ساعت جزر و مد: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

اگرچه شما می توانید ساعت های جزر و مد آنالوگ را خریداری کنید که یک دست آنها نشان می دهد که آیا جزر و مد زیاد است یا پایین یا جایی در بین آن ، چیزی که می خواستم چیزی بود که به من می گفت در چه زمانی جزر و مد کم خواهد بود. من چیزی را می خواستم که بتوانم سریع آن را بدون نیاز به روشن کردن یا فشار دادن هر دکمه یا صبر کردن به آن نگاه کنم. و من چیزی با عمر باتری طولانی می خواستم. بنابراین من از یک تخته TTGO T5 استفاده کردم که یک برد مبتنی بر ESP32 با صفحه نمایش کاغذ الکترونیکی 2.13 اینچی است که به تراشه TTL5110 متصل است. TPL5110 هر 2.5 ساعت T5 را روشن می کند و یک بار در روز T5 داده های جزر و مد را از NOAA و اطلاعات آب و هوا از OpenWeatherMap ، داده ها را روی کاغذ الکترونیکی نمایش می دهد ، سپس به TPL5110 می گوید که T5 را خاموش کند.

UPDATE (25 فوریه 2020) ساعت جزر و مد یک سال است که کار می کند و باتری آن 4.00 ولت است ، بنابراین ساعت را می توان برای سالهای متمادی کار کرد.

مرحله 1: لیست سخت افزار

تخته TTGO T5 17 دلار

تابلوی Adafruit TPL5110 5 دلار

Adafruit Perma-Proto یک چهارم اندازه (اختیاری) 0.71 دلار (حداقل سفارش 8.50 دلار)

باتری Li-Poly 1200 میلی آمپر ساعت 10 دلار (یا منبع تغذیه مناسب دیگر)

JST PH کابل 2 پین-سربرگ مرد 0.75 دلار

خازن 220 uF

مرحله 2: ابزارها

آهن لحیم کاری

استریپرهای سیم

شارژر باتری Li-Po ، مانند این.

مرحله 3: سخت افزار را مونتاژ کنید

مونتاژ سخت افزار همانطور که شماتیک نشان می دهد بسیار ساده است. من از یک تخته اولیه Adafruit Perma-proto استفاده کردم که مانند یک تخته معمولی معمولی است با این تفاوت که مانند یک تخته نان ، با اتصالات الکتریکی مشابه یک تخته نان ، بسیار خوب است. از آنجا که من فقط به چند اتصال نیاز داشتم و می خواستم کل مجموعه را در یک جعبه کوچک قرار دهم ، یکی از تخته ها را با چرخ برش Dremel به چهارم تقسیم کردم.

خازن 220 uF بسیار مهم است. بدون آن ، TPL5110 هرگز T5 را روشن نمی کند. کمی روشن نیست چرا ، اما سایر افرادی که از TPL5110 استفاده می کنند نیز همین مشکل را داشته اند. شاید ESP32 در هنگام راه اندازی جریان بیشتری نسبت به TTL5110 داشته باشد؟

سیم را با سیم سخت نکنید از کابل JST-PH استفاده کنید تا بتوانید باتری را برای شارژ کردن جدا کنید. اگر TPL5110 "روشن" باشد ممکن است راهی برای شارژ مجدد باتری از T5 از طریق TPL5110 وجود داشته باشد ، اما من نمی توانم این تکنیک را تضمین کنم.

من یک جعبه چوبی به عنوان یک محوطه ساختم ، اما هر چیزی با حداقل ابعاد داخلی 1.5 "x 2.75" x 1 "کار می کند.

مرحله 4: زمان بندی را تنظیم کنید

برد TPL5110 دارای پتانسیومتر تریم است که فاصله زمانی بیدار شدن TPL5110 را تعیین می کند. از یک پیچ گوشتی کوچک برای چرخاندن آن در خلاف جهت عقربه های ساعت استفاده کنید. روی برد من ، این فاصله را روی 145 دقیقه تنظیم کرد ، که در واقع بیشتر از حداکثر 120 دقیقه تعیین شده است ، اما کار می کند و ثابت بود و حتی بیشتر از بیدار شدن در هر 120 دقیقه در مصرف برق صرفه جویی می کند ، بنابراین من از آن استفاده کردم. نیازی نیست که فاصله را دقیق بدانید ، زیرا هدف فقط بارگیری داده ها تقریباً یک بار در روز و تقریباً در حدود 4 صبح است. می توانید فاصله (به عنوان مثال ، 145 دقیقه) و زمان بیدار شدن (به عنوان مثال ، 4 صبح) را در env_config.h مشخص کنید.

(اگر می خواهید زمان بندی پروژه های دیگر کنترل بهتری داشته باشد ، تخته TPL5110 دارای اثری در پشت است که می توانید آن را بردارید تا پتانسیومتر را غیرفعال کنید. سپس یک مقاومت را به پین تاخیر وصل می کنید و مقاومت فاصله را با توجه به این نمودار.)

مرحله 5: نرم افزار

شما به Arduino IDE با بسته ESP32 نیاز دارید. در IDE ، برد خود را روی "ESP32 Dev Module" قرار دهید.

این طرح در https://github.com/jasonful/Tides موجود است و به 3 کتابخانه نیاز دارد:

1. "ایستگاه هواشناسی ESP8266" ، موجود از مدیر کتابخانه Arduino (یا اینجا). شما فقط به این 6 فایل نیاز دارید: ESPHTTPClient.h ، ESPWiFi.h ، OpenWeatherMapCurrent.cpp ، OpenWeatherMapCurrent.h ، OpenWeatherMapForecast.cpp ، OpenWeatherMapForecast.h و می توانید بقیه را حذف کنید.
2. "Json Streaming Parser" موجود از مدیر کتابخانه Arduino (یا اینجا)
3. https://github.com/LilyGO/TTGO-Epape-T5-V1.8/tree/master/epa2in13-demo حتی اگر کد به عنوان یک کتابخانه واقعی بسته بندی نشده باشد ، فقط می توانید آن را در فهرست کتابخانه های خود کپی کرده و شامل آی تی.

مرحله 6: نرم افزار را پیکربندی کنید

چندین پارامتر وجود دارد که باید تنظیم کنید (و چند مورد را ممکن است بخواهید تنظیم کنید) در فایل env_config.h ، از جمله:

• WiFi SSID و رمز عبور
• شناسه ایستگاه NOAA (به عبارت دیگر ، کجا هستید)
• OpenWeatherMap AppID ، که باید در آن ثبت نام کنید (آسان و رایگان است)
• OpenWeatherMap LocationID (دوباره ، کجایی)
• CONFIG_USE_TPL5110 ، که به شما امکان می دهد از T5 بدون TPL5110 استفاده کنید. در عوض ، نرم افزار وارد حالت خواب عمیق می شود. تخته T5 در خواب عمیق حدود 8 ماه کار می کند ، بنابراین انتظار دارم که باتری چند روز دوام بیاورد.

مرحله 7: نحوه عملکرد نرم افزار

(در صورت عدم اهمیت می توانید از این قسمت بگذرید.)

هدف این است که یک بار در روز بیدار شوید ، اما از آنجا که حداکثر فاصله TPL5110 فقط 2 ساعت یا بیشتر است ، T5 باید بیشتر بیدار شود. بنابراین پس از بارگیری داده های جزر و مد ، محاسبه می کند که بین این دو ساعت 2 ساعت بین 4 تا 4 صبح فردا صبح چند مورد وجود دارد. این امر با این واقعیت که TPL5110 به طور کامل برق T5 را قطع می کند ، که برای باتری خوب است ، کمی پیچیده است ، اما این بدان معناست که ما RAM و ساعت واقعی را از دست می دهیم. مثل این است که هر روز صبح با فراموشی از خواب بیدار می شوید. بنابراین برای اینکه بفهمید ساعت چند ساعت است ، آن را از هدر HTTP NOAA استخراج می کند. و برای به خاطر سپردن فاصله زمانی 2 ساعته ، می نویسد که در مقابل ذخیره غیر فرار (فلش). هر بار که از خواب بیدار می شود ، آن شمارنده را بررسی می کند ، آن را کاهش می دهد ، ذخیره می کند و اگر بیشتر از صفر باشد ، بلافاصله یک سیگنال به TPL51110 ("انجام شد") ارسال می کند و می گوید که آن را بخوابد. هنگامی که شمارنده به صفر می رسد ، کد داده های جدید را بارگیری می کند ، و شمارنده را دوباره محاسبه و تنظیم مجدد می کند.

مرحله 8: آن را اجرا کنید

مطمئن شوید که سوئیچ سمت چپ T5 در وضعیت بالا (روشن) قرار دارد ، طرح را در T5 بارگذاری کنید و در عرض چند ثانیه صفحه باید با جزر و مد و اطلاعات آب و هوا به روز شود.

در صورت نیاز به اشکال زدایی نرم افزار ، "#definine DEBUG 0" را در بالای Tides.ino به "#define DEBUG 1" تغییر دهید. با این کار خروجی اشکال زدایی سریال روشن می شود ، همچنین تعداد راه اندازی مجدد باقی مانده قبل از بارگیری داده های جدید و زمان آخرین بارگیری داده ها در پایین مقاله الکترونیکی نمایش داده می شود.

مرحله نهم: مسیرهای آینده

1. استفاده از TPL5110 همراه با صفحه نمایش کاغذ الکترونیکی راهی عالی برای نمایش هرگونه داده ای است که اغلب تغییر نمی کند ، با عمر باتری عالی.
2. هنگام طراحی این ، من از TrigBoard استفاده کردم ، که یک برد ESP8266 با TPL5111 روی برد است. به یک صفحه جداگانه کاغذ الکترونیکی و صفحه درایور کاغذ الکترونیکی مانند این یا این نیاز داشت. یا ترکیبی از راننده+برد مانند این یا این. برای انتقال کد به ESP8266 ، من فکر می کنم کد SSL باید از اثر انگشت به جای گواهی نامه استفاده کند و کد ذخیره سازی غیر فرار باید از حافظه EEPROM یا RTC استفاده کند.
3. اخیراً شنیدم که برد Lolin32 در حالت خواب عمیق بسیار مناسب است: حدود 100uA. به خوبی برد TPL51110 (طبق گفته Adafruit 20uA) خوب نیست اما به اندازه کافی خوب است.
4. OpenWeatherMap داده های آب و هوایی بسیار بیشتری از آنچه من نمایش می دهم برمی گرداند. شامل شناسه های نماد ، که نیاز به یافتن نمادهای تک رنگ در جایی دارد.