Kituo kingine cha hali ya hewa cha IoT: Hatua 8

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

Ifuatayo ilikuwa zawadi ya kuzaliwa kwa Baba yangu; aliongoza moyo na Agizo lingine ambalo niliona na mwanzoni nilikusudia kudhibitishwa kwake kama kitanda cha kujijenga. Walakini wakati wa kuanza kufanya kazi naye na mimi haraka sana niligundua kuwa mafunzo ya awali ambayo yalichochea zawadi yalikuwa ya zamani na kwamba mafunzo mengine mengi mkondoni yalikuwa na mapungufu makubwa katika ufafanuzi wao. Kwa hivyo niliamua kuchapisha Kituo kingine cha Hali ya Hewa cha IoT ambacho kwa matumaini itakuwa rahisi kufuata fomu kuanza hadi kumaliza.

Zaidi ya hayo kufundisha hukuonyesha jinsi ya kutumia Blynk, Majedwali ya Google au zote mbili kufuatilia na kurekodi usomaji wa sensa. Isitoshe, maingizo ya Karatasi za Google yameandikwa moja kwa moja kwenye karatasi (bila kulazimika kupitia huduma ya mtu wa tatu).

Kuhusu Skrini ya Stevenson, kuna mengi inapatikana mkondoni ambayo yanaweza kuchapishwa kwa 3D n.k. https://www.thingiverse.com/thing:1718334. Nitajenga juu ya hii kwa hii inayoweza kufundishwa.

Skrini ya Stevenson ni "makao ya vifaa ni makao au kizuizi cha vyombo vya hali ya hewa dhidi ya mvua na mionzi ya joto ya moja kwa moja kutoka kwa vyanzo vya nje, wakati bado inaruhusu hewa kuzunguka kwa uhuru karibu nao." (Wikipedia).

Sehemu

• Wemos LolIn - NodeMCU v3 (USD 1.43)
• BME280 (Joto, Shinikizo na sensorer ya unyevu) (USD 2.40)
• Jopo la jua la 6V 1000mA (USD 9.96)
• 5V 1A Micro USB 18650 Lithium Betri ya Kuchaji Bodi ya Chaja Moduli + Ulinzi wa Kazi Mbili TP4056 (USD 0.99)
• 4x 1.2V NiMH betri zinazoweza kuchajiwa
• Mmiliki wa Betri (4x AA, kando na mwisho hadi mwisho)
• Kiunganishi cha kiunganishi cha Micro USB
• Cable Ties
• Karanga za Mrengo wa 3x
• Fimbo au fimbo ya ufagio
• Epoxy na / au super-gundi (kwa mtazamo wa nyuma, silicon inaweza kuwa imefanya kazi vizuri)

Programu

• Programu ya Blynk
• Majedwali ya Google (ikiwa unataka kupata data ya kihistoria)
• EasyEDA (kwa kuchora skimu)
• Arduino IDE

Zana

• Chuma cha kulehemu
• Solder
• Tubing ya Kupunguza Joto
• Printa ya 3D
• Gundi Bunduki

Hatua ya 1: Uchapishaji wa 3D - Skrini ya Stevenson

Kama ilivyoelezwa tayari, pakua faili kutoka https://www.thingiverse.com/thing:1718334 na uchapishe bits zinazohitajika. Maagizo ya Mkutano pia yanapatikana kwenye kiunga hapo juu. Nilifanya marekebisho kadhaa (angalia maelezo hapa chini).

Sehemu zilizochapishwa ni:

• Juu_Cover_for_m3_tapping.stl
• Katikati_Ring.stl (x5)
• Middle_Ring_bottom.stl (x1, STL imeambatanishwa hapo juu)
• Solid_Plate.stl (x1)
• Solid_Plate_Base.stl (x1)
• Pole_Mount_1in_Round.stl
• Sensor_Grid.stl
• Elektroniki_Mount.stl
• My_Solar_Cell_Mount.stl (x2, STL imeambatanishwa hapo juu)

Agizo la kusanyiko ni:

• Thread mashimo
• Piga baa za M3 kwenye soketi zilizofungwa
• Juu_Cover
• Kiango imara
• Katikati_Pete
• Telezesha kwenye Sensor_Grid
• Elektroniki_Mount
• Solid_Plate_Bottom
• Pole_Mount
• The My_Solar_Cell_Mounts ni epoxied juu ya Top_Cover

Nilichimba mashimo kwenye bamba Mango ili kuruhusu kebo ya kuchaji kutoka kwa Jopo la Jua kuungana na chaja na kisha moja kuruhusu kebo kukimbia kutoka kwa kidhibiti hadi kwenye sensa kwenye Sensor_Grid.

Mara baada ya kukamilika, sensor iliwekwa kuchukua usomaji ufuatao kila dakika 60:

• Joto
• Unyevu
• Shinikizo

Vidokezo

• Nilibadilisha milima ya seli za jua kuwa bora zaidi kushikilia kiini changu cha jua.
• Niliweka vifaa vya elektroniki kati ya Pole_Mount na Solid_Plate. Hii haikuonekana kutoa kinga nzuri kwa umeme. Kwa hivyo nilibadilisha kwenye Solid_Plate ili iwe na sketi ambayo ingeziba pengo na kwa hivyo kutoa kinga bora kwa umeme. Baadhi ya picha hapo juu zilipigwa kabla sijafanya mabadiliko haya.
• Epoxy yangu alitua juu bila kushikilia jopo la jua ambalo niliunganisha tena na gundi kubwa. Nadhani nitatua baada ya kutumia silicon.

Hatua ya 2: Mzunguko

Unganisha mzunguko kama inavyoonekana kwenye skimu, ukipachika LoLin na BME280 kwenye mesh iliyochapishwa na 3D kama inavyoonekana kwenye picha.

BME280 -> LiLon

• VCC -> 3.3V
• GND -> GND
• SCL -> D1
• SDA -> D2

LiLon -> LiLon

D0 -> RST (hii inahitajika ili kuamsha mtawala kutoka usingizi mzito lakini lazima iunganishwe tu baada ya nambari kupakiwa kwa mdhibiti)

KUMBUKA

Nilikuwa na changamoto kupata betri inayofaa ya LiLon. Pia kwa sababu fulani sikuwa na nguvu ya kufanikiwa kupitia VIN. Kwa hivyo nilitumia kama ifuatavyo:

• Pato kutoka kwa TP4056 lilikuwa limetiwa waya kwa kiunganishi cha USB cha Mwanamume ambacho kiliingizwa kwenye tundu la USB la bodi ili kukiwezesha.
• B- na B + kwenye TP4056 iliunganishwa na mmiliki wa betri ya AA ambayo ilishikilia betri za NiMH.

Hatua ya 3: IoT - Blynk

"Blynk ni jukwaa la IoT la vifaa vya ujanibishaji na programu zinazoweza kubadilishwa za rununu, wingu la kibinafsi, injini ya sheria, na dashibodi ya uchambuzi wa usimamizi wa vifaa". Kimsingi hukuruhusu kudhibiti na kudhibiti salama sensorer za mbali kutoka mahali popote ulimwenguni kupitia mtandao. Wakati huduma ya kibiashara, kila akaunti inakuja na mikopo 2000 ya bure. Mikopo hukuwezesha kuhusisha viwango tofauti, maonyesho, arifa nk na sensa yako au sensorer. Wakati bei ya usajili iko nje ya anuwai ya bajeti ya mtu anayetabiri, sifa za bure zinatosha kwa mradi rahisi kama huu.

Ili kuanza kutumia huduma utahitaji kwanza kupakua Programu ya Blynk kwenye simu / kifaa chako, unda na akaunti (au ingia na akaunti iliyopo) na kisha uunda mradi mpya kama ifuatavyo:

• Chagua vifaa vyako
• Ipe mradi wako jina (katika kesi hii nilitumia "Kituo cha Hali ya Hewa".
• Bonyeza "Unda"
• Wewe na kisha unapata Barua pepe ya Auth kwa barua pepe.

Hautahitaji kuongeza vilivyoandikwa vinavyohitajika. Na mikopo yangu ya bure ya 2000 niliongeza zifuatazo:

• Vipimo 3
• 1 Chati Kubwa

Vipimo na chati ziliwekwa kulingana na picha zilizoambatanishwa, kila moja ikipewa pini yake halisi ambayo ingetumika mwisho wa nambari.

Mara baada ya kufanywa na mipangilio, kitufe cha kucheza kulia juu kinaweza kushinikizwa kuanza tarehe ya kukusanya.

Kwa habari zaidi angalia

docs.blynk.cc/#getting-started.

Hatua ya 4: Nambari - Kuandaa IDE ya Arduino

Maktaba zifuatazo zitahitaji kuongezwa kwa Arduino IDE ili kukamilisha mradi huu:

• https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Library (hitaji la sensorer ya joto, shinikizo na unyevu)
• https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor
• https://github.com/esp8266/Arduino (hii inakupa ufikiaji wa bodi ya ESP8266)
• https://github.com/blynkkk/blynk-library/releases/tag/v0.6.1 (maktaba ya Blynk)
• https://github.com/electronicsguy/ESP8266/tree/master/HTTPSRedirect (HTTPSRedicect inahitajika kwa kuungana na Majedwali ya Google)

Kwa maagizo juu ya kusanikisha maktaba kwa Arduino IDE, tembelea

Mipangilio yangu ya vifaa ambapo ifuatavyo:

• Bodi: NodeMCU 1.0 (Moduli ya ESP-12E)
• Kasi ya Kupakia: 115200

Unapotumia nambari iliyoambatanishwa katika hatua zifuatazo, tafadhali kila wakati rejelea maoni kwenye nambari hiyo kwa heshima na kuongeza yafuatayo:

• Wifi SID
• Nenosiri la Wifi
• Ufunguo wa idhini ya Blynk
• Kitambulisho cha Hati ya Google
• Kitufe cha kushiriki cha Laha ya Google

Hatua ya 5: Nambari - Blynk

Nilipigana kwa miaka mingi kupata sensorer yangu ya BME280 kufanya kazi hadi nilipopata mfano ambao ulikuwa na laini ifuatayo.

hadhi = bme. kuanza (0x76); // Anwani ya I2C ya sensa ninayotumia ni 0x76

Inaonekana kwamba nilihitaji kuweka anwani ya sensorer. Mara tu nilipokuwa nimefanya hii yote ilifanya kazi vizuri tu.

Blynk ana kiolesura cha mtumiaji mzuri cha rununu lakini ina mapungufu yafuatayo:

• Mikopo ya bure ya 2000 tu, miradi inayohitaji zaidi ya hiyo inahitaji usajili wa gharama kubwa kila mwezi (isipokuwa ikiwa mwenyeji na utunzaji wa seva yako ya Blynk).
• Isipokuwa uwe mwenyeji wa seva yako ya Blynk, huwezi kusafirisha data za kihistoria.

Kwa sababu zilizo hapo juu niliangalia ni jinsi gani ningeunganisha mchakato wangu wa kukusanya data kwenye Karatasi ya Google. Hii imefunikwa katika sehemu inayofuata.

Hatua ya 6: Nambari - Majedwali ya Google

Ili kurekodi usomaji wako ili uweze kuchambua data ya kihistoria baadaye unahitaji kuiandikia hifadhidata fulani. Maktaba ya HTTPSRedirect inatuwezesha kufanya hivyo kwa kuandika data yetu kwenye Laha ya Google.

Vikwazo kuu na njia hii ni kama ifuatavyo.

• Hakuna interface nzuri ya mtumiaji wa rununu
• Laha ya Google inaweza kuwa na kiwango cha juu cha seli 400,000. Kwa mradi huu sio suala kubwa kwani itachukua zaidi ya miaka 11 kabla ya kikomo hiki kufikiwa.

Laha ya Google imewekwa kama ifuatavyo.

Unda Laha ya Google na karatasi mbili.

Laha ya 1: Takwimu

Karatasi ya Takwimu inahitaji nguzo 4 yaani Tarehe / Wakati, Joto, Unyevu, Shinikizo (safu A hadi D). Tengeneza nguzo ipasavyo k.m. Safu wima A iwe "Tarehe Saa" ili tarehe na wakati kuonyeshwa kwenye seli.

Laha ya 2: Dashibodi

Unda karatasi ya Dashibodi kulingana na picha zilizowekwa, ingiza fomula kama ilivyoorodheshwa hapa chini:

• B2: = hesabu (Takwimu! B: B) -1
• B3: = B1 + TIMEVALUE (CONCATENATE ("00:", Nakala (G7, "0")))
• B6: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua agizo B kwa kikomo cha A 1")
• C6: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua agizo la C kwa kikomo cha A 1")
• D6: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua agizo D kwa kikomo cha A 1")
• B8: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua Agizo kwa kikomo B chini 1")
• C8: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua Agizo kwa C kikomo 1")
• D8: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua Agizo kwa D kikomo 1")
• B9: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua agizo B kwa kikomo cha B 1")
• C9: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua C kuagiza kwa C kikomo 1")
• D9: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua D kuagiza kwa D kikomo 1")
• B11: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua A ambapo B sio mpangilio wa batili kwa kikomo cha B asc 1")
• C11: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua A ambapo C sio mpangilio wa batili kwa kikomo cha C asc 1")
• D11: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua A ambapo D sio mpangilio wa batili na D asc kikomo 1")
• B12: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua B ambapo B sio mpangilio wa batili kwa kikomo cha B asc 1")
• C12: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua C ambapo C sio mpangilio wa batili kwa kikomo cha C asc 1")
• D12: = swala (Takwimu! A2: D, "Chagua D ambapo D sio mpangilio wa batili na D asc kikomo 1")
• G3: = 4 + B2 * 4 + 29 + 17
• G4: = (G2-G3) / G2
• G6: = G2 / 4 G8: = G7 * G6
• G9: = (G8 / 60) / 24
• G10: = G9 / 365
• G11: = (((((G2-G3) / 4) * G7) / 60) / 24/365)

Majedwali ya Google yanaweza kuwa na kiwango cha juu cha seli 400,000. Hii hutumiwa, pamoja na ukweli kwamba kila kusoma hutumia seli 4, kuhesabu ni nafasi ngapi iliyobaki na ni lini itaisha.

Inawezekana kuboresha kanuni hizi. Nilikuwa nikifanya vitu viwili hapa yaani kujifunza juu ya fomula ya maswali na kisha pia kuandika fomula fulani kwa njia ya kunisaidia kukumbuka mantiki iliyo nyuma yao.

Picha ya "Mhariri wa Chati" inaonyesha usanidi wa msingi wa grafu ya Joto. Grafu zingine ambazo ziliundwa kwa kutumia usanidi sawa. Tofauti pekee kati ya grafu ilikuwa viwango vya chini vya mhimili wima (uliopatikana chini ya kichupo cha kukufaa). Kichupo cha kukufaa pia kina mipangilio mingine kama majina ya ufikiaji, vichwa vya grafu, n.k.

Sasa tunahitaji Hati ya Google ambayo itatuwezesha kuandika data zetu kwa kupiga URL.

Kuunda hati

Katika URL ya Karatasi ya Google, angalia kitufe kati ya "d /" na "/ edit". Hii ni yako -Your-Google-Sheet-Sharing-Key- na itahitajika katika nambari hapa chini.

Ifuatayo nenda kwenye Zana> Kihariri cha Hati na uunda Hati ya Google App, ukibandika nambari kwenye faili ya GS iliyoambatishwa. Sasisha var ss = SpreadsheetApp.openByUrl ("https://docs.google.com/spreadsheets/d/-Your-Google-Sheet-Sharing-Key–/edit"); kuonyesha ufunguo wako wa kushiriki.

Sasa chapisha hati kwa kwenda kwenye Chapisha> Tumia kama Programu ya Wavuti.

Nakili URL ya sasa ya programu ya wavuti na uihifadhi mahali pengine kama utakavyohitaji kwa kuchimba GScriptID (-Yako-Google-Hati-ID-). GScriptID ni kamba kati ya "s /" na "/ exec?". Hakikisha kwamba "Mtu yeyote, hata asiyejulikana" ana idhini ya kufikia programu. Wakati wa mchakato huu utaulizwa kutoa ruhusa. Ni muhimu uwape hawa.

Kumbuka: Wakati wowote unapobadilisha nambari yako, lazima uunda toleo la Mradi "Mpya" na ulichapishe vinginevyo utakuwa unapiga nambari ile ile ya zamani.

Sasa unaweza kujaribu hati kwa kuvinjari kwa https://script.google.com/macros/s/-Your-Google-Script-ID-/exec?Temperature=10&Humidity=11&Pressure=12. Kila wakati unapoonyesha upya kiunga hiki, kiingilio kipya kinapaswa kuongezwa kwenye Laha ya Google.

Hii hapo juu ilichukuliwa kutoka kwa mafunzo yafuatayo: https://embedded-lab.com/blog/post-data-google-sheets-using-esp8266/. Mafunzo haya bado yamepitwa na wakati na kwa hivyo nambari inayohusiana ya Arduino katika sehemu inayofuata imebadilishwa ili kukidhi maktaba za hivi karibuni za

Nambari ya Arduino

Tazama nambari iliyoambatanishwa.

Hatua ya 7: Nambari - Blynk na Majedwali ya Google

Ili kupata bora kutoka kwa walimwengu wote, mtu anaweza kuchanganya nambari ya Blynk na Karatasi za Google.

Tazama nambari iliyoambatanishwa.

Hatua ya 8: Maoni ya Mwisho

Hakuna moja ya hapo juu ni maoni yangu lakini mradi huu umejengwa juu ya maoni na kazi ya wengine. Nimefurahiya kuivuta kabisa katika sehemu moja. kutumia teknolojia na zana tofauti kufanya mradi mzuri wa kufurahisha na wa vitendo. Nilifurahiya sana kujifunza jinsi ya kuhifadhi usomaji wangu kwenye Karatasi ya Google. Kwa hili ningependa kuwashukuru Guy wa Elektroniki (Sujay Phadke).

Sasisha

Baada ya kumaliza mradi huu nilihitaji kubadilisha mipangilio yangu isiyo na waya. Sasa nilikuwa nikifanya kazi kwenye kompyuta tofauti. Baada ya kupakia mabadiliko, mradi uliacha kufanya kazi. Baada ya utatuzi wa shida nilihitimisha kuwa kazi ya kulala usingizi ilikuwa inashindwa. Nilichukua mradi kurudi nyumbani na kuipakia huko (kwa kutumia nambari ile ile) na ilifanya kazi. Kwa hivyo nimehitimisha kuwa lazima kuna kitu kilibadilika katika maktaba ambayo niliongeza. Kwa hivyo nimeambatanisha maktaba ambazo ziko kwenye kompyuta yangu ya nyumbani kwa sehemu hii; ikiwa mtu mwingine atakutana na suala hili.