Logger Data ya Chanzo wazi (OPENSDL): Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Lengo la mradi huu ni kubuni, kujenga, na kujaribu mfumo wa kipimo cha gharama nafuu kwa masomo ya Tathmini ya Utendaji wa Ujenzi ambayo ni pamoja na angalau joto, unyevu wa karibu, mwangaza, na inaweza kupanuliwa kwa sensorer za ziada, na kukuza mfano wa vifaa hivi.

Hii inasababisha mfumo ulioboreshwa na wa bei rahisi ambao unawawezesha wadau kufanya vipimo vinavyohitajika kwa kujenga tathmini ya utendaji kwa njia bora na ya bei rahisi kwa kuingiza vigezo vingi vya mazingira mara moja. Logger ya Takwimu ya Chanzo cha Open (OPENSDL) iliyotengenezwa ililinganishwa dhidi ya logi ya data ya HOBO U12-012. Mfumo mwenzake unaopatikana kibiashara, unaweza kupima vigezo 3, yaani- joto, RH, na mwangaza, na kituo kimoja cha nje cha aina zingine za sensorer. Kifaa tofauti cha kuhisi kitahitajika kwa kipimo cha parameter nyingine yoyote. Tabia za vigezo vinavyopimwa ni mdogo kwa vifaa vya wamiliki na programu, ambayo inazuia mfumo kupimia vigezo fulani na usahihi maalum. HOBO U12-012 inagharimu karibu ₹ 13, 000 (US $ 185), wakati OPENSDL inagharimu ₹ 4, 605 (US $ 66), ambayo ni karibu theluthi moja ya mwenzake wa kibiashara.

Logger ya data ya chanzo wazi ya kufuatilia joto, RH, na viwango vya mwanga (mwangaza) kwa msaada wa Arduino Uno Hii ni DIY ya kukuza logger ya data ya OPENSDL.

Wakati unaohitajika: masaa 2-3 kwa kuuza, masaa 5 kwa ufungaji (masaa 4 - uchapishaji wa 3D, na saa 1 ya kukata laser) Ujuzi unaohitajika: Soldering, ujuzi mdogo au hakuna kabisa katika programu na vifaa vya elektroniki.

Sehemu zinazohitajika:

1. Arduino Uno na kebo
2. Ngao ya kumbukumbu ya data
3. CR1220 betri ya seli ya sarafu
4. Bodi ya kuzuka kwa sensorer ya unyevu wa joto ya BME280
5. Bodi ya kuzuka kwa sensorer ya TSL2561
6. Moduli ya Wi-Fi ya ESP01-8266
7. Kiunganishi cha RJ-9 kiume na kike
8. Vichwa vya kubeba vichwa vya Arduino
9. Kadi ya kumbukumbu ya SD (uwezo wowote)
10. Bodi ya Vector (26 x 18 mashimo)
11. Betri 8 AA Mmiliki wa betri

Zana zinazohitajika:

• Chuma cha kulehemu (35W)
• Waya ya Solder
• Mkata waya
• Chombo cha Crimper
• Multimeter

Programu inahitajika: Arduino IDE (1.0.5 au zaidi)

Maktaba za Arduino zilizotumiwa:

• Maktaba ya waya
• Maktaba ya SparkFun TSL2561
• Maktaba ya Cactus BME280 multisensor
• Maktaba ya kadi ya SD
• Maktaba ya SPI
• Maktaba ya RTC

Kumbuka: Sensor ya BME280 ni sahihi sana, joto, unyevu wa karibu na sensor ya shinikizo kutoka Bosch. Vivyo hivyo, DS1307 ni saa sahihi halisi kutoka kwa Maxim na TSL2561 ni sensa sahihi ya mwanga. Kuna njia mbadala zisizo na gharama kubwa na zisizo sahihi kwa bidhaa hizi, lakini mafunzo haya yalilenga kwa watu ambao walikuwa na hamu ya kukusanya data ya tathmini ya utendaji wa ujenzi na matumizi ya ufuatiliaji wa ujenzi ambayo yanahitaji usahihi wa juu na usahihi. Hii inamaanisha kuwa usanidi maalum wa vifaa na usanidi wa programu (maktaba, nambari ya mpango) ilikuwa na maana ya bidhaa maalum tu.

Hatua ya 1: Mkutano

Kinga ya data logger inaweza kuwekwa kwa urahisi juu ya bodi ya Arduino Uno. Ngao hii hutoa uwezo wa kukata data (utunzaji wa muda na uhifadhi wa data). Ngao ililazimika kubanwa. Betri ya seli ya sarafu ya CR1220 ililazimika kuingizwa kwenye mpangilio wa pande zote uliowekwa ili kuweka saa ikiendesha hata wakati Arduino imezimwa. Kadi ya kumbukumbu ya SD lazima iingizwe kwenye nafasi ya kadi ya bodi iliyotolewa. Ngao ya kipekee iliyoboreshwa ilitengenezwa kwa kutumia kontena za kike za kiunganishi cha RJ-9 na vichwa vya kuweka ngao vya Arduino. Vichwa vilivyofaa viliuzwa katika maeneo yanayofaa ili ngao iwe sawa kwenye ubao wa Arduino. Arduino ina pini 18 upande mmoja na pini 14 kwa upande mwingine. Vichwa vyenye idadi sawa ya pini vilitumika kwa nafasi sawa (pini 18 mbali) kama vile Arduino. Nafasi iliyobaki ya ziada iliyo karibu na vichwa ilitumika kwa kuweka kiunganishi cha RJ-9.

Vichwa vilikuwa njia bora ya kutumia pini zinazohitajika, wakati kuzifanya bado zipatikane kwa matumizi ya vifaa vingine. Sensorer zinazotumiwa zinafuata itifaki ya mawasiliano ya I2C, ambayo inahitaji pini 4 kutoka Arduino, ambazo ni: SDA (pia inapatikana kama A4), SCL (pia inapatikana kama A5), 3.3V & GND. Waya nne zinazotoka kwenye kiunganishi cha RJ-9 ziliuzwa kwenye pini hizi nne za kichwa. Idadi ya viunganisho vya RJ-9 inahitajika inategemea idadi ya sensorer. Katika mradi huu, viungio 3 RJ-9 vilitumika (mbili kwa BME280 & moja kwa TSL2561). Waya nne zinazotoka kwenye kiunganishi cha RJ-9 zilikuwa zimewekwa rangi, na kila waya ya rangi iliteuliwa pini maalum kwa viunganisho vyote vya RJ-9. Ikumbukwe kwamba nambari ya rangi inaweza kutofautiana kwenye vipande tofauti vya RJ-9. Katika hali kama hiyo, mahali pa waya kwenye kontakt lazima izingatiwe. Kontakt ya RJ-9, baada ya kutengenezea, ilitengenezwa kushikamana kwenye bodi ya vector kwa kutumia Feviqwik, ili iweze kurekebishwa juu ya uso. Uunganisho huu unaweza kuthibitishwa kwa kutumia hali ya mwendelezo kwenye multimeter. Wakati wa hali ya mwendelezo, multimeter inapaswa kuonyesha upinzani wa sifuri. Unganisha moja ya uchunguzi wa multimeter kwa pini iliyouzwa, na uchunguzi mwingine kwa pini ndani ya kiunganishi cha RJ-9. Multimeter inapaswa kutoa sauti, ambayo inamaanisha kuwa viungo vya solder ni sawa, na viunganisho vimefanywa vizuri. Ikiwa sauti haitoi, angalia viungo vya solder. Vivyo hivyo, solder kiunganishi cha RJ-9 na waya sawa inayounganisha kwenye pinholes sawa kwenye bodi za kuzuka kwa sensorer, i.e. A4, A5, 3.3V & GND. Sensorer ya BME280 inasaidia anwani mbili za I2C, ikimaanisha kuwa sensorer mbili za BME280 zinaweza kushikamana na mtawala mmoja mara moja. Wakati wa kufanya hivyo, anwani ya sensorer moja inapaswa kubadilishwa kwa kuziba pedi za solder kwenye sensa. Chip ya unganisho la waya ya ESP-01 ilihitaji unganisho lifuatalo na Arduino.

ESP-01 --------- Arduino Uno

10 -------------------- TX

11 -------------------- RX

Vcc ---------------- CH_PD

Vcc ------------------- Vcc

GND ----------------- GND

Kumbuka: - LED nyingi kwenye Arduino Uno ziliondolewa kwa kuboresha maisha ya betri. Kiashiria cha nguvu cha LED, RX, na TX LEDs ziliondolewa kwa kupasha viungo vya solder na kusukuma LED kwa nguvu.

Hatua ya 2: Sanidi IDE na Maktaba

Kabla ya kufanya programu yoyote, Arduino IDE (Mazingira Jumuishi ya Maendeleo) lazima ipakuliwe. Programu ilifanyika kwenye jukwaa hili. Maktaba tofauti zilihitajika kushirikiana na vifaa tofauti vya OPENSDL. Maktaba zifuatazo zilitumika kwa vifaa vilivyopewa.

Sehemu ------------------------------------------------- --------------Maktaba

Joto la BME280 na sensorer ya RH --------------------------------- Cactus_io_BME280_I2C.h

Kitambuzi cha taa ---------------------------------------- ---------------- SparkFun TSL2561.h

Saa halisi ya wakati ---------------------------------------- ------------- RTClib.h

Tundu la kadi ya SD -------------------------------------- ------------- SD.h

Uunganisho wa I2C ------------------------------ ------------- Waya.h

Maktaba tofauti ya kuwasiliana na ESP01 haihitajiki kwani nambari iliyowekwa kwenye Arduino ina maagizo ya AT, ambayo hutumwa kwa mfuatiliaji wa serial, kutoka ambapo ESP-01 inachukua maagizo. Kwa hivyo, kimsingi, maagizo ya AT ambayo ESP01 inaendesha, yamechapishwa kwenye Serial Monitor, ambayo inachukuliwa kama amri ya kuingiza na ESP-01. Kwa kusanikisha maktaba hizi, baada ya kuipakua, fungua Arduino IDE, nenda kwa Mchoro -> Jumuisha Maktaba -> Ongeza maktaba ya Zip, na uchague maktaba zilizopakuliwa.

Hatua ya 3: Kupangilia Mfumo

Kabla ya kupanga programu ya OPENSDL, unganisha Arduino na kompyuta ndogo. Baada ya kuunganisha, nenda kwenye Zana -> Bandari, na uchague bandari ya COM ambayo OPENSDL imeunganishwa. Pia, hakikisha kuwa chini ya Zana -> Bodi, Arduino Uno imechaguliwa.

OPENSDL ilitengenezwa kufanya kazi kwa njia 2. Katika hali ya kwanza, huhifadhi data kwenye kadi ya SD kwenye ngao ya kumbukumbu ya data. Katika hali ya pili, hutuma data kwenye wavuti kwa wavuti kwa kutumia chip ya Wi-Fi ya ESP-01. Mpango wa njia zote mbili ni tofauti. Mistari hii ya nambari inaweza kunakiliwa moja kwa moja na kubandikwa kwenye hariri ya Arduino IDE, na kutumiwa moja kwa moja. Mara moja kwenye nambari, tunahitaji kufanya mapendeleo kadhaa kulingana na mahitaji yetu:

1. Kubadilisha mwenyewe thamani ya ucheleweshaji (1000) mwishoni mwa nambari ili kubadilisha muda wa kukata miti. Thamani ya 1000 inawakilisha muda katika milliseconds.
2. Hariri mstari wa nambari ambayo inasema mySensorData = SD.open ("Logged01.csv", FILE_WRITE); na ubadilishe Logged01 na jina la faili la jina la faili unayotaka. Ugani wa faili pia unaweza kubadilishwa kwa kurekebisha ugani wa.csv baada tu ya jina la faili.
3. Usawazishaji wa hesabu uliopatikana kwa kupata uwiano kati ya sensorer ya Mwalimu / kumbukumbu na BME280 itatofautiana na kila sensorer. Badilisha mstari huu wa nambari na equation ya kupima sensorer: Serial.print ((1.0533 * t2) -2.2374) - kwa sensorer yenye anwani chaguomsingi (0x77), ambapo t2 ni thamani iliyosomwa kutoka kwa sensorer ya joto.

Programu tofauti imetolewa kwa kupanga programu ya pili ya OPENSDL, ambayo ni mfumo wa wireless. ESP-01 lazima iunganishwe na OPENSDL kulingana na unganisho kama ilivyoelezewa katika Hatua # 2. Baada ya kumaliza unganisho, unganisha Arduino kwenye kompyuta ndogo, na upakie mchoro tupu katika Arduino. Weka ESP-01 katika hali ya sasisho na usasishe firmware kwa sasisho la hivi karibuni linalopatikana. Baada ya kusasisha, hakikisha unganisha pini ya kuweka upya ya Arduino na pini ya 3.3V, ambayo hupita bootloader ya Arduino

Hatua ya 4: Upotoshaji

Banda la OPENSDL liliundwa kwa ajili ya ulinzi na kuboresha urembo. Vipimo vilitengenezwa na uchapishaji wa 3D kwa kutumia nyenzo za PLA, na casing ya microcontroller ilitengenezwa na laser kukata karatasi ya MDF na kuunganisha vipande pamoja. Mifano zilizochapishwa za 3D zilitengenezwa kwa kutumia programu ya SketchUp, na michoro za 2D dxf za kukata laser ziliundwa kwa kutumia AutoCAD.

Kwa uchapishaji wa 3D, faili za STL zinazozalishwa kwa kutumia SketchUp zilifunguliwa na kukaguliwa katika programu ya Ultimaker Cura 3.2.1. Hakikisha kuwa nyenzo za PLA zinatumiwa, na bomba la printa iliyotumiwa ni ya uchapishaji wa 0.4mm. Sahani ya kujenga ya printa ya 3D inaweza kuhitaji gundi kushikamana na kitu kilichochapishwa cha 3D. Lakini uchapishaji ukikamilika, gundi huunda mshikamano mkali kati ya kitu kilichochapishwa na bamba la kujenga.

Hatua ya 5: Kanuni

Nambari (.ino faili) imefanywa kufanya kazi katika programu ya Arduino IDE. Hapa kuna kiunga cha ukurasa wangu wa Github wa nambari na maelezo mengine.

github.com/arihant93/OPENSDL

Tafadhali usisite kuuliza maswali juu ya mradi huo.

Asante.