Sensorer ya GreenHouse: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Somo la GreenHouse Sensor

Imetambuliwa na Alain Wei akisaidiwa na Pascal Chencaptors | sigfox | ubidoti

1. Malengo
2. Vitu vilivyotumika katika mradi huu
3. Hatua ya utekelezaji
4. Kanuni ya kufanya kazi
5. Uunganisho wa kifaa
6. Nambari ya mbed
7. Usindikaji na uchambuzi wa data
8. Boresha matumizi ya mfumo
9. Picha

Hatua ya 1: Malengo

Kwa mradi huu, ningependa kutambua mfumo wa nishati huru, na lazima nipime: hali ya hewa iliyoko, unyevu wa hewa, joto la mchanga, unyevu wa mchanga, mwangaza wa Lux na RGB.

Hatua ya 2: Vitu vinavyotumiwa katika Mradi huu

Muswada wa vifaa:

1) sehemu ya jua: safu nyembamba ya resini inaruhusu matumizi ya nje

2) Chip LiPo Rider Pro: toza miradi yako yote kwa 5 V

3) Chip microcontroller Nucleo STM 32L432KC: hutoa njia rahisi na rahisi kwa watumiaji kujaribu maoni mapya na kujenga prototypes na laini yoyote ya STM32 microcontroller

4) Moduli Sigfox Wisol: kwa muundo wa aina yako ya IOT na mitandao ya Sigfox

5) Screen LCD: Inaunganisha kwa microcontroller kupitia basi ya I2C au SPI

6) Li-Ion betri 3, 7V 1050mAh: kinga dhidi ya kupita kiasi na kutokwa.

7) Sensor ya unyevu wa mvuto SEN0193: ujue mkusanyiko wa maji ardhini. Sensor hutoa voltage ya analog kulingana na maji.

8) sensorer ya joto na unyevu DHT22: jua joto na unyevu wa hewa, na inawasiliana na aina ya microcontroller arduino au inayoambatana kupitia pato la dijiti.

9) Groven sensor ya joto: jua joto la mchanga, na moduli hii imeunganishwa na pembejeo ya dijiti ya Grove Base Shield au Mega Shield kupitia kebo ya kondakta 4 iliyojumuishwa.

10) Sura ya rangi ADA1334: tambua rangi ya chanzo nyepesi au kitu. Inawasiliana kupitia bandari ya I2C

11) Sura ya nuru TSL2561: pima mwangaza kutoka 0.1 hadi 40000 Lux. Inawasiliana na mdhibiti mdogo wa Arduino kupitia basi ya I2C.

Programu:

1) SolidWorks (muundo thabiti wa muundo)

2) Rangi 3d (tengeneza ikoni ya matumizi)

3) Altium (chora pcb)

4) Mbed (andika nambari ya kadi)

Hatua ya 3: Hatua ya Utekelezaji

Baada ya kujua nyenzo na programu ambayo tutatumia, kuna hatua kadhaa ambazo tunapaswa kutambua

1) tunapaswa kuiga mzunguko kupitia Altium

2) tunapaswa kufanya kazi kadhaa za kubuni, kwa mfano: tengeneza muundo thabiti kwa njia ya SolidWorks, tengeneza ikoni ya matumizi kupitia Rangi ya 3d

3) ikiwa mzunguko ni sahihi, tunaweza kutambua mzunguko kwenye PCB na vifaa ambavyo tumeandaa bado

4) baada ya kuunganisha mzunguko, tunapaswa kulehemu sehemu na kujaribu ubora wa mzunguko

5) mwishoni, tunapaswa kupakia mzunguko na mfano thabiti ambao tayari tumemaliza

Hatua ya 4: Kanuni ya Kufanya kazi

Sura ya Uwezo wa Unyevu wa Udongo SKU: ingiza kwenye mchanga karibu na mimea yako na uwavutie marafiki wako na data ya unyevu wa mchanga wa wakati halisi.

Joto na sensorer ya unyevu DHT11 ST052: unganisha sensa kwa pini kwenye ubao sensa ya Rangi ADA1334: ina RGB na Futa vitu vya kuhisi mwanga. Kichujio cha kuzuia IR, kilichounganishwa kwenye chip na kilichowekwa ndani kwa picha za kuhisi rangi, hupunguza sehemu ya mwangaza ya IR ya taa inayoingia na inaruhusu vipimo vya rangi kufanywa kwa usahihi.

Groven sensor ya joto: ingiza ndani ya mchanga karibu na mimea yako, kipimajoto cha dijiti cha DS18B20 hutoa 9-bit hadi 12-bit Celsius vipimo vya joto na ina kazi ya kengele na vidokezo vya juu na chini visivyoweza kutumiwa na mtumiaji.

Sensor ya mwangazaTSL2561: Sensor ina kiwambo cha dijiti (i2c). Unaweza kuchagua moja ya anwani tatu ili uweze kuwa na sensorer tatu kwenye ubao mmoja, kila moja ikiwa na anwani tofauti ya i2c. Iliyojengwa katika ADC inamaanisha unaweza kutumia hii na mdhibiti mdogo, hata ikiwa haina pembejeo za analog.

1) Kutumia sensorer kukusanya data

2) Takwimu zitahamishwa kwa mdhibiti mdogo

3) Mdhibiti mdogo atafanya programu ambayo tayari tumeandika na atapeleka data kwa Module Sigfox Wisol

4) Moduli Sigfox Wisol itasambaza data kwenye wavuti ya Sigfox Backend kupitia antena

Hatua ya 5: Uunganisho wa Kifaa

SPIPreInit gSpi (D11, NC, D13); // MOSI MISO CLK

Adafruit_SSD1306_Spi gOled (gSpi, D10, D4, D3); // DC RST CS

Serial wisol (USBTX, USBRX); // tx (A2), rx (A7)

DHT dht22 (A5, DHT:: DHT22); // analog

TSL2561_I2C Lum (D0, D1); // sda, scl

TCS3472_I2C rgbc (D12, A6); // sda, scl

AnalogIn humidite (A1); // analog

Uchunguzi wa DS1820 (A0); // analog

Bendera ya DigitalIn (D6); Udhibiti wa skrini ya // switcher

Hatua ya 6: Nambari ya Mbed

Unaweza kupata nambari ya mbed hapo:

Hatua ya 7: Usindikaji na Uchambuzi wa Takwimu

Baada ya kutuma data kwenye wavuti ya Sigfox, kwa sababu Sigfox inapunguza kila ujumbe kwa kiwango cha juu cha ka 12 (bits 96), kwa hivyo tuligawanya vipimo tofauti kwa saizi tofauti za ka, na tukaweka data hiyo kuwa hexadecimal. Ili kuwezesha watumiaji kupokea data wazi zaidi na kwa urahisi, tunatuma data kutoka Sigfox kwenye jukwaa la wingu, kwenye jukwaa la wingu, tunawasilisha data na kuichambua. Mchakato wa utekelezaji ni kama ifuatavyo:

1) Sajili vifaa vyetu kwenye jukwaa la wingu

2) Ingiza wavuti ya toleo la kupiga simu la Sigfox

3) Weka usanidi wa parameta

4) Weka kiunga cha akaunti kwa kifaa kwenye jukwaa la wingu katika muundo wa url (piga tena anwani ya seva)

5) Jaza kupiga simu tena (mwili wa habari kwa ombi la kupigiwa simu)

6) Hifadhi mipangilio

Picha inaonyesha matokeo kwenye Ubidots ya jukwaa, tunaweza kuona kwamba data imebadilishwa kuwa desimali, kwa hivyo tunapokea data kwa uwazi zaidi na kwa urahisi, na tunaweza kuangalia mchoro wa kila data kwa undani, kwa mfano: tunaweza kupata ya juu zaidi joto hewani

Hatua ya 8: Kuboresha Matumizi ya Mfumo

Kuna mdhibiti kati ya mini usb na Vin katika MCU, mdhibiti huyu ataongeza upotezaji, ili kupunguza upotezaji wa mfumo wetu, tutalisha mdhibiti mdogo kutoka kwa pato la dijiti, na wakati hatutumii mfumo, tengeneza microcontroller na sensorer kulala. Tunathibitisha kuwa njia hizi mbili zinaweza kupunguza hasara:

1) Ongeza kipinga kati ya mdhibiti mdogo na jenereta

2) Pata sasa kupitia upinzani kwenye oscilloscope

3) Fanya sensorer kulala, na urejeshe sasa kupitia upinzani kwenye oscilloscope

4) Fanya microcontroller kulala, na urejeshe sasa kupitia upinzani kwenye oscilloscope Matokeo yetu ya majaribio ni kama ifuatavyo.

Tunagundua kuwa tunapolala microcontroller kulala, upotezaji wa mfumo hupunguzwa. Na wakati mdhibiti mdogo anaamshwa, sensorer zinaweza kukusanya data na kuipeleka kwa Sigfox. Lakini kuna shida, tunapomfanya mdhibiti mdogo alale, bado kuna sasa kati ya MCU na sensorer, jinsi ya kuondoa mkondo huu? Kutumia Mosfet, Tunaunganisha lango na pato la dijiti la MCU, tunaunganisha unyevu na sensorer, na tunaunganisha chanzo na pini ya 3, 3V ya MCU. Wakati voltage ya lango ni ndogo kuliko Vgs (voltage ya kizingiti cha lango), kuna kizuizi kati ya chanzo na kukimbia, hakuna voltage mwishoni mwa sensorer. Kwa hivyo tunapolala microcontroller kulala, lazima tuhakikishe voltage ya lango ni ndogo kuliko Vgs, na wakati MCU inafanya kazi, voltage ya lango inapaswa kuwa kubwa kuliko Vgs, hizi ndio sheria ambazo kwa kutafuta Mosfet inayofaa.