Sensorer ya Bwawa la jua la Mamba: Hatua 7 (na Picha)

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

Hii inaweza kufundishwa jinsi ya kujenga sensor maalum ya dimbwi inayopima joto la dimbwi na kuipitisha kupitia WiFi kwa Programu ya Blynk na kwa broker wa MQTT. Ninaiita "Sensor Pool Solar Pool". Inatumia mazingira ya programu ya Arduino na bodi ya ESP8266 (Wemos D1 mini pro).

Je! Ni nini maalum juu ya mradi huu?

• Muonekano ni mzuri tu
• Kujitegemea kabisa kutoka kwa vyanzo vya umeme (jopo la jua hulisha betri ya LiPo)
• Sensor iliyounganishwa na WiFi ya nguvu ya chini ya ESP8266
• Sifa ya joto ya usahihi wa juu
• Uhamisho wa data ya muda na voltage kwa Blynk APP kwa simu yako ya rununu
• Inatuma pia "timestamp" ya timestamp kwa Blynk APP
• Uhamisho wa data ya temp na voltage kwa broker wa MQTT
• Celsius na Fahrenheit zinaweza kubadilishwa
• Inaweza kutengenezwa tena

Ngazi yako ya ustadi: kati na uzoefu

Vifaa

Kwa ujenzi huu utahitaji kujua jinsi ya kufanya kazi na:

• Arduino IDE (mazingira ya programu)
• chuma cha kutengeneza
• kuchimba visima
• kisu kikali
• gundi ya epoxy
• gundi ya moto
• povu ya dawa ya viwandani
• rangi ya dawa

Hatua ya 1: Vipengele vinahitajika

Vitu hivi vinahitajika kujenga kihisi kizuri cha bwawa:

• Kichwa cha mamba (plastiki yenye povu) inayopatikana hapa: Amazon: Kichwa cha Mamba
• AU vinginevyo: ganda la mashua (Aliexpress). Tafadhali angalia hatua ya 6 kwa hili.
• ESP8266 Wemos D1 mini pro: (Aliexpress)
• Jopo la jua 0.25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** Badilisha baada ya mwaka mmoja wa matumizi: Ninapendekeza sana kutumia betri yenye nguvu kama 18650 (mfano: Aliexpress)
• Moduli ya chaja ya betri TP4056: (Aliexpress)
• Sensor ya joto isiyo na maji DS 18b20: (Aliexpress)
• Waya 22 AWG (Aliexpress)
• Mfano bodi ya PCB 5x7cm (Aliexpress)
• Vipinga vya 220 Ohm na 4.7 kOhm
• USB fupi kwa kebo ya MicroUSB

kwa kuongeza:

• Kuondoa povu sealant @ soko la DIY au hapa: (Amazon)
• Rangi isiyo na maji @ soko la DIY au hapa: (Amazon)
• Punja dawa ya kwanza @ soko la DIY au hapa: (Amazon)
• Epoxy ya kioevu kwa mipako isiyo na maji @ soko la DIY
• Gundi ya moto

Huenda ukahitaji kutumia printa ya 3D kuchapisha kifuniko kisicho na maji kwa bandari ya USB.

Hatua ya 2: Elektroniki

Nilidhani ni rahisi kuanza na baadhi ya hizi PCB za mfano wa DIY na nikagundua kuwa 5x7cm ni sawa tu kwa kusudi hili.

Hatua za ujenzi:

1. Andaa pro D1 mini kwa kutumia antena ya nje:

   1. Unsolder 0 Ohm resistor karibu na antenna kauri
   2. Pindua kontena la 0 Ohm chini na uunganishe unganisho kwa antenna ya nje (ufafanuzi mzuri unapatikana hapa - Step5)
2. Weka sehemu na amua mpangilio kwenye mfano wa PCB kabla ya kuanza kutengenezea
3. Solder the pins to the D1 mini pro
4. Solder pini za kusimama kwa bodi ya mfano
5. Solder pini za bodi ya chaja kwa PCB ya mfano
6. Weka bodi ya chaja kwa pini
7. Kata cable ya sensorer ya joto hadi urefu wa 20 cm
8. Tafadhali angalia picha hapo juu kwa kuunganisha kihisi cha joto
9. Solder cable kwa jopo la jua
10. USIKUBALI kuuzia nyaya kwenye bodi ya jua - hizi zinahitaji kushikamana kwanza kwa kichwa cha mamba
11. Fuata schema ya Fritzing hapo juu ili unganisha viunganisho vyote vilivyobaki kwa PCB
12. Mara tu vifaa vyote vimeunganishwa na kuuza kwa kutumia gundi moto ili kurekebisha betri Tafadhali kumbuka: Kwa kuweka ESP8266 kulala ni muhimu kuunganisha pin D1 na pin RST. Wakati mwingine pro D1 mini husababisha shida na bandari ya serial ikiwa bandari D0 na RST imeunganishwa. Yule niliyotumia (angalia kiungo cha Aliexpress hapo juu) hakuwa na shida hii. Ikiwa unakabiliwa na shida hii unaweza kuhitaji kutumia jumper au swichi kukatiza pini mbili kwa kupakia nambari mpya. Lakini (!) Basi huna nafasi ya kuorodhesha tena wakati kichwa cha mamba kimefungwa. Katika kesi hii pia hauitaji kuleta bandari ya USB nje (k.m kuchimba shimo la tatu).

Hatua ya 3: Sehemu ya vifaa 1 (Maandalizi ya Kichwa cha Mamba)

Katika hatua hii tunaandaa nyuma ya kichwa cha mamba kupata nafasi ya kutosha kwa umeme. Na tunachimba mashimo kwa antena, jopo la jua na bandari ya USB. Nilipanga mradi wangu kwanza bila bandari ya USB. Lakini basi nilifikiri kuwa haitawezekana kwangu kufanya sasisho za programu mara tu mamba akiwa amefungwa tena. Kwa hivyo niliamua kutumia kebo fupi ya USB-USB kwa USB kuruhusu ufikiaji wa nje kwa bodi ya ESP8266.

• Tumia kisu kisicho kukata zaidi ya cm 7x5 (saizi ya bodi yako ya mfano) kutoka kwenye uso mgumu
• Tumia kijiko kuondoa povu laini kutoka ndani
• Hakikisha tu kuwa una nafasi ya kutosha kwa nyaya zako na bodi yako
• Jaribu ikiwa inafaa na kwamba bado kuna nafasi ya kuifunika baadaye

Sasa chimba mashimo mawili au matatu kichwani:

• kwa jopo la jua
• kwa antena
• (hiari) kwa bandari ya USB kwa kuwezesha programu ya baadaye

Tumia epoxy ya sehemu 2 (dakika 5) ili gundi na kuziba mashimo haya tena. Tumia gundi ya kutosha ya epoxy! Hakikisha kuwa itakuwa na maji baadaye!

1. Gundi kebo ya jopo la jua kichwani na uifunge vizuri shimo
2. Gundi jopo la jua kati ya macho
3. Gundi tundu la antena kwa kichwa na uifunge vizuri shimo
4. Gundi kuziba USB na uzie vizuri shimo

Ili kuzuia maji yoyote yanayosababisha kutu kwenye bandari ya USB I 3D-ilichapisha kofia kidogo ya kinga.

Hatua ya 4: Programu

Unahitaji kuwa na mazingira ya Arduino inayoendesha. Ikiwa sivyo, tafadhali angalia hii.

Usanidi wa vifaa ni sawa mbele (kwenye Mac yangu):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 MHz, Flash, 16M (14M SPIFFS), v2 Kumbukumbu ya chini, Lemaza, Hakuna, Mchoro tu, 921600 kwenye /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Pata nambari ya Arduino hapa: Nambari ya Arduino huko Github

Nambari ni kutuma joto na voltage ya betri kwa Blynk. Pakia tu programu ya Blynk kwenye simu yako ya rununu na uunda mradi mpya. Blynk atakutumia Ishara ya Auth kwa mradi huu. Ingiza ishara hii kwenye faili ya Mipangilio.h. Mipangilio chaguomsingi itatuma

• joto kwa PIN ya VIRTUAL 11
• voltage kwa PIN ya VIRTUAL 12
• timestamp ya mwisho iliyosasishwa kuwa PIN ya VIRTUAL 13

lakini ni rahisi kubadilisha pini hizi kwenye nambari. Cheza tu karibu na vilivyoandikwa vyote vya Blynk ukitumia V11, V12 na V13 - inafurahisha. Ikiwa wewe ni mpya kwa hii soma tu rafiki yangu Debasish anayefundishwa - mengi ya haya yameelezewa huko katika Step19.

Programu hiyo pia imeandaliwa kutumia broker ya MQTT.

Katika Mipangilio.h kuna anuwai ya ulimwengu inayoitwa MQTT. Hii inahitaji kuwekwa kuwa kweli au uwongo kulingana na ikiwa unatumia MQTT au la.

Katika kesi yangu ninatumia broker ya MQTT (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) na dashibodi ambapo data zangu zote za sensorer hukutana. Ikiwa wewe ni mgeni kwa MQTT basi basi Google ikusaidie kuiweka.

Ikiwa unajua MQTT, nina hakika kwamba utaelewa nambari hiyo.

Hatua ya 5: Sehemu ya vifaa 2 (Kuweka Muhuri Tena)

Katika hatua hii tunahitaji kupakia vifaa vyote vya elektroniki (programu iliyobeba na kupimwa) na titie tumbo la mamba wetu tena. Mimi mwenyewe ninaona suluhisho mbili zinazowezekana:

1. Kutumia glasi ya akriliki na kuifunga na gundi ya epoxy isiyozuia maji kwa tumbo. Kwa kebo ya sensa ya joto tumia bomba la kebo lisilo na maji (najuta kwamba sikuchagua chaguo hili - baada ya yote niliyopitia ningependekeza sana nipite hivi.)
2. Kutumia povu la viwandani na kujaza mapengo tena, kisha tumia rangi isiyozuia maji kuziba. Na uimalize kwa kujaza na rangi.

Kwa hivyo niliamua kwa chaguo 2. Hatua ni kama ifuatavyo:

1. Solder cable ya paneli ya jua kwa bodi
2. Unganisha kebo ya antena
3. Unganisha kebo ya USB kwenye bodi ya ESP8266 (NA SIYO kwa bodi ya kuchaji)
4. Punguza kebo zote na bodi ndani ya shimo
5. Acha 5-10cm ya kebo ya kihisi cha joto ikining'inia nje
6. Tumia povu la viwandani kujaza mapengo yote (Jihadharini - povu hupanuka sana)
7. Acha ikauke na ukate povu baadaye na kisu kikali
8. Sasa tumia rangi isiyo na maji (hutumiwa kurekebisha paa) na kuipaka rangi kote
9. Acha ikauke na utumie dawa ya kujaza rangi ili kuleta ukoko mgumu (unahitaji kufanya hivyo tena na tena)
10. MABADILIKO MUHIMU (baada ya majuma kadhaa ndani ya maji): Tumia mipako miwili au mitatu kote kwa epoxy ya kioevu kutoa mipako ya kuzuia maji.
11. Acha ikauke - IMEKWISHA!

Hatua ya 6: Kuunda Mbadala

Kwa kuwa ujenzi wa kwanza na mamba bado ni kipenzi changu, lazima nikiri kwamba nilichagua betri isiyo sahihi (dhaifu sana). Kwa bahati mbaya siwezi kubadilisha betri tena kwa sababu imefungwa katika mwili wa mamba.

Hii ndio sababu niliamua kufanya suluhisho lingine na mashua kama mwili ili kupata umeme zaidi na betri ikiwa inahitajika.

Mabadiliko:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• Batri ya LiIon 18650
• Ingiza iliyochapishwa ya 3D kuweka milango ya bodi mbili (ESP8266 na moduli ya sinia)

Hatua ya 7: Kiambatisho: Maonyesho ya ziada / Sensorer

Ikiwa unataka kwenda zaidi ya kuonyesha data ya dimbwi tu kwenye Programu ya Blynk, unaweza pia kuisukuma kwa broker wa MQTT. Hii hukuruhusu kutumia uwezekano kadhaa zaidi kuonyesha data yako ya dimbwi (au nyingine) kwenye vifaa tofauti. Moja itakuwa Node Dashibodi Nyekundu kwenye Raspberry Pi (angalia picha hapo juu) au onyesho la tumbo la LED. Ikiwa una nia ya Matrix ya LED tafadhali pata nambari hapa:

Kwa njia, niliunganisha mradi huu na Kituo cha Hali ya Hewa ya jua ikiwa ni pamoja na utabiri wa hali ya hewa wa Zambretti kutoka kwa mradi huu:

Uvuvio wa Kituo hiki cha Hali ya Hewa ya jua kilitoka kwa rafiki yangu Mhindi Debasish. Tafadhali pata maelezo yake hapa:

Zawadi ya kwanza katika Mashindano ya Sensorer