ya RESET, na kupakia mchoro mpya hewani.
• Pini za RST na GPIO2 zimeunganishwa kama kwenye mchoro wa programu. Pini ya RST sasa imeunganishwa pia na GPIO16 kuruhusu ESP8266 kuamka kutoka usingizi mzito.
• Pini TRIG na ECHO ya sensorer ya ultrasonic zimeunganishwa na GPIO12 na GPIO13, wakati pini SCL na SDA ya BME280 zimeunganishwa na GPIO5 na GPIO4.
• Mwishowe, pini ya analog ADC iko kupitia mgawanyiko wa voltage iliyounganishwa na voltage ya pembejeo. Hii inaruhusu kupima voltage ya pembejeo kuangalia malipo ya betri. Pini ya ADC inaweza kupima voltages kati ya 0V na 1V. Kwa mgawanyiko wa voltage tulichagua vipinga vya 100K na 470K. Hii inamaanisha kuwa voltage kwenye pini ya ADC imetolewa na: V_ADC = 100K / (100K + 470K) V_in. Kuchukua V_ADC = 1V hii inamaanisha tunaweza kupima voltages za kuingiza hadi V_in = 570/100 V_ADC = 5.7V. Kwa matumizi ya nguvu pia kuna kinachovuja sasa kupitia mgawanyiko wa voltage. Na V_in = 3.75V kutoka kwa betri tunapata I_leak = 3.75V / 570K = 6.6 μA.

Hata wakati mzunguko unatoka kwa betri, inawezekana kuunganisha USB kwa adapta ya serial. Hakikisha tu kuchomoa VCC ya adapta na unganisha GND, RX na TX kama ilivyo kwenye mchoro wa programu. Hii inafanya uwezekano wa kufungua Monitor Serial katika IDE ya Arduino ili kusoma ujumbe wa utatuzi na kuhakikisha kuwa kila kitu kinafanya kazi kama inavyotarajiwa.

Kwa mzunguko kamili nilipima matumizi ya sasa ya 50 μA katika usingizi mzito wakati wa kukimbia kutoka kwa betri. Hii ni pamoja na ESP8266, BME280, sensor ya ultrasonic (imezimwa na transistor) na kuvuja kupitia mgawanyiko wa voltage na labda uvujaji mwingine. Kwa hivyo hiyo sio mbaya sana!

Niligundua kuwa wakati wote wa kufanya kazi ni kama sekunde 7, ambayo sekunde 4.25 za kuungana na Wifi na sekunde 1.25 kutuma data kwa ThingSpeak. Kwa hivyo kwa sasa ya kazi ya 80mA nilipata 160 μAh kwa saa kwa wakati wa kazi. Kuongeza 50 μAh kwa saa kwa hali ya usingizi mzito tunayo jumla ya 210 μAh kwa saa. Hii inamaanisha kuwa betri 2600 mAh kinadharia hudumu saa 12400 = siku 515. Huu ndio upeo kamili ikiwa tunaweza kutumia uwezo kamili wa betri (ambayo sio hivyo) na hakuna uvujaji ambao sikupata na vipimo vyangu vya sasa. Kwa hivyo bado sijaona ikiwa hii itaoka kweli.

Hatua ya 7: Kumaliza Sensorer

Niliweka sensor katika chombo cha plastiki cha lita 1, ambacho kilikuwa na supu. Chini nilitengeneza mashimo mawili kutoshea "macho" ya sensor ya HC-SR04-P. Mbali na mashimo chombo kinapaswa kuzuia maji. Halafu imeambatanishwa na ukuta wa tanki la maji na pete ya duara ambayo kawaida hutumiwa kwa bomba la maji ya mvua.

Furahiya na mradi!