ایستگاه هواشناسی جایگزین: 5 قدم

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

ایستگاه هواشناسی دیگر ، بله ، اما از نوع دیگری!

من قبلاً چاپ کرده ام ، یک مقاله قبلی را ببینید ، کاوشگری که کیفیت هوا را اندازه گیری می کند.

ایستگاه شرح داده شده در اینجا شامل افزودنیها و تغییرات است.

ویژگی های اضافه شده:

• اندازه گیری دما ، رطوبت و فشار جو (ماژول BME280).
• اندازه گیری میزان بارندگی

تغییرات پروژه قبلی:

• اندازه گیری ولتاژ باتری
• محفظه جمع و جور که همه عناصر را در بر می گیرد.
• تغییرات در نمودار الکترونیکی

یادآوری اهداف:

• مصرف برق را به حداقل برسانید.
• اتصال Wifi را به حداقل برسانید. (30 ثانیه هر 30 دقیقه).
• محیط مهر و موم شده.
• شارژ خودکار باتری.

ویژگی اصلی در کاوشگری است که میزان باران را اندازه گیری می کند. بر اساس اندازه گیری خازنی است.

مرحله 1: اصل اندازه گیری سطح خازنی

اصل اندازه گیری سطح خازنی بر اساس تغییر در ظرفیت خازن است. این مجموعه از یک لوله فلزی و یک میله فلزی عایق بندی شده در مرکز لوله تشکیل شده است.

میله و دیواره لوله یک خازن را تشکیل می دهند که ظرفیت آن بستگی به میزان آب لوله دارد: لوله خلا ظرفیت کمتری دارد و با ظرفیت آب افزایش می یابد.

یک دستگاه الکترونیکی افزایش ظرفیت را اندازه گیری می کند و ولتاژ متناسب با سطح آب ایجاد می کند.

Rq: میله ای که جدا شده است هیچ جریانی از آب عبور نمی کند.

ارزیابی متغیرهای درگیر

سطح دریافت کننده قیف تقریباً 28 سانتی متر مربع (4.3 متر مربع) است. اندازه لوله حدود 9 سانتی متر مربع (1.4 متر مربع) است. نسبت مساحت حدود 3 است بنابراین یک سانتی متر آب روی قیف لوله را 3 سانتی متر پر می کند. این ضرب دقت بهتری را ارائه می دهد. در مورد نصب ما ، ظرفیت اندازه گیری شده حدود 100pF است.

تنظیم:

پس از اتمام مونتاژ ، با شیشه اندازه گیری به کالیبراسیون می پردازیم. سانتی متر بر سانتی متر در سطح قیف ادامه می دهیم. ما R8 و R13 را برای تنظیم حداقل و حداکثر مقدار تنظیم می کنیم. (نمودار زیر را ببینید)

مرحله 2: نمودار نصب شاخص سطح آب آنالوگ

این الگو از سایت https://njhurst.com/electronics/watersensor/ الهام گرفته شده است

پهنای پالس 555 متناسب با سطح آب است. R7 و C5 یک فیلتر کم گذر تشکیل می دهند تا مقدار DC قطار پالس را صاف کند.

تغییر ولتاژ در خروجی 555 در مرحله دیفرانسیل ایجاد شده توسط تقویت کننده چهارگانه LM324 حذف می شود.

یک ایستگاه با ولتاژ 5 ولت یک مبدل ولتاژ برای تولید 12 ولت اضافه شد. این برای اطمینان از عملکرد بهینه شاخص سطح است. ولتاژ خروجی طوری تنظیم می شود که حداکثر 3.7 ولت را در ورودی برد کنترل ایجاد کند.

مرحله 3: نمودار تجهیزات فرمان

دستگاه توسط یک کنترلر کوچک ESP8266 Wemos D1 کنترل می شود.

پشتیبانی از سطح باتری و آب:

ورودی A0 تا 3.3 ولت را پشتیبانی می کند. به طور متناوب برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شود.

برای باتری با فعال کردن پورت GPIO2 (D4).

برای فعال کردن سطح آب با فعال کردن پورت GPIO14 (D5). فعال سازی این درگاه به مرحله اندازه گیری خازنی انرژی می بخشد. این به منظور محدود کردن مصرف برق است.

اندازه گیری کیفیت هوا با فعال کردن ماژول توسط SDS011 GPIO15 (D8) انجام می شود. ورودی GPIO12 (D6) داده های سریال را می خواند. در همان زمان ماژول BME280 فعال می شود. ارتباط با GPIO4 و GPIO5 (D1 ، D2) به منظور بازیابی دما ، رطوبت و فشار اتمسفر انجام می شود.

سرانجام شیر برقی که لوله را در انتهای روز تخلیه می کند توسط GPIO13 (D7) فعال می شود.

کنترلر با کد زیر با EspEasy برنامه ریزی شده است.

مرحله 4: قانون ESPEASY

در System#Boot do gpio ، 15 ، 1

gpio ، 13 ، 1

gpio ، 2 ، 0

gpio ، 14 ، 1

timerSet ، 1 ، 20

اجازه دهید ، 1 ، 0

اندون

در سیستم#بیدار شوید

gpio ، 15 ، 1

gpio ، 13 ، 1

gpio ، 2 ، 0

gpio ، 14 ، 1

timerSet ، 1 ، 20

اجازه دهید ، 1 ، 0

اندون

در Wifi#قطع انجام دهید

اگر [VAR#2] = 0

اجازه دهید ، 2 ، 1

اجازه دهید ، 3 ، 180

endif

اندون

در Wifi#متصل انجام دهید

// اطلاع 1 ، system_is_started

اجازه دهید ، 2 ، 0

اجازه دهید ، 3 ، 1800

اندون

در SDS011#PM10 انجام دهید

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=76&nvalue=0&svalue=٪rssi٪

SendToHTTP 192.168.1.231 ، 8082 ، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue= sharedSDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231 ، 8082 ، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue= sharedSDS011#PM25]

اندون

در قوانین#تایمر = 1 تا // سطح باتری

اجازه دهید 1 ، [TENS#A0]

اجازه دهید ، 1 ، [VAR#1]*0.004

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=60&nvalue=0&svalue=٪v1٪

gpio ، 2 ، 1 // ضبط ولتاژ باتری را خاموش کنید

gpio، 14، 0 // ضبط سطح آب را روشن کنید

timerSet ، 2 ، 10

اندون

در قوانین#تایمر = 2 تا // سطح آب

اجازه دهید 1 ، [TENS#A0]

اجازه دهید ، 1 ، [VAR#1] -60

if٪ v1٪ <0

اجازه دهید ، 1 ، 0

دیگری

اجازه دهید ، 1 ، [VAR#1]*0.0625

endif

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=٪v1٪

gpio، 14، 1 // ضبط سطح آب را خاموش کنید

timerSet ، 3 ، 5

اندون

در قوانین#تایمر = 3 تا // آب را تصفیه کنید

اگر٪ syshour٪ = 23 // 23h

if٪ sysmin٪> = 30 //> 30mn

اطلاع 1 ، ecoulement

gpio ، 15 ، 0 // SDS را خاموش کنید

gpio، 13، 0 // سوپاپ تخلیه را روشن کنید

timerSet ، 4 ، 240

دیگری

timerSet ، 4 ، 5

endif

دیگری

timerSet ، 4 ، 5

endif

اندون

در قوانین#تایمر = 4 انجام دهید // زمان خواب است

gpio ، 13 ، 1 // شیر تخلیه را خاموش کنید

خواب عمیق ،٪ v3٪

اندون

مرحله 5: ترتیب قطعات در یک لوله PVC

کاوشگر خازنی ، حتی اگر پیچیده نباشد ، مستلزم توجه است زیرا پایان آن و تنظیم آن باید درمان شود.

تابلوهای کنترل و کاوشگر SDS011 به منظور تسهیل ورود آنها در لوله PVC بر روی یک پشتیبانی نصب شده است.

نتیجه:

این مجموعه ، مانند مجمع قبلی ، هیچ مشکل خاصی را برای افرادی که از نرم افزار Domoticz و ESPEasy آگاهی دارند ، نشان نمی دهد.

می تواند به طور مثر اندازه گیری کند

• وجود ذرات ریز ،
• فشار جو،
• سطح رطوبت ،
• درجه حرارت،
• ارتفاع باران ،

و این نزدیک خانه شماست.

این پروژه همچنین دارای ایده های فنی است:

کنترل قدرت توسط رله نی ، ترانزیستور PNP یا MOSFET. استفاده از GPIO2 و GPIO15. استفاده از پورت A0 با مالتی پلکس برنامه نویسی (قانون) کنترلر ESP8266.

پروژه همچنین در https://dangasdiy.top/ (چند زبانه) منتشر شده است