آلاسکا Datalogger: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

آلاسکا در آستانه پیشرفت تغییرات آب و هوایی است. موقعیت منحصر به فرد آن از داشتن چشم انداز نسبتاً دست نخورده ای مملو از انواع قناری های معدن زغال سنگ ، امکان تحقیقات زیادی را فراهم می کند. دوست ما مونتی یک باستان شناس است که به اردوگاه های کودکان در روستاهای بومی که در سراسر ایالت پراکنده شده اند کمک می کند--Culturalalaska.com. او برای نگهداری تاریخی غذا با این بچه ها مکان های ذخیره سازی ایجاد کرده است و راهی برای نظارت بر دما می خواهد که بتواند حدود 8 ماه از زمستان را ترک کند. یک انبار غذا در آلاسکا به منظور جلوگیری از ورود خرس طراحی شده است و می تواند در یک ساختار کوچک شبیه به کابین روی قطب ها دفن یا محکم شود. متأسفانه گرم شدن آب و هوا باعث می شود بسیاری از این طرح های یخچال و فریزر تابستانی امسال بیشتر شبیه مایکروویو شود-صادقانه بگویم اینجا واقعا داغ است! تعداد زیادی دستگاه ثبت اطلاعات تجاری وجود دارد اما آلاسکا به مارک DIY خاص خود نیاز داشت: ضد آب ، دو سنسور ضد آب در خطوط طولانی که می تواند در حافظه پنهان باشد و دیگری برای قرار دادن روی سطح ، چیزی قابل ساخت برای بچه ها با برنامه STEM ، حداقل تعمیر و نگهداری ، باتری طولانی مدت ، بارگیری آسان از کارت SD ، چاپ سه بعدی ، قابل شارژ ، ساعت در زمان واقعی و ارزان.

این طرح با هر چاپگر سه بعدی کاملاً قابل چاپ است و من طراحی را برای PCB انجام داده ام که می توانید سفارش دهید و با قطعاتی که به راحتی به دست می آیند ، پر کنید. باتری معمولی 18650 است که باید یک سال یا بیشتر با 12 بار در روز کار کند و شارژ تنها با وصل کردن مقداری برق به مدت یک روز انجام می شود. این (Fusion 360) در اطراف حلقه O طراحی شده است که در دستگاه های تصفیه آب خانگی استفاده می شود ، بنابراین به راحتی می توان آن را بدست آورد و با استفاده از گریس سیلیکون و محکم کردن پیچ و مهره های مناسب ، اگر زمستان آلاسکا امسال فرا برسد ، باید از زمستان آلاسکا محافظت کند.

مرحله 1: وسایل خود را جمع آوری کنید

طرح های شگفت انگیز Adafruit بیشتر اجزای روی تخته را تشکیل می دهند-کمی گران تر هستند ، اما بسیار کارامد و قابل اعتماد هستند. (من هیچ ارتباط مالی با هیچ شرکتی ندارم …) من از چاپگر Creality CR10 برای قطعات سه بعدی استفاده کردم. دو سوئیچ دارای تنوع ضد آب هستند.

1. Vktech 5pcs 2M Waterproof Digital Temperature Temp Sensor Probe DS18b20 2 $

2. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout [ADA3013] 14 دلار

3. Adafruit TPL5111 Timer Low Breakout Break 5 دلار

4. Adafruit Feather 32u4 Adalogger 22 دلار همچنین می توانید از نسخه MO استفاده کنید اما خط سطح باتری روی پین متفاوتی قرار دارد و باید آن را در نرم افزار تغییر دهید.

5. IZOKEE 0.96 I2C IIC 12864 128X64 پیکسل OLED 4 دلار

6. سوئیچ روشن/خاموش فلزی مقاوم با حلقه LED آبی - روشن/خاموش 16 میلی متری آبی 5 دلار

7. دکمه فلزی مقاوم با حلقه LED آبی - 16 میلی متر آبی لحظه ای 5 دلار

8. انواع اتصال سریع برای سهولت مونتاژ

9. باتری 18650 5 دلار

10. Captain O-Ring-Whirlpool WHKF-DWHV ، WHKF-DWH & WHKF-DUF تعویض فیلتر آب

مرحله 2: آن را بسازید

طراحی محفظه در اطراف حلقه O به راحتی در دسترس از یک فیلتر آب استاندارد کل خانه Westinghouse ساخته شده است. حلقه به شیار سیلیکونی روان شده بین دو نیمه چاپ شده محفظه می لغزد. قسمت زیرین محفظه برای باتری 18650 و دو کلید کنترل ضد آب-یک سوراخ برای خروجی کابل ها برای پروبهای دما وجود دارد. دو فایل برای نیمه بالا و پایین در زیر آمده است.

قسمت پایینی با برداشتن پیچ و مهره های نایلونی 4 میلیمتری یا اندازه معادل آنها و برداشتن سر آنها و سیمان شدن آنها به ستونهای نگهدارنده که برای جا دادن آنها حفاری شده است ، تکمیل می شود. از طول مناسب استفاده کنید تا مهره های درپوش نایلونی در بالای آنها هنگام اتصال دو نیمه آنها را بپوشاند. هر دو قسمت بالا و پایین باید با پشتیبانی چاپ شوند. قسمت بالا با چسباندن پنجره گرد پلاستیکی ساخته شده از لکسان نازک تکمیل می شود.

مرحله 3: سیم کشی کنید

مونتاژ PCB نسبتاً ساده است. من تخته را در Eagle طراحی کردم و برای تولید به PCBway فرستادم-صادقانه بگویم ارزان ترین چیزی است که تا کنون وجود داشته است. اگر می خواهید آن را به راحتی وصل کنید ، این کار به راحتی انجام می شود ، فقط نمودار مدار فایل Brd را دنبال کنید. صفحه کوچک LED از طریق اتصالات I2C روی برد به همراه برق و زمین متصل می شود. قلب سیستم TPL5111 است که مستقیماً به باتری متصل است و همیشه روشن می ماند. دارای یک تایمر قابل انتخاب (مقاومت متغیر) است که با فعال کردن پین فعال کردن ماژول Feather ، هر 2 ساعت تا یک ثانیه سیستم را بیدار می کند. RTC از طریق گذرگاه I2C مشابه LED ارتباط برقرار می کند-آدرس های متفاوتی دارند. همچنین پر از طریق سوئیچ روشن/خاموش به کابل JST به باتری 18650 متصل می شود تا تمام قدرت را به سیستم خاموش کند. این امر به شما امکان می دهد در صورت خالی شدن باتری با اتصال یک میکرو USB به پر ، شارژ داخلی آن را انجام دهید. هر زمان که نرم افزار جدیدی را در Feather بارگذاری می کنید ، باید به یاد داشته باشید که TPL5111 را با فشردن دکمه آن شروع کنید ، در غیر این صورت Feather به تماس بوت USB پاسخ نمی دهد. این دکمه به گونه ای طراحی شده است که فقط در صورت فشار دادن صفحه LED را تغذیه می کند و همچنین سیگنال بالایی را به TPL5111 ارسال می کند که به شما امکان می دهد تا زمانی که دکمه را فشار داده اید ، پر روشن شود. این کار برای محدود کردن مدت زمان روشن بودن صفحه انجام می شود - فقط برای بررسی وضعیت پروبهای دما ، میزان باتری و زمان/تاریخ و اندازه سایزی که در حال ساخت آن هستید استفاده می شود. آخرین قطعه سیم کشی دو پروب است که از طریق آخرین نقطه حفاری در نیمه پایینی قرار می گیرند. این اتصالات با اتصال JST 3 پین متصل شده اند تا حذف آن آسان تر شود. از قرار دادن مقاومت 4.7K روی برد برای اتصال پین داده و ولتاژ در گذرگاه سنسور دما غافل شدم. بنابراین این کار باید در یکی از نقاط اتصال سنسور روی برد انجام شود-آنها برچسب گذاری شده اند بنابراین باید آسان باشد. هر دو به یک پین GPIO در Feather می روند ، بنابراین فقط یک اتصال مقاومت لازم است.

مرحله 4: برنامه ریزی کنید

درک این برنامه بسیار آسان است. کتابخانه SD برای استفاده از فایل کارت SD است که در برد پر قرار دارد. کتابخانه های OneWire و Dallas Temp برای حذف خواندن تک سیم از پروبهای دما هستند. DonePin به TPL5111 اطلاع می دهد که تمام خواندن داده ها به پایان رسیده است و غیرفعال کردن Featherboard مشکلی ندارد. VBatpin پین روی پر است که بر روی آن تقسیم ولتاژ وجود دارد تا مقدار باتری Lipo را بخواند. کتابخانه Asciiwire قرار است صفحه LED را اجرا کند. OneWireBus در این مورد GPIO pin 6 است. سیستم فایل SD برای این Datalogger یک فایل ANALOG02. TXT را تنظیم می کند تا همه داده ها را جمع آوری کند. هر بار یک فایل را باز می کند و فقط به آن اضافه می شود. برای خلاص شدن از شر اطلاعات قدیمی ، باید تراشه را از دارنده کارت SD خارج کرده و در رایانه بارگیری کنید-به عنوان مثال در برگه EXCEll. این کار به راحتی با بخش واردات داده از صفحه گسترده انجام می شود. سپس فایل ها از تراشه حذف می شوند و هنگامی که پر دوباره باز می شود ، یک مورد جدید می سازد. بعد تنظیم زمان/تاریخ برای RTC می آید. //rtc.adjust(DateTime(F(_DATE_) ، F (_ TIME_)))؛ کاراکترهای نظر را حذف کنید تا RTC شما روی زمان بوت شما تنظیم شود و سپس با این خط تراشه را مجددا برنامه ریزی کنید تا دفعه بعد که کامپیوتر بوت می شود بار دیگر از همان زمان بوت استفاده نکند به جای اینکه به زمانسنج باتری پشتیبان اجازه دهد آن را پر کند in. قسمت loop () فایل SD را باز می کند ، تاریخ/زمان را دریافت می کند ، هر دو سنسور را خوانده و تبدیل می کند ، میزان باتری را محاسبه می کند و آن را روی کارت SD می نویسد. سپس باعث می شود که پین انجام شده توالی را خاموش کند.

مرحله 5: استفاده از آن

با اتصال پر به پریز MicroUSB باتری به طور کامل شارژ می شود. چراغ شارژ تا زمان شارژ کامل روشن می شود-کند است. یک کارت SD تازه بدون ANALOG02. TXT در نگهدارنده تراشه قرار می گیرد. درپوش نصب شده و پنج مهره در برابر واشر لاستیکی پیچ می شوند. دکمه روشن / خاموش روشن می شود و بعد از حدود 4 ثانیه دکمه فشار داده می شود. ابتدا دمای پیش فرض را به سرعت نمایش می دهد و پس از روشن شدن صفحه T1 و T2 را به عنوان خروجی پروبهای دما نشان می دهد. می توانید یکی را با دست خود گرم کنید تا برچسب T1 و T2 داشته باشد. صفحه همچنین ساعت ، دقیقه ، ثانیه ، روز ، ماه و سال خواندن و همچنین میزان باتری و حجم فایل شما در این مرحله را نشان می دهد. این بررسی برای اطمینان از اینکه همه چیز خوب کار می کند قبل از ترک آن به مدت 8 ماه انجام می شود. دکمه را رها کرده و پروب ها را در جایی که می خواهید اندازه گیری دما انجام شود ، قرار دهید. آنها ضد آب هستند و امیدوارم دستگاه شما نیز باشد. این خروج اولیه ماشین ها در ایلیامنا آلاسکا خواهد بود و تا آوریل آینده در زیر زمین خواهد بود. در آزمایش اولیه ، این باتری اندازه به اندازه کافی برای حداقل 1/2 سال و در 12 قرائت در روز به دلیل توان مصرفی TPL5111 به اندازه کافی خوب بود. مطالعات گرمایش جهانی برای همه افراد بسیار مهم است-بیرون بروید و کمی کار کنید!