Իրական ժամանակում ջրհորի ջրի ջերմաստիճան, հաղորդունակություն և ջրի մակարդակի հաշվիչ ՝ 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Այս հրահանգները նկարագրում են, թե ինչպես կարելի է կառուցել էժան, իրական ժամանակի ջրաչափ `ջերմաստիճանի մոնիտորինգի, Էլեկտրական հաղորդունակության (EC) և ջրի մակարդակների համար փորված հորերում: Հաշվիչը նախագծված է այնպես, որ կախված լինի փորված ջրհորի ներսում, չափի ջրի ջերմաստիճանը, EC- ն և ջրի մակարդակը օրական մեկ անգամ և տվյալները WiFi- ով կամ բջջային կապով ուղարկի ինտերնետ ՝ անհապաղ դիտելու և ներբեռնելու համար: Հաշվիչի կառուցման մասերի արժեքը մոտավորապես $ 230 է WiFi տարբերակի համար և $ 330 $ բջջային տարբերակի համար: Meterրաչափը ցույց է տրված Նկար 1 -ում: Շինության հրահանգներով ամբողջական հաշվետվություն, մասերի ցանկ, հաշվիչ կառուցելու և շահագործելու խորհուրդներ, ինչպես նաև ջրաչափում ջրաչափի տեղադրման եղանակը ներկայացված է կից ֆայլում (EC Meter Instructions.pdf). Այս ջրաչափի նախկինում հրապարակված տարբերակը հասանելի է միայն ջրի մակարդակը վերահսկելու համար (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…):

Հաշվիչն օգտագործում է երեք տվիչ `1) ուլտրաձայնային տվիչ` ջրհորի ջրի խորությունը չափելու համար. 2) ջրի ջերմաստիճանը չափելու անջրանցիկ ջերմաչափ, և 3) սովորական կենցաղային երկկողմանի խրոց, որը օգտագործվում է որպես ցածր գնով EC սենսոր `ջրի էլեկտրական հաղորդունակությունը չափելու համար: Ուլտրաձայնային սենսորը կցվում է անմիջապես հաշվիչի պատյանին, որը կախված է ջրհորի վերևում և չափում է սենսորի և ջրհորի ջրի մակարդակի միջև հեռավորությունը. ուլտրաձայնային տվիչը ջրհորի ջրի հետ անմիջական շփման մեջ չէ: Temperatureերմաստիճանի և EC տվիչները պետք է ընկղմվեն ջրի տակ. այս երկու սենսորները կցվում են հաշվիչի պատյանին բավական երկար երկարությամբ մալուխով, որը թույլ է տալիս սենսորներին երկարացնել ջրի մակարդակից ցածր:

Սենսորները կցվում են «Իրերի ինտերնետ» (IoT) սարքին, որը միանում է WiFi- ին կամ բջջային ցանցին և ջրի տվյալները ուղարկում է գրաֆիկայի ենթարկվելու վեբ ծառայություն: Այս նախագծում օգտագործվող վեբ ծառայությունն է ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/), որն անվճար է օգտագործել ոչ առևտրային փոքր նախագծերի համար (օրական 8 200-ից պակաս հաղորդագրություն): Որպեսզի հաշվիչի WiFi տարբերակը աշխատի, այն պետք է տեղակայված լինի WiFi ցանցի մոտ: Կենցաղային ջրհորները հաճախ բավարարում են այս պայմանին, քանի որ դրանք գտնվում են WiFi- ով տան մոտ: Հաշվիչը չի ներառում տվյալների գրանցիչ, ավելի շուտ այն ջրի տվյալները ուղարկում է ThingSpeak, որտեղ այն պահվում է ամպի մեջ: Հետևաբար, եթե տվյալների փոխանցման խնդիր կա (օրինակ ՝ ինտերնետի անջատման ժամանակ), այդ օրվա ջրի տվյալները չեն փոխանցվում և ընդմիշտ կորչում են:

Այստեղ ներկայացված հաշվիչի նախագիծը փոփոխվել է այն հաշվիչից հետո, որը պատրաստվել է ներքին ջրի բաքում ջրի մակարդակը չափելու և Twitter- ի միջոցով ջրի մակարդակը հաղորդելու համար (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…): Բնօրինակի դիզայնի և այստեղ ներկայացված դիզայնի հիմնական տարբերություններն են հաշվիչը AA մարտկոցներով լարային էներգիայի ադապտերի փոխարեն աշխատելու ունակությունը, տվյալները Twitter- ի հաղորդագրության փոխարեն ժամանակային շարքերի գրաֆիկով դիտելու ունակությունը, ուլտրաձայնային տվիչ, որը հատուկ նախագծված է ջրի մակարդակը չափելու և ջերմաստիճանի և EC սենսորների ավելացման համար:

Էժան, պատվերով պատրաստված EC սենսորը, որը պատրաստված է սովորական տնային խրոցակից, հիմնված էր հիդրոպոնիկայի կամ ակվապոնիկայի գործողության ժամանակ պարարտանյութի կոնցենտրացիաների չափման սենսորային նախագծի վրա (https://hackaday.io/project/7008-fly -wars-a-hacker…): EC սենսորից հաղորդունակության չափումները փոխհատուցվում են `օգտագործելով ջրի ջերմաստիճանի տվիչից տրամադրված ջերմաստիճանի տվյալները: Պատվերով պատրաստված EC սենսորը հիմնված է մի պարզ էլեկտրական սխեմայի վրա (DC լարման բաժանարար), որը կարող է օգտագործվել միայն համեմատաբար արագ, դիսկրետ հաղորդունակության չափումների համար (այսինքն ՝ ոչ շարունակական EC չափումների համար): Այս դիզայնով հաղորդունակության չափումները կարող են կատարվել մոտավորապես յուրաքանչյուր հինգ վայրկյանը մեկ: Քանի որ այս շղթան օգտագործում է DC հոսանք, այլ ոչ թե AC հոսանք, հաղորդակցության չափումներ կատարելը հինգ վայրկյանից պակաս ժամանակամիջոցում կարող է ջրի մեջ իոնների բևեռացում առաջացնել ՝ հանգեցնելով ոչ ճշգրիտ ընթերցումների: Պատվերով պատրաստված EC սենսորը փորձարկվել է առևտրային EC հաշվիչի (YSI EcoSense pH/EC 1030A) համեմատ և պարզվել է, որ այն չափում է հաղորդունակությունը առևտրային հաշվիչի մոտ 10% -ի սահմաններում `սենսորի ճշգրտման արժեքից u 500 uS/սմ սահմաններում:. Desiredանկության դեպքում, ցածր գնով պատվերով պատրաստված EC սենսորը կարող է փոխարինվել առևտրային զոնդով, օրինակ `Atlas Scientific conductive զոնդով (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…):

Այս հաշվետվության ջրաչափը նախագծվել և փորձարկվել է մեծ տրամագծով (0.9 մ ներքին տրամագծով) փորված հորեր `մակերեսային ջրի խորությամբ (10 մ -ից ոչ ավելի, քան գետնի մակերևույթից ցածր): Այնուամենայնիվ, այն կարող է պոտենցիալ օգտագործվել ջրի մակարդակի չափման համար այլ իրավիճակներում, ինչպիսիք են շրջակա միջավայրի վերահսկման հորերը, հորատված հորերը և մակերևութային ջրային մարմինները:

Meterրաչափի կառուցման քայլ առ քայլ հրահանգները տրված են ստորև: Խորհուրդ է տրվում, որ շինարարը նախքան հաշվիչի կառուցման գործընթացը սկսելը կարդա շինարարության բոլոր քայլերը: Այս նախագծում օգտագործվող IoT սարքը Particle Photon է, և, հետևաբար, հաջորդ բաժիններում «IoT սարք» և «Photon» տերմինները փոխադարձաբար օգտագործվում են:

Պարագաներ

Աղյուսակ 1. Մասերի ցուցակ

Էլեկտրոնային մասեր

Levelրի մակարդակի տվիչ - MaxBotix MB7389 (5 մ տիրույթ)

Անջրանցիկ թվային ջերմաստիճանի տվիչ

IoT սարք - Մասնիկի ֆոտոն վերնագրերով

Անթենա (ալեհավաք տեղադրված է հաշվիչի պատյանում) - 2.4 ԳՀց, 6dBi, IPEX կամ u. FL միակցիչ, 170 մմ երկարությամբ

Լարային հաղորդալար `հաղորդունակության զոնդի պատրաստման համար` 2 ճյուղ, ընդհանուր բացօթյա լար, 5 մ երկարությամբ

Հաղորդալար, որն օգտագործվում է ջերմաստիճանի զոնդը երկարացնելու համար, 4 հաղորդիչ, 5 մ երկարություն

Հաղորդալար - ցատկող մետաղալար `միակցիչներին սեղմելով (300 մմ երկարություն)

Մարտկոցի տուփ - 4 X AA

Մարտկոցներ - 4 X AA

Սանտեխնիկայի և ապարատային մասեր

Խողովակ - ABS, 50 մմ (2 դյույմ) տրամագիծ, 125 մմ երկարություն

Վերին գլխարկ, ABS, 50 մմ (2 դյույմ), ամրացված միջադիրով ՝ անջրանցիկ կնիք պատրաստելու համար

Ստորին կափարիչ, PVC, 50 մմ (2 դյույմ) ¾ դյույմ կանացի NPT թելով ՝ սենսորին տեղավորելու համար

2 խողովակաշար, ABS, 50 մմ (2 դյույմ) `վերին և ստորին կափարիչը ABS խողովակին միացնելու համար

Աչքի պտուտակ և 2 ընկույզ, չժանգոտվող պողպատ (1/4 դյույմ) `վերին գլխարկի կախիչ պատրաստելու համար

Այլ նյութեր ՝ էլեկտրական ժապավեն, տեֆլոնային ժապավեն, ջերմության նվազեցում, հաբեր շիշ ՝ EC սենսորի ծածկը պատրաստելու համար, զոդ, սիլիկոն, սոսինձ պատյան հավաքելու համար

Քայլ 1: Հավաքեք Չափիչի պատյանը

Հավաքեք հաշվիչի պատյանը, ինչպես ցույց է տրված վերևում 1 -ին և 2 -րդ նկարներում: Հավաքված հաշվիչի ընդհանուր երկարությունը, ծայրից ծայր, ներառյալ սենսորը և աչքի պտուտակը, մոտավորապես 320 մմ է: 50 մմ տրամագծով ABS խողովակը, որն օգտագործվում է հաշվիչի պատյան պատրաստելու համար, պետք է կտրվի մոտավորապես 125 մմ երկարությամբ: Սա թույլ է տալիս բավականաչափ տարածք պատյանում ՝ IoT սարքը, մարտկոցը և 170 մմ երկարությամբ ներքին ալեհավաքը տեղավորելու համար:

Կցեք բոլոր հոդերը կամ սիլիցիումով կամ ABS սոսինձով, որպեսզի պատյանը անջրանցիկ լինի: Սա շատ կարևոր է, հակառակ դեպքում խոնավությունը կարող է ներս մտնել պատյանում և քանդել ներքին բաղադրիչները: Գործի ներսում կարող է տեղադրվել մի փոքր չորացնող փաթեթ, որը կլանում է խոնավությունը:

Տեղադրեք աչքի պտուտակ վերին գլխիկի մեջ `անցք հորատելով և տեղադրելով աչքի պտուտակն ու ընկույզը: Ակնոցի պտուտակն ամրացնելու համար պատյանից ներսից և դրսից պետք է օգտագործել ընկույզ: Սիլիկոն ՝ կափարիչի ներսում պտուտակի անցքի վրա, որպեսզի այն անջրանցիկ լինի:

Քայլ 2. Կցեք լարերը սենսորների վրա

Leրի մակարդակի տվիչ

Threeրի մակարդակի ցուցիչին պետք է զոդել երեք լար (տե՛ս Նկար 3 ա), որպեսզի այն կցվի Ֆոտոնին (այսինքն ՝ սենսորային կապում GND, V+և Պին 2): Սենսորին լարերը միացնելը կարող է դժվար լինել, քանի որ սենսորի միացման անցքերը փոքր են և իրար մոտ: Շատ կարևոր է, որ լարերը պատշաճ կերպով սոսնձվեն սենսորին, այնպես որ կա լավ, ամուր ֆիզիկական և էլեկտրական միացում և հարակից լարերի միջև զոդման աղեղ չկա: Լավ լուսավորությունը և խոշորացույցը օգնում են զոդման գործընթացին: Նրանց համար, ովքեր չունեն զոդման նախկին փորձ, խորհուրդ է տրվում զոդման որոշակի պրակտիկա նախքան լարերը սենսորին միացնելը: Soldոդման եղանակների մասին առցանց ձեռնարկը հասանելի է SparkFun Electronics- ից (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…):

Լարերը սենսորին կպցնելուց հետո, սենսորից դուրս մնացած ցանկացած ավելորդ մերկ մետաղալար կարելի է կտրել մոտ 2 մմ երկարությամբ: Recommendedոդման հոդերը խորհուրդ են տրվում ծածկել սիլիցիումի հաստ բշտիկով: Սա կապերին տալիս է ավելի ամրություն և նվազեցնում սենսորային միացումներում կոռոզիայի և էլեկտրական խնդիրների հավանականությունը, եթե խոնավությունը մտնում է հաշվիչի պատյանում: Էլեկտրական ժապավենը կարող է փաթաթվել սենսորային միացման երեք լարերի շուրջ ՝ լրացուցիչ պաշտպանություն և լարվածություն ապահովելու համար ՝ նվազեցնելով զոդման հոդերի լարերը կոտրվելու հավանականությունը:

Սենսորային լարերը մի ծայրում կարող են ունենալ հրման տիպի միակցիչներ (տե՛ս նկար 3 բ), որոնք կցվում են Ֆոտոնին: Pushնշման միակցիչների օգտագործումը հեշտացնում է հաշվիչի հավաքումն ու ապամոնտաժումը: Սենսորային լարերը պետք է ունենան առնվազն 270 մմ երկարություն, որպեսզի կարողանան երկարացնել հաշվիչի պատյան ամբողջ երկարությունը: Այս երկարությունը թույլ կտա Photon- ին միանալ պատյանների վերին ծայրից ՝ սենսորով, որը տեղակայված է պատյան ներքևի ծայրում: Նկատի ունեցեք, որ այս մետաղալարերի առաջարկվող երկարությունը ենթադրում է, որ ABS խողովակը, որն օգտագործվում է հաշվիչի պատյան պատրաստելու համար, կտրված է 125 մմ երկարությամբ: Սենսորին լարերը կտրելու և միացնելու համար նախօրոք հաստատեք, որ 270 մմ երկարությամբ մետաղալարը բավական է, որպեսզի այն դուրս գա հաշվիչի պատյանի վերևից, որպեսզի ֆոտոնը հնարավոր լինի միացնել պատյան հավաքելուց և սենսորը մշտապես ամրացնելուց հետո: այն դեպքն է.

Levelրի մակարդակի տվիչը այժմ կարող է կցվել հաշվիչի պատյանին: Այն պետք է սերտորեն պտուտակված լինի ներքևի կափարիչի մեջ ՝ Teflon ժապավենով ՝ անջրանցիկ կնքումը ապահովելու համար:

Երմաստիճանի ցուցիչ

DS18B20 անջրանցիկ ջերմաստիճանի տվիչն ունի երեք լար (նկ. 4), որոնք սովորաբար գունավորված են կարմիր (V+), սև (GND) և դեղին (տվյալներ): Այս ջերմաստիճանի տվիչները սովորաբար գալիս են համեմատաբար կարճ մալուխով ՝ 2 մ -ից պակաս երկարությամբ, ինչը բավական երկար չէ, որպեսզի թույլ տա, որ սենսորը հասնի ջրհորի ջրի մակարդակին: Հետևաբար, սենսորային մալուխը պետք է երկարաձգվի անջրանցիկ մալուխով և միացվի սենսորային մալուխին `անջրանցիկ զուգվածով: Դա կարելի է անել ՝ զոդման միացումները սիլիկոնով պատելով, այնուհետև ջերմային նեղացումով: Անջրանցիկ միացում պատրաստելու հրահանգները տրված են այստեղ ՝ https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm: Երկարացման մալուխը կարելի է պատրաստել բացօթյա հեռախոսի ընդհանուր երկարացման գծի միջոցով, որն ունի չորս հաղորդիչ և մատչելի գնով կարելի է գնել առցանց: Մալուխը պետք է բավականաչափ երկար լինի, որպեսզի ջերմաստիճանի տվիչը կարող է տարածվել հաշվիչի պատյանից և ջրի տակ ընկղմվել ջրհորի մեջ, ներառյալ ջրի մակարդակի նվազման նպաստը:

Որպեսզի ջերմաստիճանի տվիչը աշխատի, ռեզիստորը պետք է միացված լինի սենսորի կարմիր (V+) և դեղին (տվյալների) լարերի միջև: Ռեզիստորը կարող է տեղադրվել հաշվիչի պատյանի ներսում անմիջապես Ֆոտոնի կապում, որտեղ ամրացվում են ջերմաստիճանի տվիչի լարերը, ինչպես նշված է ստորև ՝ Աղյուսակ 2 -ում: Ռեզիստորի արժեքը ճկուն է: Այս նախագծի համար օգտագործվել է 2.2 kOhm ռեզիստոր, սակայն 2.2 kOhm- ից 4.7 kOhm- ի միջև ցանկացած արժեք կաշխատի: Temperatureերմաստիճանի տվիչը աշխատելու համար պահանջում է նաեւ հատուկ կոդ: Temperatureերմաստիճանի տվիչի ծածկագիրը կավելացվի ավելի ուշ, ինչպես նկարագրված է Բաժին 3.4 -ում (Softwareրագրակազմի տեղադրում): Temperatureերմաստիճանի տվիչը Ֆոտոնին միացնելու մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել այստեղ ՝

Temperatureերմաստիճանի տվիչի մալուխը պետք է տեղադրվի հաշվիչի պատյանով, որպեսզի այն կարողանա կցվել Ֆոտոնին: Մալուխը պետք է տեղադրվի պատյանի հատակի միջով ՝ պատյանի ներքևի կափարիչով անցք բացելով (նկ. 5): Նույն անցքը կարող է օգտագործվել հաղորդունակության տվիչի մալուխը տեղադրելու համար, ինչպես նկարագրված է 3.2.3 բաժնում: Մալուխի տեղադրումից հետո փոսը պետք է մանրակրկիտ կնքված լինի սիլիկոնով, որպեսզի խոնավությունը չմտնի պատյան:

Հաղորդունակության ցուցիչ

Այս նախագծում օգտագործվող EC սենսորը պատրաստված է Հյուսիսամերիկյան A տիպի, 2 ծայրով ստանդարտ էլեկտրական խրոցակից, որը տեղադրված է պլաստիկ «հաբի շշի» միջոցով `« պատերի էֆեկտները »վերահսկելու համար (նկ. 6): Պատի էֆեկտները կարող են ազդել հաղորդունակության ընթերցումների վրա, երբ սենսորը գտնվում է մեկ այլ օբյեկտից մոտ 40 մմ հեռավորության վրա: Հաբի շիշը որպես սենսորի շուրջ որպես պաշտպանիչ պատյան ավելացնելը կվերահսկի պատի էֆեկտները, եթե սենսորը սերտ կապի մեջ է ջրհորի կողքի կամ ջրհորի այլ առարկայի հետ: Հաբի շշի կափարիչի միջոցով անցք է կատարվում `սենսորային մալուխը տեղադրելու համար, և հաբի շշի հատակը կտրված է, որպեսզի ջուրը հոսի շշի մեջ և անմիջական շփման մեջ լինի խրոցակի ճարմանդների հետ:

EC սենսորն ունի երկու լար, այդ թվում `հիմնային և տվյալների հաղորդալար: Կարևոր չէ, թե որ վարդակից եք ընտրում հիմք և տվյալների հաղորդալարեր: Եթե EC սենսոր պատրաստելու համար օգտագործվում է բավական երկար երկարացման լար, ապա մալուխը բավական երկար կլինի ջրհորի ջրի մակարդակին հասնելու համար, և սենսորային մալուխը երկարացնելու համար անջրանցիկ միակցում չի պահանջվի: Էլեկտրաէներգիա ապահովելու համար ռեզիստորը պետք է միացված լինի EC սենսորի տվյալների հաղորդալարի և Ֆոտոն քորոցի միջև: Ռեզիստորը կարող է տեղադրվել հաշվիչի պատյանից անմիջապես Ֆոտոնի կապում, որտեղ ամրացված են EC սենսորային լարերը, ինչպես նշված է ստորև Աղյուսակ 2. -ում: Ռեզիստորի արժեքը ճկուն է: Այս նախագծի համար օգտագործվել է 1 կՕմ դիմադրություն; այնուամենայնիվ, 500 Օմ և 2.2 ԿՕմ միջև ցանկացած արժեք կաշխատի: Ռեզիստորների ավելի բարձր արժեքներն ավելի լավ են ցածր հաղորդունակության լուծումների չափման համար: Այս հրահանգներին կից ծածկագիրը օգտագործում է 1 կՕմ ռեզիստոր; եթե օգտագործվում է այլ դիմադրություն, ապա դիմադրության արժեքը պետք է ճշգրտվի ծածկագրի 133 տողում:

EC սենսորի մալուխը պետք է տեղադրվի հաշվիչի պատյանով, որպեսզի այն կարողանա կցվել Ֆոտոնին: Մալուխը պետք է տեղադրվի պատյանի հատակի միջով ՝ պատյանի ներքևի կափարիչով անցք բացելով (նկ. 5): Նույն փոսը կարող է օգտագործվել ջերմաստիճանի տվիչի մալուխը տեղադրելու համար: Մալուխի տեղադրումից հետո փոսը պետք է մանրակրկիտ կնքված լինի սիլիկոնով, որպեսզի խոնավությունը չմտնի պատյան:

EC սենսորը պետք է չափաբերվի ՝ օգտագործելով առևտրային EC հաշվիչ: Կալիբրացիայի ընթացակարգը կատարվում է դաշտում, ինչպես նկարագրված է կից հաշվետվության (EC Meter Instructions.pdf) Բաժին 5.2 -ում (Field Setup Procedure): Կալիբրացիան կատարվում է EC հաշվիչի համար բջջի հաստատուն որոշելու համար: Բջիջների կայունությունը կախված է EC սենսորի հատկություններից, ներառյալ այն մետաղից, որից պատրաստվում են քիվերը, ճարմանդների մակերեսը և ճյուղերի միջև եղած հեռավորությունը: Ստանդարտ A տիպի խրոցակի համար, ինչպիսին այս նախագծում օգտագործվածն է, բջջային հաստատունը մոտավորապես 0.3 է: Հաղորդակցության տեսության և չափման մասին լրացուցիչ տեղեկություններ հասանելի են այստեղ ՝ https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… և այստեղ ՝

Քայլ 3. Կցեք տվիչներ, մարտկոցի փաթեթ և ալեհավաք IoT սարքին

Կցեք երեք տվիչները, մարտկոցի տուփը և ալեհավաքը Photon- ին (նկ. 7) և տեղադրեք բոլոր մասերը հաշվիչի պատյանում: Աղյուսակ 2-ում ներկայացված է Նկար 7-ում նշված քորոցների միացումների ցանկը: Սենսորները և մարտկոցի տուփի լարերը կարող են կցվել ուղղակիորեն զոդելով Ֆոտոնին կամ սեղմիչ տիպի միակցիչներով, որոնք կցվում են Ֆոտոնի ներքևի վերնագրի կապումներին (ինչպես երեւում է նկ. 2 -ում): Pushնշման միակցիչների օգտագործումը հեշտացնում է հաշվիչի ապամոնտաժումը կամ ձախողման դեպքում փոխարինել Ֆոտոնը: Ֆոտոնի վրա ալեհավաքի միացումը պահանջում է u. FL տիպի միակցիչ (նկ. 7) և միացումն ապահովելու համար անհրաժեշտ է շատ ամուր մղել Ֆոտոնի վրա: Մի դրեք մարտկոցները մարտկոցի տուփի մեջ, մինչև հաշվիչը պատրաստ լինի փորձարկման կամ ջրհորի մեջ տեղադրելու համար: Այս դիզայնի մեջ չկա միացման/անջատման անջատիչ, այնպես որ հաշվիչը միացված և անջատված է `մարտկոցները տեղադրելով և հանելով:

Աղյուսակ 2. IoT սարքի քորոցների միացումների ցանկ (Particle Photon)

Photon pin D2 - միացեք - WL ցուցիչ 6, V+ (կարմիր մետաղալար)

Photon pin D3 - միացեք - WL ցուցիչ 2, տվյալներ (շագանակագույն մետաղալար)

Photon pin GND - միացեք - WL սենսորային փին 7, GND (սև մետաղալար)

Photon pin D5 - միացեք - Temp ցուցիչ, տվյալներ (դեղին մետաղալար)

Photon pin D6 - միացեք - Temp ցուցիչ, V+ (կարմիր մետաղալար)

Photon pin A4 - միացեք - Temp ցուցիչ, GND (սև մետաղալար)

Photon կապում D5- ից D6 - ջերմաստիճանի տվիչ, ռեզիստոր R1 (միացրեք 2.2k դիմադրություն ֆոտոնային D5 և D6 կապանքների միջև)

Photon pin A0 - միացեք - EC տվիչին, տվյալները

Photon pin A1 - միացեք - EC սենսորին, GND

Ֆոտոն կապում A2- ից A0 - EC սենսոր, ռեզիստոր R2 (միացրեք 1k դիմադրիչ ֆոտոնային A0 և A2 կապանքների միջև)

Photon pin VIN - միացեք - Մարտկոցի տուփ, V+ (կարմիր մետաղալար)

Photon pin GND - միացեք - Մարտկոցի տուփ, GND (սև մետաղալար)

Photon u. FL քորոց - միացեք - Անթենա

Քայլ 4: Softwareրագրաշարի տեղադրում

Հաշվիչի համար ծրագրաշարի ստեղծման համար անհրաժեշտ է հինգ հիմնական քայլ.

1. Ստեղծեք Particle հաշիվ, որը կապահովի առցանց ինտերֆեյսը Photon- ի հետ: Դա անելու համար ներբեռնեք Particle բջջային հավելվածը սմարթֆոնին ՝ https://docs.particle.io/quickstart/photon/: Theրագիրը տեղադրելուց հետո ստեղծեք Particle հաշիվ և հետևեք առցանց հրահանգներին ՝ Photon- ին հաշիվ ավելացնելու համար: Նկատի ունեցեք, որ ցանկացած լրացուցիչ ֆոտոն կարող է ավելացվել նույն հաշվին ՝ առանց Particle հավելվածը ներբեռնելու և հաշիվ ստեղծելու անհրաժեշտության:

2. Ստեղծեք ThingSpeak հաշիվ https://thingspeak.com/login և ստեղծեք նոր ալիք ՝ ջրի մակարդակի տվյալները ցուցադրելու համար: Meterրաչափի ThingSpeak վեբ էջի օրինակ ներկայացված է Նկար 8 -ում, որը կարող եք դիտել նաև այստեղ ՝ https://thingspeak.com/channels/316660 ThingSpeak ալիք ստեղծելու հրահանգները տրված են ՝ https:// docs.particle.io/tutorials/device-cloud/we… Նկատի ունեցեք, որ այլ Photons- ի համար լրացուցիչ ալիքներ կարող են ավելացվել նույն հաշվին ՝ առանց ThingSpeak այլ հաշիվ ստեղծելու անհրաժեշտության:

3. Ֆոտոնից ջրի մակարդակի վերաբերյալ տվյալները ThingSpeak ալիքին փոխանցելու համար պահանջվում է «վեբ -որս»: Վեբհուք տեղադրելու հրահանգները տրված են կից հաշվետվության Հավելված Բ -ում (EC Meter Instructions.pdf) Եթե կառուցվում է մեկից ավելի ջրաչափ, յուրաքանչյուր լրացուցիչ Ֆոտոնի համար պետք է ստեղծվի յուրահատուկ անունով նոր վեբ -որս:

4. Վեբ շղթան, որը ստեղծվել է վերը նշված փուլում, պետք է տեղադրվի Photon- ի գործարկող կոդի մեջ: Levelրի մակարդակի հաշվիչի WiFi տարբերակի ծածկագիրը ներկայացված է կից ֆայլում (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt): Համակարգչի վրա գնացեք Particle վեբ էջ ՝ https://thingspeak.com/login, մուտք գործեք Particle հաշիվ և անցեք Particle հավելվածի միջերես:Պատճենեք կոդը և օգտագործեք այն ՝ Particle հավելվածի միջերեսում նոր ծրագիր ստեղծելու համար: Կոդի 154 տողում տեղադրեք վերևում ստեղծված վեբհուկի անունը: Դա անելու համար ջնջեք չակերտների տեքստը և 154 տողում մեջբերումների ներսում տեղադրեք նոր վեբհուկի անուն, որը հետևյալն է.

5. Կոդն այժմ կարող է ստուգվել, պահպանվել և տեղադրվել Photon- ի վրա: Երբ կոդը հաստատվի, այն կվերադարձնի սխալ, որն ասում է «OneWire.h: Նման ֆայլ կամ գրացուցակ չկա»: OneWire- ը գրադարանի կոդն է, որը գործարկում է ջերմաստիճանի տվիչը: Այս սխալը պետք է շտկվի ՝ տեղադրելով OneWire կոդը Մասնիկների գրադարանից: Դա անելու համար անցեք Particle App ինտերֆեյս ՝ ցուցադրված ծածկագրով և ոլորեք ներքև դեպի Գրադարանների պատկերակը էկրանի ձախ կողմում (գտնվում է հարցական նշանի պատկերակի հենց վերևում): Կտտացրեք Գրադարանների պատկերակին և որոնեք OneWire: Ընտրեք OneWire և կտտացրեք «Ներառել նախագծում»: Ընտրեք ձեր ծրագրի անունը ցուցակից, կտտացրեք «Հաստատել», այնուհետև պահպանեք ծրագիրը: Սա կավելացնի երեք նոր տող կոդի վերևում: Այս երեք նոր տողերը կարող են ջնջվել ՝ առանց կոդի վրա ազդելու: Խորհուրդ է տրվում ջնջել այս երեք տողերը, որպեսզի ծածկագրի տողերը համապատասխանեն այս փաստաթղթում տրված հրահանգներին: Եթե երեք տողերը մնան տեղում, ապա այս փաստաթղթում քննարկված բոլոր կոդերի համարները երեք տողով կբարձրացվեն: Նկատի ունեցեք, որ ծածկագիրը պահվում և տեղադրվում է ամպից Photon- ում: Այս ծածկագիրը կօգտագործվի ջրաչափի շահագործման համար, երբ այն գտնվում է ջրհորի մեջ: Դաշտի տեղադրման ընթացքում որոշ փոփոխություններ պետք է կատարվեն ծածկագրում `հաշվետվության հաճախականությունը օրական մեկ անգամ սահմանելու և ջրհորի մասին տեղեկատվություն ավելացնելու համար (սա նկարագրված է« EC Meter Instructions.pdf »կից ֆայլում` վերնագրված բաժնում): «Theրաչափի տեղադրումը ջրհորի մեջ»):

Քայլ 5: Փորձարկեք հաշվիչը

Հաշվիչների կառուցումն ու ծրագրաշարի տեղադրումն այժմ ավարտված են: Այս պահին խորհուրդ է տրվում, որ հաշվիչը փորձարկվի: Երկու թեստ պետք է ավարտվի: Առաջին թեստը օգտագործվում է հաստատելու համար, որ ջրաչափը կարող է ճիշտ չափել ջրի մակարդակը, EC արժեքներն ու ջերմաստիճանը և տվյալները ուղարկել ThingSpeak: Երկրորդ թեստը օգտագործվում է հաստատելու համար, որ Photon- ի էներգիայի սպառումը սպասված սահմաններում է: Այս երկրորդ փորձարկումը օգտակար է, քանի որ մարտկոցները սպասվածից շուտ կթուլանան, եթե Photon- ը չափազանց շատ էներգիա է օգտագործում:

Փորձարկման նպատակով կոդը սահմանվում է ջրի մակարդակը չափելու և հաղորդելու երկու րոպեն մեկ: Սա գործնական ժամանակաշրջան է `չափումների միջև սպասելիս, երբ հաշվիչը փորձարկվում է: Եթե չափման այլ հաճախականություն է ցանկալի, կոդի 19 -րդ տողում MeasureTime կոչվող փոփոխականը փոխեք ցանկալի չափման հաճախականության: Չափման հաճախականությունը մուտքագրվում է վայրկյանների ընթացքում (այսինքն ՝ 120 վայրկյանը հավասար է երկու րոպեի):

Առաջին փորձարկումը կարող է կատարվել գրասենյակում ՝ հատակը կախելով հաշվիչը, միացնելով այն և ստուգելով, որ ThingSpeak ալիքը ճշգրիտ հայտնում է սենսորի և հատակի միջև հեռավորությունը: Այս փորձարկման սցենարում ուլտրաձայնային զարկերակը արտացոլվում է հատակից, որն օգտագործվում է ջրհորի ջրի մակերեսը նմանակելու համար: EC և ջերմաստիճանի տվիչները կարող են տեղադրվել հայտնի ջերմաստիճանի և հաղորդունակության ջրի տարայի մեջ (այսինքն ՝ չափված առևտրային EC հաշվիչով) ՝ սենսորների ThingSpeak ալիքին ճիշտ արժեքները հաղորդելու համար հաստատելու համար:

Երկրորդ փորձարկման համար մարտկոցի և Photon- ի միջև էլեկտրական հոսանքը պետք է չափվի `հաստատելու համար, որ այն համապատասխանում է Photon- ի տվյալների թերթի բնութագրերին. Https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… Փորձը ցույց է տվել, որ այս թեստը օգնում է բացահայտել թերի IoT սարքերը, նախքան դրանք տեղակայվելը դաշտում: Չափեք հոսանքը ՝ մարտկոցի տուփի վրա դրական V+ մետաղալարերի (կարմիր մետաղալարերի) և Photon- ի VIN կապի միջև ընթացիկ հաշվիչ տեղադրելով: Ընթացիկը պետք է չափվի ինչպես աշխատանքային, այնպես էլ խոր քնի ռեժիմում: Դա անելու համար միացրեք Photon- ը, և այն կսկսվի աշխատանքային ռեժիմում (ինչպես ցույց է տալիս Photon- ի LED- ը, որը դառնում է կապույտ գույն), որն աշխատում է մոտ 20 վայրկյան: Օգտագործեք ընթացիկ հաշվիչը `այս ընթացքում դիտելով գործող հոսանքը: Ֆոտոնն ինքնաբերաբար երկու րոպեով կանցնի խորը քնի ռեժիմի (ինչպես նշված է Ֆոտոնի անջատման LED- ով): Օգտագործեք ընթացիկ հաշվիչը `այս պահին դիտելու խոր քնի հոսանքը: Գործող հոսանքը պետք է լինի 80 -ից 100 մԱ, իսկ խոր քնի հոսանքը `80 -ից 100 μA: Եթե հոսանքը այս արժեքներից բարձր է, ապա պետք է փոխարինել Photon- ը:

Այժմ հաշվիչը պատրաստ է տեղադրվել ջրհորի մեջ (նկ. 9): Theրաչափում ջրաչափի տեղադրման հրահանգները, ինչպես նաև հաշվիչի կառուցման և շահագործման խորհուրդները տրված են կից ֆայլում (EC Meter Instructions.pdf):

Քայլ 6: Ինչպես կատարել հաշվիչի բջջային տարբերակ

Meterրաչափի բջջային տարբերակը կարող է կառուցվել `փոփոխություններ կատարելով նախկինում նկարագրված մասերի ցանկում, հրահանգներում և ծածկագրում: Բջջային տարբերակը WiFi չի պահանջում, քանի որ բջջային ազդանշանի միջոցով միանում է ինտերնետին: Հաշվիչի բջջային տարբերակի կառուցման մասերի արժեքը մոտավորապես $ 330 է (առանց հարկերի և առաքումների), գումարած մոտավորապես $ 4 ամսական բջջային տվյալների ծրագրի համար, որն ուղեկցվում է բջջային IoT սարքով:

Բջջային հաշվիչը օգտագործում է վերը թվարկված նույն մասերն ու կառուցման քայլերը ՝ հետևյալ փոփոխություններով.

• WiFi IoT սարքը (Particle Photon) փոխարինել բջջային IoT սարքով (Particle Electron). Հաշվիչի WiFi տարբերակ 3 -րդ քայլում:

• Բջջային IoT սարքն ավելի շատ էներգիա է օգտագործում, քան WiFi տարբերակը, և, հետևաբար, առաջարկվում են մարտկոցի երկու աղբյուր ՝ 3.7 Վ Li-Po մարտկոց, որն ուղեկցվում է IoT սարքով, և մարտկոց ՝ 4 AA մարտկոցով: 3.7V LiPo մարտկոցը անմիջապես կցվում է IoT սարքին ՝ տրամադրված միակցիչներով: AA մարտկոցի փաթեթը կցված է IoT սարքին նույն կերպ, ինչպես նկարագրված է քայլ 3 -ում հաշվիչի WiFi տարբերակի համար, դաշտային փորձարկումները ցույց են տվել, որ հաշվիչի բջջային տարբերակը կգործի մոտ 9 ամիս `օգտագործելով վերը նկարագրված մարտկոցի կարգավորումը:. Ինչպես AA մարտկոցի, այնպես էլ 2000 mAh 3.7 V Li-Po մարտկոցի օգտագործման այլընտրանք է օգտագործել ավելի մեծ հզորությամբ մեկ 3.7V Li-Po մարտկոց (օրինակ ՝ 4000 կամ 5000 mAh):

• Հաշվիչին պետք է կցված լինի արտաքին ալեհավաք, ինչպիսիք են ՝ մետրը կօգտագործվի: Անտենան, որը գալիս է բջջային IoT սարքի հետ, հարմար չէ բացօթյա օգտագործման համար: Արտաքին ալեհավաքը կարող է միացվել երկար (3 մ) մալուխով, որը թույլ է տալիս ալեհավաքը ամրացնել ջրհորի գլխիկի ջրհորի դրսից (նկ. 10): Խորհուրդ է տրվում, որ ալեհավաքի մալուխը տեղադրվի պատյան հատակի միջով և մանրակրկիտ կնքվի սիլիկոնով `խոնավության մուտքը կանխելու համար (նկ. 11): Առաջարկվում է լավ որակի, անջրանցիկ, բացօթյա կոաքսիալ երկարացման մալուխ:

• Բջջային IoT սարքն աշխատում է հաշվիչի WiFi տարբերակից տարբեր կոդով: Հաշվիչի բջջային տարբերակի ծածկագիրը ներկայացված է կից ֆայլում (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt):