Kituo cha hali ya hewa ya jua: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Je! Umewahi kutaka habari za hali ya hewa ya wakati halisi kutoka kwa yadi yako? Sasa unaweza kununua kituo cha hali ya hewa dukani lakini kawaida huhitaji betri au unahitaji kuunganishwa kwenye duka. Kituo hiki cha hali ya hewa hakihitaji kuunganishwa na gridi ya taifa kwa sababu ina paneli za jua ambazo huzunguka kuelekea jua kwa ufanisi zaidi. Na moduli zake za RF inaweza kuhamisha data kutoka kituo nje hadi Raspberry Pi ndani ya nyumba yako. Raspberry Pi inashikilia wavuti ambayo unaweza kuona data.

Hatua ya 1: Kusanya Vifaa

Vifaa

• Raspberry Pi 3 mfano B + + adapta + Micro SD Card 16GB
• Arduino Uno
• Arduino Pro Mini + FTDI kuzuka kwa msingi
• Paneli za jua za 4 6V 1W
• Betri 4 18650
• Nyongeza 5v
• Chaja 4 za betri za TP 4056
• Adafruit DHT22 Sensorer ya Joto na Unyevu
• Sensor ya Shinikizo la Barometric BMP180
• 4 LDR
• Mpokeaji na transmitter ya RF 433
• Nema 17 Stepper motors
• 2 DRV8825 Madereva ya gari la Stepper
• lcd 128 * 64
• Waya nyingi

Zana na vifaa

• Gundi
• Mbao za kuni
• Saw
• Screws + dereva wa screw
• Tape ya Bata
• Vipande 2 vya aluminium

Hatua ya 2: Ubunifu wa Mitambo

Mwili wa kituo cha hali ya hewa umetengenezwa na plywood. Sio lazima utumie kuni, unaweza kuifanya kutoka kwa nyenzo yoyote ambayo unapendelea. Kwa milima ya magari, nilichimba nzima kwenye kuni na kisha nikatia kwenye screw gorofa kwa shimoni la motor, ambayo inafanya kazi vizuri zaidi kuliko nilivyotarajia. Kwa njia hiyo hauitaji kuchapisha 3d mlima wa gari na ni rahisi kutengeneza. Kisha nikainama vipande 2 vya aluminium ili kushikilia motors kwa kubana sana. Kisha nikakata ubao na kuchimba mashimo ndani yake kwa paneli za jua. Kisha gundi paneli za jua juu yake na waya za solder kwenye paneli za jua. Kisha utahitaji pia kutengeneza msalaba kutoka kwa nyenzo nyeusi. Ikiwa hauna kitu chochote cheusi, unaweza kutumia mkanda mweusi. Msalaba huu utashikilia LDR katika kila kona ili Arduino iweze kulinganisha vipimo kutoka LDR na uhesabu ni mwelekeo gani unahitaji kugeuza. Kwa hivyo chimba visunda vidogo kwenye kila kona ili uweze kutoshea LDR huko. Kilichobaki kufanya sasa ni kutengeneza sahani ya msingi na kitu cha kuweka vifaa vya elektroniki. Kwa sahani ya msingi, utahitaji kuchimba nzima ndani yake ili kupeleka njia zote za waya. Kwa vipimo, sitakupa chochote kwa sababu ni juu yako jinsi unataka kubuni hii. Ikiwa una motors zingine au paneli zingine za jua basi itabidi ujue vipimo na wewe mwenyewe.

Hatua ya 3: Ubunifu wa Umeme

Nguvu

Mfumo mzima unaendesha betri (isipokuwa Raspberry Pi). Niliweka betri 3 mfululizo. 1 Batri ni wastani wa 3.7V, kwa hivyo 3 katika safu inakupa karibu 11V. Pakiti hii ya betri ya 3s hutumiwa kwa motors na transmitter ya RF. Betri nyingine iliyobaki hutumiwa kuwezesha Arduino Pro Mini na sensorer. Ili kuchaji betri, nilitumia moduli 4 TP4056. Kila betri ina moduli 1 TP4056, kila moduli imeunganishwa na jopo la jua. Kwa sababu moduli ina B (ndani) na B (nje), ninaweza kuwachaji kando na kuwaachilia kwa safu. Hakikisha unanunua moduli sahihi za TP4056 kwa sababu sio moduli zote zilizo na B (ndani) na B (nje).

Conrtol

Arduino Pro Mini inadhibiti sensorer na motors. Pini mbichi na ya ardhini ya Arduino imeunganishwa na nyongeza ya 5V. Nyongeza ya 5V imeunganishwa na betri moja. Arduino Pro Mini ina matumizi ya chini sana ya nguvu.

Vipengele

DHT22: Niliunganisha kihisi hiki kwa VCC na Ground, kisha nikaunganisha pini ya data na pini ya dijiti 10.

BMP180: Niliunganisha kihisi hiki kwa VCC na Ground, niliunganisha SCL na SCL kwenye Arduino na SDA kwa SDA kwenye Arduino. Kuwa mwangalifu kwa sababu pini za SCL na SDA kwenye Arduino Pro Mini ziko katikati ya ubao, kwa hivyo ikiwa umeuza pini kwa bodi na kuiweka kwenye ubao wa mkate, haitafanya kazi kwa sababu utakuwa na fomu ya kuingiliwa na pini zingine. Niliuza zile pini 2 juu ya ubao na nikaunganisha waya moja kwa moja.

Transmitter ya RF: Niliunganisha hii kwenye pakiti ya betri ya 3s kwa ishara bora na anuwai ndefu. Nilijaribu kuiunganisha na 5V kutoka Arduino lakini basi ishara ya RF ni dhaifu sana. Kisha nikaunganisha pini ya data na pini ya dijiti 12.

LDR: Niliunganisha 4 LDR na pini za analog A0, A1, A2, A3. Nimeweka LDR pamoja na kipinzani cha 1K.

Motors: Motors zinaendeshwa na moduli 2 za kudhibiti DRV8825. Hizi ni rahisi sana kwa sababu huchukua tu mistari 2 ya kuingiza (mwelekeo na hatua) na inaweza kutoa hadi 2A kwa kila awamu kwa motors. Nimewaunganisha na pini za dijiti 2, 3 na 8, 9.

LCD: Niliunganisha LCD na Raspberry Pi kuonyesha anwani yake ya IP. Nilitumia trimmer kudhibiti taa ya nyuma.

Mpokeaji wa RF: Niliunganisha mpokeaji kwa Arduino Uno kwenye 5V na Ground. Mpokeaji haipaswi kuchukua zaidi ya 5V. Kisha nikaunganisha pini ya data na pini ya dijiti 11. Ikiwa unaweza kupata maktaba ya moduli hizi za RF zinazofanya kazi kwenye Raspberry Pi, basi hauitaji kutumia Arduino Uno.

Raspberry Pi: Raspberry Pi imeunganishwa na kijiko cha Arduino Uno kebo ya USB. Arduino hupitisha ishara za RF kwa Raspberry Pi kupitia unganisho la serial.

Hatua ya 4: Wacha tuanze Kusimba

Ili kuweka alama ya Arduino Pro Mini, utahitaji programu ya FTDI. Kwa kuwa Pro Mini haina bandari ya USB (kuokoa nguvu), utahitaji bodi hiyo ya kuzuka. Niliweka nambari kwenye Arduino IDE, nadhani hii ndiyo njia rahisi ya kuifanya. Pakia nambari kutoka kwa faili na inapaswa kuwa nzuri kwenda.

Ili kuweka nambari ya Arduino Uno, niliiunganisha kwenye kompyuta yangu kupitia kebo ya USB. Baada ya kupakia nambari hiyo, niliiunganisha na Raspberry Pi. Niliweza pia kubadilisha nambari kwenye Raspberry Pi kwa sababu niliweka Arduino IDE na kwa hivyo ningeweza kuipanga kutoka hapo. Nambari ni rahisi sana, inachukua pembejeo kutoka kwa mpokeaji na kuipeleka kupitia bandari ya serial kwa Raspberry Pi.

Ili kuweka alama ya Raspberry Pi, niliweka Raspbian. Nilitumia Putty kuungana nayo kupitia muunganisho wa SSH. Kisha mimi hutengeneza Raspberry ili niweze kuungana nayo kupitia VNC na hivyo kuwa na GUI. Niliweka webserver ya Apache na kuanza kuweka alama ya nyuma na mbele kwa mradi huu. Unaweza kupata nambari kwenye github:

Hatua ya 5: Hifadhidata

Kuhifadhi data ninatumia hifadhidata ya SQL. Nilifanya hifadhidata katika Workbench ya MySQL. Hifadhidata inashikilia usomaji wa sensorer na data ya sensorer. Nina meza 3, moja ya kuhifadhi maadili ya sensa na mihuri ya muda, na nyingine ya kuhifadhi maelezo kuhusu sensorer na ya mwisho kuhifadhi habari kuhusu watumiaji. Situmii Jedwali la Watumiaji kwa sababu sikuweka alama sehemu hiyo ya mradi kwani haikuwa kwenye MVP yangu. Pakua faili ya SQL na uitekeleze na hifadhidata inapaswa kuwa nzuri kwenda.