AtmoScan: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

**********************************************************************************************

اخبار

برای GitHub من بروید:

- برخی تغییرات سخت افزاری کوچک طراحی را بهبود می بخشد ، از جمله توانایی خاموش شدن خود از نرم افزار ، رفع یکی از بزرگترین اشکالات طراحی - نحوه مدیریت باتری کم.

- یک طرح PCB v2 در حال حاضر همراه با یک راهنما منتشر شده است تا به راحتی تغییرات را در بردهای V1.0 اعمال کنید.

- فایل های CAD برای ضمیمه شدن کامل

محفظه جدید شبیه تصویر بالا است … خوب ، بدون نوار لاستیکی

****************************************************************************************

ATMOSCAN یک دستگاه چند سنسور با هدف نظارت بر کیفیت هوای داخل ساختمان است. در حالی که پروژه های زیادی با هدف مشابه منتشر شده است ، این یک سیستم کامل در یک بسته جمع و جور و مستقل است که همه آنها را خلاصه می کند. این صفحه نمایش LCD رنگی دارد ، از لحاظ زمان و مکان آگاه است ، با حرکت کنترل می شود و از طریق MQTT به ThingSpeak (یا دیگران) ارسال می شود ، اما می تواند عملیات قطع و وصل مجدد را به درستی انجام دهد. با باتری قابل شارژ تعبیه شده در صورت قطع برق ، یک روز کامل دوام می آورد.

از چارچوب مشارکتی چند وظیفه ای استفاده می کند و در هنگام نمونه برداری از حسگرها ، مدیریت UI ، ارسال به MQTT ، به ورودی کاربر بسیار پاسخگو است. در واقع از ESP8266 کوچک کمی بیرون می آید. این کار را با ادغام تعدادی کتابخانه منبع باز و استفاده از خدمات وب اینترنتی انجام می دهد.

اعتبار کتابخانه ها به تعدادی از مشارکت کنندگان تعلق می گیرد ، بعداً ببینید.

موسیقی موجود در فیلم را می توانید در اینجا پیدا کنید

مرحله 1: سنسورها

Atmoscan تعدادی متغیر را اندازه گیری می کند:

• درجه حرارت
• رطوبت
• فشار
• CO2
• CO
• NO2
• VOC (ترکیبات آلی فرار ، شاخص کیفیت هوا)
• PM 01
• PM25
• PM10
• تابش - تشعشع

برای انجام این کار ، تعدادی سنسور گسسته را ادغام می کند

• BME280 (به عنوان مثال پیوند)
• PMS7003 (به عنوان مثال پیوند)
• MH-Z19 (به عنوان مثال پیوند)
• HDC1080 (به عنوان مثال پیوند)
• MiCS6814 (پیوند)
• MP503 (پیوند)
• لوله LND-712 Geiger (پیوند ، من آن را در اروپا پیدا کردم اینجا پیوند یا اینجا پیوند) با ماژول ولتاژ بالا (پیوند)

برگه های داده در اینجا هستند.

مرحله 2: الکترونیک

اگر از شارژر باتری یکپارچه دست کشیدید ، Atmoscan را می توان به راحتی با NodeMCU یا هر برد ESP8266 و برخی دیگر از اجزای موجود ، مانند تغییر سطح و تنظیم کننده ولتاژ ، به آسانی ساخت.

در حالی که نمونه اولیه را با اجزای جداگانه انجام می دادم ، برای نسخه نهایی یک برد خاص طراحی کردم که همه عملکردها را یکپارچه می کند و اتصالات منظمی را برای سنسورها و LED ها را برای وضعیت ارائه می دهد (آبی = منبع تغذیه متصل ؛ قرمز = شارژ).

فایل های PCB Eagle در اینجا موجود است.

به طور خاص ، هیئت مدیره ادغام می شود:

• مدار شارژ بر اساس MAX8903A (پیوند)
• منطق روشن/خاموش یک دکمه
• ماژول ESP12E
• منطق برنامه نویسی
• تغییر سطح
• درایور LCD Backlight
• 3.3V تنظیم کننده ولتاژ گام به گام/پایین بر اساس Pololu S7V8F3 (پیوند)
• تنظیم کننده ولتاژ افزایش 5V بر اساس Pololu U1V10F5 (پیوند)
• سوخت سنج LiPo بر اساس SparkFun TOL10617 (پیوند)

صفحه نمایش 2.8 اینچی TFT 320x240 بر اساس تراشه ILI9341 (پیوند) است.

سنسور اشاره بر اساس تراشه PAJ7620U2 (پیوند) است که بسیار بهتر از APDS9960 ارزان قیمت است که وقفه های مداوم ایجاد می کند و نمی تواند از طریق پلکسی کار کند.

سنسورها نسبتاً تشنه قدرت هستند ، بنابراین برای تضمین حداقل 24 ساعته خودمختاری ، من یک بسته با 3 عدد باتری LiPo 105575 5000 میلی آمپر ساعتی (لینک) تهیه کردم. در واقع ، 2 می توانست کافی باشد. شارژر MAX8903 برای شارژ بسته 15000 میلی آمپر ساعتی تلاش می کند.

نکات - همانطور که در تصاویر مشاهده شده است:

• موقعیت اتصالات نشان داده شده است
• اگر می خواهید اسلات کارت SD را از صفحه نمایش جدا کنید ، اگر می خواهید در محفظه جا شود
• شما باید یک بریدگی کوچک در PCB ایجاد کنید تا با فن تداخل نداشته باشید (ناچ بعد از iPhone X مد شده است). تصحیح شده در PCB V2

اختصارات اتصالات در PCB به شرح زیر است:

• PRS: سنسور فشار سنج (بر اساس BME280) توجه: مستقیماً روی PCB نصب شود
• VOC: Grove - سنسور کیفیت هوا v1.3 (بر اساس MP503)
• TMP: سنسور رطوبت و دما دیجیتال با دقت بالا (بر اساس HDC1080)
• PMS: PMS7003 سنسور غلظت ذرات دیجیتال
• GAS: Grove - سنسور گاز چند کانالی (بر اساس MiCS6814)
• GES: Grove - Gesture sensor (بر اساس PAJ7620U2)
• RAD: لوله Geiger (از طریق ماژول منبع تغذیه درایور Geiger Prob ولتاژ بالا 400V / 500V با خروجی پالس دیجیتالی TTL)
• CO2: سنسور گاز مادون قرمز CO2 MH-Z19
• U1V10F: تنظیم کننده ولتاژ افزایش 5V بر اساس Pololu
• U1V10F5 S7V8V3: تنظیم کننده ولتاژ 3.3V گام به گام/گام به گام بر اساس Pololu S7V8F3
• TOL10617: اندازه گیر سوخت Sparkfun LiPo
• LCD: صفحه نمایش ILI9341

مرحله 3: محوطه سازی

محفظه از یک ظرف مکعب پلکسی 10x10x10 سانتی متر مشتق شده است که در ebay خریداری کردم و برای استفاده کاملاً متفاوت بود. دارای شکافهای تهویه مناسب بود که دقیقاً همان چیزی بود که مورد نیاز بود. در اصل حجم برای بسته بندی کل مجموعه کافی بود ، با این تفاوت که آسان نبود … برخی از تلاش های اولیه بر اساس مدل های مقوایی به طرز بدی انجام شد ، بنابراین من تسلیم شدم و چند ساعت را با CAD سه بعدی تلف کردم و برش های لیزری ساپورت های داخلی را انجام دادم. فضای داخلی به صورت محفظه ای تقسیم شده است تا سنسور دما تا آنجا که ممکن است از منابع گرمای داخلی فاصله داشته باشد. در حالی که محفظه خارجی از مواد 3 میلی متری ساخته شده است ، قسمت بالای آن از ورق های 2+1 میلی متر ساخته شده است. این ترفند اجازه می دهد تا سنسور حرکت فقط با 1 میلی متر اکریلیک پوشانده شود و این برای کارکردن آن کافی است.

برخی از تغییرات باید با ابزار دستی روی محفظه اصلی مانند فن ، سوئیچ و سوراخ USB انجام شود. نتیجه با این وجود مناسب بود!

فایل های CAD اینجا هستند.

مرحله 4: مونتاژ مکانیکی

بسته بسیار متراکم است ، اما به لطف طراحی cad سه بعدی هنگام مونتاژ آن شگفتی های کمی داشتم.

گردش هوا (از بالا به پایین) توسط یک فن کوچک تضمین می شود. پس از خرید یک شماره مناسب در Aliexpress / eBay ، متوجه شدم که سر و صدای طرفداران ارزان قیمت برای یک دستگاه داخلی غیر قابل تحمل است. من در نهایت یک Papst 255M (پیوند) نسبتاً گران قیمت و آهسته خریدم و از طریق چند دیود آن را با جریان کمتر از 5 ولت تغذیه کردم. نتیجه نسبتاً خوب است و آنقدر ساکت است که قابل توجه نیست (حتی مورد تأیید همسر ، سخت ترین گواهینامه).

مرحله 5: نرم افزار

معماری نرم افزار بر اساس یک چارچوب شی گرا است که چندین فرایند (مشارکتی) را اجرا می کند که UI ، حسگرها و MQTT را اداره می کند. این مکان و زمان آگاه است ، اما می تواند قطع / وصل مجدد به WiFI را اداره کند.

چارچوب باز است و می تواند هر تعداد صفحه را مدیریت کند ، به شرطی که کد و منابع آنها در حافظه فلش قرار گیرد. چارچوب برنامه حرکات را انجام می دهد و آن را به صفحه نمایش منتقل می کند تا در صورت لزوم ، بیشتر لغو شود. حرکاتی که توسط چارچوب مدیریت می شوند عبارتند از:

• ضربه تند وشدید زدن به چپ / راست - صفحه را تغییر دهید
• (انگشت) چرخش در جهت عقربه های ساعت - صفحه را بچرخانید
• (انگشت) چرخش خلاف جهت عقربه های ساعت - فراخوانی صفحه راه اندازی
• (دستی) از دور تا بسته - صفحه را خاموش کنید

صفحه های نمایش از یک کلاس پایه به ارث می رسند و از طریق مدل رویداد زیر مدیریت می شوند:

• فعال کنید - یکبار ، هنگام ایجاد صفحه ، شلیک می شود
• به روز رسانی - به طور دوره ای برای به روز رسانی صفحه تماس گرفته می شود
• غیرفعال کردن - یکبار قبل از خاموش شدن صفحه تماس گرفته می شود
• onUserEvent - هنگامی که حسگر حرکت فعال می شود ، فراخوانی می شود. اجازه می دهد تا پاسخ داده شود و همچنین مدیریت رویداد پیش فرض را لغو کند ، به عنوان مثال. برای تغییر صفحه ، کش رفتن را لغو کنید

هر صفحه با ارائه اطلاعات زیر قابلیت های خود را اعلام می کند:

• getRefreshPeriod - هر چند وقت یکبار صفحه نیاز به تازه سازی دارد
• getRefreshWithScreenOff - اگر صفحه می خواهد حتی در صورت خاموش بودن نور پس زمینه تازه شود. به عنوان مثال، برای نمودارها
• getScreenName - نام صفحه
• isFullScreen - کنترل کامل صفحه را در دست بگیرید ، یا اجازه دهید نوار بالایی با تاریخ/زمان/مکان/سنج باتری/سنج وای فای

این چارچوب قادر به نمایش و تخصیص مجدد صفحه ها از طریق یک کارخانه کلاس اعلانات است. تخصیص پویا باعث صرفه جویی در RAM می شود و باعث می شود دستگاه به راحتی قابل ارتقا باشد. چارچوب کلی برنامه نیز برای پروژه های دیگر قابل استفاده مجدد است.

صفحه هایی که در حال حاضر در Atmoscan اجرا می شوند عبارتند از:

• ارزش سنسورها
• نمودار گیگر متر / semilog
• وضعیت سیستم
• گزارش خطا
• ایستگاه هواشناسی
• لکه بینی هواپیما
• برپایی
• باتری کم

صفحه های Setup امکان تنظیم اعتبارنامه Wifi ، کانال های MQTT ، سرور Syslog را می دهد.

جدید در v2.0: همه کلیدهای خدمات وب اکنون از طریق درگاه پیکربندی قابل تنظیم هستند. تنها مقداری که هنوز کدگذاری شده است رمز OTA (حروف بزرگ ATMOSCAN) است.

نکته 1: ابتدا برنامه نویسی باید با کابل سریال USB متصل به کانکتور برنامه نویسی انجام شود. از آنجا که پورت سریال توسط یک سنسور اشغال شده است ، اشکال زدایی و برنامه نویسی به این روش پس از مونتاژ غیر عملی است زیرا نیاز به جدا کردن سنسور دارد. بنابراین نرم افزار از اشکال زدایی SYSLOG و به روز رسانی OTA پشتیبانی می کند.

توجه 2: فایل دودویی ATMOSCAN بیش از 700 کیلوبایت است و ArduinoOTA نیاز دارد فضای برنامه حداقل دو برابر اندازه تصویر باشد ، که گزینه "4M (3M SPIFFS)" را رد می کند. با این حال ، گزینه استاندارد "4M (1M SPIFFS)" نیز نامناسب است زیرا پارتیشن SPIFFS برای منابع گرافیکی مربوط به ایستگاه هواشناسی ، چشم انداز هواپیما و فایل پیکربندی کافی نیست. بنابراین پیکربندی سفارشی "4M (2M SPIFFS)" برای حل مشکل ایجاد شده است. توضیح در اینجا

اسناد و کد منبع کامل در اینجا موجود است.

اعتبار شامل کتاب و کتابخانه ها از

• آدافروت
• آرکائو
• بلانچون
• بدمر
• ClosedCube
• Gmag11
• Knolleary
• لوکادنتلا
• مشاهده شد
• Squix78
• تزاپو
• جادوگر 97

خدمات وب را از یکپارچه می کند

• Adsbexchange.com
• GeoNames.org
• Google.com
• Mylnikov.org
• Timezonedb.com
• Wunderground.com

مرحله 6: آن را بهتر کنید

نتیجه اصلا بد نیست! نرم افزار خوب به نظر می رسد و قابل اعتماد است ، در حالی که می توان آن را با ویژگی های جدید گسترش داد و شاید کمی تمیز شود تا چارچوب برنامه واقعا قابل استفاده مجدد برای پروژه های دیگر باشد. کالیبراسیون برخی از سنسورها زیاد نیست ، اما تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز است. زمان با ارزش است و من مقدار زیادی ندارم ، بنابراین پیشرفت کند بود. وقتی کارم تمام شد ، پشتیبانی مناسب از ESP32 در دسترس قرار گرفت. اگر اکنون آن را شروع می کردم ، از آن استفاده می کردم و سنسورهای خارجی را از طریق بلوتوث ادغام می کردم.

هر کسی؟

توجه: من هنوز مشتی PCB دارم ، بنابراین اگر کسی علاقه مند است با قیمت اسمی / پستی در دسترس است.

مرحله 7: پرسش و پاسخ

اول از همه ، از نظرات مثبت مثبت شما سپاسگزارم. راستش من انتظار چنین علاقه ای را نداشتم.

من تعدادی از سوالات را از طریق نظرات یا پیام های خصوصی دریافت کردم ، بنابراین فکر کردم پاسخ ها را در اینجا جمع آوری کنم. اگر بیشتر آمد ، من اضافه می کنم.

من در پشت کشو 8 PCB موجود را پیدا کردم - و آنها در راه بلژیک ، آلمان ، هند ، ایالات متحده ، کانادا ، انگلستان ، استرالیا هستند. عجب 3 قاره ای! حیرت انگیز.

در صفحه پیکربندی ATMOSCAN چه چیزی بگذارم؟

صفحه پیکربندی Atmoscan به پارامترهای زیر نیاز دارد:

• SSID و رمز عبور شبکه WiFi که می خواهید به آن متصل شود
• سرور MQTT که استفاده می کنید. به عنوان مثال ، من از mqtt.thingspeak.com استفاده می کنم
• رشته اتصال برای موضوعات MQTT استفاده می شود. به عنوان مثال ، مباحث Thingspeak MQTT در قالب: کانال/CHANNEL-ID/انتشار/WRITE-API (مثال: کانالها/123456/انتشار/567890)
• سرور Syslog: IP سرور syslog که برای ورود به سیستم استفاده می کنید
• کلید Google برای API Maps Static. یک کلید از https://console.cloud.google.com/apis/dashboard دریافت کنید. ایجاد یک پروژه ؛ API مورد استفاده Atmoscan https://maps.googleapis.com/maps/api/staticmap است. یک کلید برای این API در پروژه google که ایجاد کرده اید ایجاد کنید ، از آن در اینجا استفاده کنید
• کلید آب و هوای زیرزمینی ایجاد یک حساب کاربری در www.wunderground.com ، رفتن به WEATHER API (پیوند در پایین صفحه اصلی ، رفتن به تنظیمات کلیدی ، ایجاد کلید ، استفاده از آن در اینجا
• حساب Geonames. یک حساب کاربری در https://www.geonames.org/ ایجاد کنید تا بتواند از خدمات وب رایگان استفاده کند و نام کاربری را در اینجا قرار دهید
• کلید TimeZoneDB ایجاد یک حساب onhttps://timezonedb.com/ ، ایجاد یک کلید ، آن را در اینجا قرار دهید

چگونه Thingspeak را پیکربندی کنم؟

شما به 3 کانال Thingspeak احتیاج دارید. فیلدها به شرح زیر استفاده می شوند:

CHANNEL 1 فیلدها

1. درجه حرارت
2. رطوبت
3. فشار
4. PM01
5. PM2.5
6. PM10
7. CPM
8. تابش - تشعشع

CHANNEL 2 فیلد

1. CO
2. CO2
3. NO2
4. VOC

CHANNEL 3 فیلد (کانال سیستم)

1. UPTIME در دقیقه
2. انبار رایگان در BYTES
3. WIFI RSSI (SIGNAL IN DBM)
4. ولتاژ باتری
5. SOC خطی (وضعیت باتری٪ - محاسبه خطی ، متناسب با ولتاژ)
6. SOC NATIVE (وضعیت باتری٪ - همانطور که توسط gauge گزارش شده است. همانطور که از سنج خوانده شده است. توجه داشته باشید: هنگام رسیدن به 3.6 ولت میزان سنج 0 says می گوید در حالی که باتری ها می توانند کمی بیشتر تخلیه شوند ، به عنوان مثال بالای 3 ولت. حد پایین ، که در آن ATMOSCAN خاموش می شود ، یک #تعریف در فایل globaldefinitions.h است)
7. SYSTEM TEMPERATURE (از bme280 ، مستقیماً روی برد نصب شده است)
8. رطوبت سیستم (از bme280 ، مستقیماً روی برد نصب شده است)

PCB بسیار جمع و جور است. چگونه می توان دستگاه های SMD ، به ویژه IC MAX8903A را لحیم کرد؟

در ابتدا ، من به شما پیشنهاد می کنم از خود بپرسید که آیا می خواهید وارد SMD شوید یا یکبار مصرف است- اگر مورد دوم است ، شاید از کسی بخواهید که این کار را برای شما انجام دهد. اگر می خواهید چالش SMD را بپذیرید ، کمی سرمایه گذاری کنید و ابزارهای مناسب (لحیم کاری ، شار ، آهن کوچک ایزوپروپیلیک الکل ، اسلحه گرم ، موچین ، دوربین USB ارزان ، نگهدارنده PCB) را تهیه کنید. امروزه این چیزهای ارزان قیمت است. سپس یک ویدئوی یوتیوب را تماشا کنید-نیم میلیون نفر وجود دارد-و مدتی را با یک PCB قدیمی صرف کنید که می توانید برخی از اجزا را قربانی کرده و لحیم کنید / تمیز کنید / لحیم کنید. شما نمی توانید باور کنید که این چقدر آموزنده است ، برای یادگیری آنچه باید انتظار داشت ، دما را به درستی تنظیم کرد و غیره. از روی تجربه صحبت می کنم … من SMD رابط اتصال صفحه نمایش را در iPod touch تغییر دادم و اولین مورد را کشتم!

در واقع PCB Atmoscan جمع و جور است و آن IC آسان نیست. باز هم ، من توصیه نمی کنم این کار را به عنوان اولین لحیم کاری SMD خود انجام دهید. QFN بسته ای دوستانه نیست ، اگرچه من تا به حال تعدادی را لحیم کرده ام. هیچ وقت مطمئن نیستید که درست متوجه شده اید…

در Atmoscan ابتدا آن را لحیم کردم ، سپس اجزای اطراف آن را طوری تست کردم که قسمت شارژ برد کار کند ، سپس بقیه را تکمیل کردم. از تصاویر پیوست شده باید بتوانید جهت اجزا را استنباط کنید. من از کتابخانه های مولفه های حوزه عمومی استفاده کردم و جهت گیری آن در صفحه ابریشم چندان مشهود نیست.

روش من: ابتدا مقداری لحیم کاری روی پد ها با اتو گذاشتم. سپس مقدار زیادی جریان (مخصوص SMD) و من با دقت IC را با موچین قرار دادم. سپس همه چیز را در حدود 200/220 درجه سانتیگراد (زیر نقطه ذوب) گرم کنید تا از تنش ناشی از حرارت ناهموار جلوگیری شود. سپس دما را تا 290 درجه سانتیگراد یا بیشتر و در اطراف IC افزایش دادم. اگر مقداری لحیم کاری روی یک پد مجاور بگذارید ، می بینید که دما در نقطه ذوب است ، زیرا می درخشد.

پس از آن آن را با الکل ایزوپروپلیک تمیز کردم و با یک دوربین USB ارزان قیمت آن را به دقت بررسی کردم. مسائل معمول تراز و مقدار لحیم کاری است ، زیرا ممکن است برخی از پین ها به هم متصل نباشند. در برخی موارد مجبور شدم با یک لحیم کاری کوچک به آن برگردم تا لحیم بیشتری به برخی از پین ها اضافه شود ، زیرا این IC دارای یک پد حرارتی در زیر است که باید نیز لحیم شود. این امر حدس زدن مقدار لحیم کاری را کمی مشکل می کند و ممکن است اتفاق بیفتد که لحیم کاری زیاد زیر آن را بالا ببرد تا پین ها به PCB برخورد نکنند.

با گفتن این ، من نمی خواهم شما را بترسانم. من 3 تخته را تکمیل کردم و هرگز این IC ها را نکشیدم … یکبار حتی مجبور شدم آن را بردارم ، تمیز کنم و از ابتدا دوباره راه اندازی کنم ، اما در نهایت کار کرد. باز هم ، فوق العاده آسان نیست ، اما شدنی است.

قطعات رو از کجا خریدید؟

بیشتر در eBay و Aliexpress. با این حال ، مارک های اصلی اصلی هستند (Seeed، Pololu، Sparkfun).

برخی از پیوندهای نشانه ای دنبال می شوند. توجه: به اطراف نگاه کنید ، ممکن است معاملات ارزان تری نیز پیدا کنید…

www.aliexpress.com/item/ESP8266-Remote-Ser…

www.aliexpress.com/item/PLANTOWER-Laser-PM…

www.aliexpress.com/item/High-Accuracy-BME2…

www.aliexpress.com/item/Free-shipping-HDC1…

www.aliexpress.com/item/J34-F85-Free-Shipp…

www.aliexpress.com/item/30pcs-A11-Tactile-…

www.aliexpress.com/item/10PCS-IRF7319TRPBF…

www.aliexpress.com/item/120PC-Lot-0805-SMD…

www.aliexpress.com/item/100pcs-sma-1N5819-…

www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-100P…

www.aliexpress.com/item/Chip-Capacitor-080…

www.aliexpress.com/item/92valuesX50pcs-460…

www.aliexpress.com/item/170valuesX50pcs-85…

www.aliexpress.com/item/Si2305-si2301-si23…

www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-SI2303-…

www.aliexpress.com/item/20pcs-XH2-54-2-54m…

www.aliexpress.com/item/10pcs-SMD-Power-In…

برد Atmoscan شامل یک مدار برنامه نویسی است که مطابق با NodeMCU است. اتصال سریال معمولاً برای اولین برنامه نویسی استفاده می شود. پس از آن ، برنامه نویسی OTA از طریق wifi گزینه ترجیحی است ، زیرا می توان آن را با واحد کاملاً مونتاژ انجام داد. فراموش نکنید که پورت سریال معمولاً توسط سنسور ذرات استفاده می شود!

برای برنامه ریزی برد با سریال ، یک آداپتور USB-Serial (به عنوان مثال FTDI232 یا مشابه آن) باید به دنبال اتصال در شماتیک به کانکتور J7 (کنار دکمه تنظیم مجدد) متصل شود. برنامه را می توان بدون اتصال سنسورها بارگذاری کرد ، با این تفاوت که خط وقفه سنسور geiger باید به GND متصل شود ، در غیر این صورت برد بوت نمی شود (برای انجام این کار ، پایه های 1 و 3 را در کانکتور RAD وصل کنید). ساده ترین راه برای آزمایش برد بدون استفاده از طرح اصلی - در نتیجه بدون پیچیدگی سنسورها - بارگذاری این برنامه ساده از طریق کابل سریال است. این یک نقطه دسترسی wifi ایجاد می کند که امکان چشمک زدن بیشتر با برنامه اصلی را می دهد.

مهم: فراموش نکنید که از پیکربندی 4M/2M SPIFFS طبق دستورالعمل استفاده کنید ، در غیر این صورت برنامه اصلی مناسب نخواهد بود. صفحه باید از طریق برنامه نویسی سری با آن پیکربندی اولیه شود ، در غیر این صورت ممکن است بعداً با OTA مشکلی داشته باشید.

متاسفانه در صورت عدم وجود سنسورها ، مقداردهی اولیه سنسورها مسدود می شود (بستگی به ارائه دهنده کتابخانه دارد). یک مثال ، کتابخانه حسگر چند گاز است. برای اطمینان از راه اندازی صحیح Atmoscan با سیستم عامل کامل ، می توانید روند مربوطه را غیرفعال کنید ، به نکته پرسش و پاسخ مربوطه مراجعه کنید. یک راه ساده برای غیرفعال کردن همه سنسورها برای آزمایش این است که در مورد خط #تعریف ENABLE_SENSORS در فایل GlobalDefinitions.h نظر دهید.

هنگامی که تخته برای اولین بار طرح اصلی را بارگذاری می کند ، باید تشخیص دهد که پیکربندی نشده است و باید یک wifi hotspot باز کند ، که می توانید آن را متصل کرده و تنظیم کنید. در بین تنظیمات ، یک سرور syslog وجود دارد که به اشکال زدایی کمک زیادی می کند. همچنین می توانید با ثبت نظر در مورد #تعریف DEBUG_SYSLOG در فایل GlobalDefinitions.h سطح ورود به سیستم را افزایش دهید.لطفاً توجه داشته باشید که در همان فایل یک #DEBUG_SERIAL تعریف شده نیز وجود دارد که در هنگام اشکال زدایی اولیه مورد استفاده قرار گرفته است. در صورت عدم اظهار نظر ، برخی از گزارش های باقی مانده را گزارش می کند ، اما حداقل است. یک مورد ToDo همیشه این بود که ورود به سیستم یکنواخت و قابل انتخاب باشد ، اما من هرگز وقت نداشتم آن را تمیز کنم.

آیا کتابخانه های مورد استفاده خود را تغییر داده اید ، آیا پیکربندی لازم است؟ (برخلاف بارگیری و کامپایل)

سوال خوبی بود ، من فراموش کردم به آن نکته اشاره کنم. در واقع چند حالت / پیکربندی مورد نیاز است:

• کتابخانه https://github.com/Seeed-Studio/Mutichannel_Gas_Sensor - دستورات اشکال زدایی سریال. باید نظر داده شود ، زیرا از پورت سریال برای سنسور استفاده می شود!
• کتابخانه https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI - به فایل پیکربندی نیاز دارد که در آن تعیین پین و فرکانس SPI مشخص شده است
• کتابخانه https://github.com/lucadentella/ArduinoLib_MAX1704… - با نگاه کردن به نظرات و درخواست های کشیدن متوجه شدم که یک اشکال وجود دارد که هرگز ادغام نشد

تا جایی که من به خاطر دارم این باید باشد. در صورت بروز هرگونه مشکل به من اطلاع دهید.

توجه: لطفاً به نظرات موجود در آخرین کد منبع مراجعه کنید - حاوی پیوندهایی به همه کتابخانه های مورد نیاز است و به روز است

چرا برخی از سنسورها در فیلم/تصاویر قرمز و برخی دیگر سبز می خوانند؟

رنگ نشان دهنده روند است. سفید شروع می شود و اگر بالا رفتن قرمز است ، اگر پایین رفتن سبز است.

چگونه با رانش سنسورها در طول زمان برخورد می کنید؟ این سنسورها چقدر خوب هستند؟ با این سنسورها چه چیزی می توان دید؟

راستش این یک کیت اندازه گیری علمی نیست. برای کالیبراسیون به تجهیزاتی نیاز دارم که در دسترس ندارم. این واقعا یک پروژه حیوان خانگی است. چندین سنسور را امتحان کردم. به نظر من ذرات ، CO2 ، دما ، رطوبت ، فشار ، Geiger نسبتاً خوب هستند. در مورد NO2 من در مورد کالیبراسیون و طراحی کلی رزرو دارم ، اما چیز زیادی در دسترس نیست. به طور کلی ، آنها سنسورهای اصلی هستند.

با این حال ، این ترکیب به اندازه کافی خوب است تا چیزهایی را نشان دهد که انتظارش را ندارید.

با Atmoscan در اتاق نشیمن و آشپزخانه یک اتاق دورتر ، قله های بزرگ ذرات را تشخیص می دهد ، به عنوان مثال سرخ کردن مواد NO2 را از ترافیک صبح حتی با بسته شدن پنجره ها احساس می کند.

آیا پیشخوان Geiger واقعاً ضروری بود؟ آیا چیز مفیدی را نشان می دهد؟

خوشبختانه ما حوادث هسته ای نداشتیم و هنوز جنگ در راه نیست … با این حال ، نیروگاه های هسته ای در این فاصله دور وجود دارد و دولت قرص های ید را برای بچه ها توزیع می کند تا در صورت بروز حوادث در کشو نگهداری شوند … بنابراین من مشکوک شدم. تا اینجا باید بگویم که قرائتها دقیقاً مطابق با تابش زمینه مورد انتظار (0.12 uSv/h) است

هزینه کل دستگاه چقدر است؟

من قبلاً اجزای زیادی در خانه داشتم و پیوندهای بالا به شما ایده می دهد. صادقانه بگویم ، اگر NetAtmo آماده یا مشابه آن خریداری کنید ، در هزینه خود صرفه جویی می کنید. شما نمی توانید یک شرکت چینی را در مقیاس بزرگ انجام دهید! با این حال ، اگر از ساختن شاید با فرزندان خود لذت می برید ، ارزشش را دارد. بخش خوب این است که من قبلاً تعدادی سنسور را برای شما آزمایش کرده و دور انداخته ام….

PCB ها چطور؟ میشه یکی به من بفروشی؟

من در ابتدا 10 مورد از آنها را توسط dirtypcbs.com تهیه کردم و فایل های من به خوبی کار کردند. کیفیت خوب و به اندازه کافی ارزان ، 25USD / 20Euro برای 10 PCB. من از دو مورد استفاده کردم و خوشحالم که باقی مانده را با هزینه بدون هزینه (2 یورو + ارسال ، بسته به موقعیت و ترجیحات حمل و نقل) ارسال می کنم. می ترسم مجبور شوم اولین هایی را انتخاب کنم که به من پیام خصوصی می دهند.

آیا می توانید یک کیت یا کمپین kickstarter بسازید؟

چاپلوس ، اما راستش من هرگز فکر نمی کردم که به اندازه کافی نوآورانه باشد … و علاوه بر این ، هیچ وقت !!

با این حال ، اگر کسی ایده را انتخاب کند ، تکرار دوم مورد نیاز است. برخی از لبه های تیز در طراحی وجود دارد که ارزش اصلاح آنها را دارد ، اما باز هم من هرگز وقت کافی برای V2 نداشتم.

در مورد سخت افزار: آیا می توانم سنسور ، صفحه و غیره را برای افزایش قابلیت ها / کاهش مصرف برق اضافه یا حذف کنم؟

صفحه نمایش بدون استفاده از MISO متصل است ، بنابراین CPU هرگز از صفحه نمایش نمی خواند. بنابراین شما نمی توانید مورچه نمایشگر را وصل کنید ، به خوبی کار می کند. با این اوصاف ، صفحه نمایش فقط برای مدتی پس از تشخیص آخرین حرکت روشن است ، بنابراین واقعاً بر مصرف برق تأثیر نمی گذارد.

سنسورها به شدت گرسنه هستند و از کل آن به راحتی 400/500mA استفاده می شود. فن را فراموش نکنید و همچنین این واقعیت را که سنسور ذرات دارای یک فن داخلی است نیز فراموش نکنید. ESP همچنین به دلیل نداشتن تکه GPIO به حالت خواب نمی رود. با این حال ، ممکن است 20 میلی آمپر صرفه جویی شود…

این نرم افزار ماژولار است و به راحتی می توانید فرآیندها و صفحه ها را اضافه/حذف کنید تا بتوانید در صورت تمایل سنسورها را اضافه کنید یا با حذف برخی از آنها روشن کنید. تنها محدودیت تعداد پین GPIO است. با این حال ، اگر I2C باشد ، می توان حسگرها را به راحتی اضافه کرد ، یا به جای آن می توان از بسط I2C برای افزودن GPIO استفاده کرد …

برای غیرفعال کردن سنسور ، به عنوان مثال برای آزمایش ساخت جزئی ، به نظر من بهترین راه این است که فرآیند مربوطه را شروع نکنید. این را می توان با اظهار نظر فراخوانی مربوط () در تابع void startProcesses () در فایل اصلی.ino انجام داد. مگر اینکه بخواهید سیستم را از نظر ساختاری تغییر دهید ، من فرایندها را به طور کلی حذف نمی کنم زیرا فرآیندهای صفحه و MQTT آنها را مورد بررسی قرار می دهند. به این ترتیب آنها فقط باید صفر را برگردانند. لطفاً توجه داشته باشید که ورودی وقفه برای صفحه geiger در صورت عدم استفاده باید پایین کشیده شود ، در غیر این صورت برد بوت نمی شود.

اگر زمان V2.0 را داشتید ، چه پیشرفت هایی می توانستید انجام دهید؟

نه به ترتیب خاصی..

• PCB می تواند از مس در پشت آنتن ESP8266 جلوگیری کند. من آن را کاملاً فراموش کرده ام و این باعث می شود که نمودار تابش غیر همسانگرد باشد
• به نظر من شارژر برای چنین باتری بزرگ کم است / باتری برای شارژر بسیار بزرگ است. آی سی های دیگری وجود دارد و من یکی دیگر را امتحان می کنم.
• باتری سنجهای بهتری وجود دارد.
• من یک سنسور ازن اضافه می کنم
• من از ESP32 برای GPIO های بیشتر و سنسورهای بلوتوث خارج از واحد اصلی استفاده می کنم.
• اگر GPIO های بیشتری با ESP32 یا با I2C Expander داشتم ، از یکی برای کنترل فن و دیگری برای خاموش کردن دستگاه از نرم افزار استفاده می کردم. در حال حاضر هنگامی که باتری کم است ، تنها کاری که می تواند انجام دهد نمایش صفحه نمایش باتری کم است. این در واقع بزرگترین اشکال طراحی است ، زیرا وضعیت کم باتری به شکل دلپذیری اداره نمی شود.

روی نرم افزار

بیشتر از سخت افزار طول کشید … من فکر می کنم که شامل تعدادی از مفاهیم خوب است ، افسوس که به طور کامل اجرا نشده است. به طور خاص ، من معتقدم که باید تمیز شود ، به طور بالقوه گسترش یابد و یک چارچوب عمومی برای برنامه های ESP8266 به راحتی از آن استخراج شود. وقت ندارد. کسی چالش را برطرف می کند؟

آیا می توانید کنترل صدا را اضافه کنید؟

باید امکان پذیر باشد. تعدادی کتابخانه آماده برای کنترل ESP8266 با Alexa وجود دارد و من نمی دانم که چرا ادغام باید مشکل ساز شود. سوال جالب این است که می خواهید با آن چه کار کنید ، از لحاظ عملکرد. من آمازون اکو ندارم بنابراین هرگز امتحان نکردم.

چگونه برش های لیزری را ایجاد کردید؟

نقشه ها با SketchUp ساخته شده اند. این برنامه خوب است اما به طور جدی فاقد قابلیت صادرات است. با این حال ، نسخه آزمایشی 30 روزه به دلیل قابلیت های اضافی کمک می کند. سپس آن را برای پردازش نهایی در Inkscape وارد کردم.

آیا می توانید برای صرفه جویی در مصرف انرژی ، از طریق MOSFET سنسورها را روشن/خاموش کنید؟

در اصل ایده خوبی است ، اما اکثر این سنسورها باید دائماً تغذیه شوند زیرا زمان گرم شدن دارند. علاوه بر این … در ESP8266 GPIO هایم تمام شده است. من حتی مجبور شدم از GPIO10 استفاده کنم که رسماً کاربردی نیست ، اما روی ESP12E خوب کار می کند.

به چه مهارتهایی نیاز دارم؟

برای ساختن آن از ابتدا شما نیاز به زمینه طراحی الکترونیکی دارید. در حقیقت ، امروزه با اینترنت نیازی به خواندن صفحات داده خط به خط مانند روزهای اول من نیست … اگر از نتیجه آزمایش من استفاده کنید ، به برخی از مهارتهای لحیم کاری SMD ، مهارتهای مکانیکی و کمی صبر نیاز دارید.

آیا این اولین پروژه شماست؟

این اولین پروژه آموزشی من است اما اولین پروژه من نیست. من در گذشته خیلی صحبت کردم اما امروزه وقت زیادی ندارم. من در حال تلاش برای آموزش چیزهای مفید به فرزندانم ، مهارت های زنگ زده ام را زنده کردم! چند پروژه دیگر ساختم که شاید روزی آنها را منتشر کنم.