Alaska Datalogger: 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Ալյասկան կլիմայի փոփոխության առաջմղման եզրին է: Բավականին անփոփոխ լանդշաֆտ ունենալու ունակությունը `բնակեցված ածխի հանքավայրերի տարատեսակներով, հնարավորություն է տալիս բազմաթիվ հետազոտությունների: Մեր ընկերը ՝ Մոնթին, հնագետ է, որն օգնում է նահանգներում սփռված բնիկ գյուղերի երեխաների ճամբարներին-Culturalalaska.com: Այս երեխաների հետ նա սննդամթերքի պատմական պահպանման համար պահարաններ է կառուցում և ցանկանում էր ջերմաստիճանի մոնիտորինգի մի եղանակ, որը նա կարող էր թողնել ձմռանը մոտ 8 ամիս: Ալյասկայում սննդամթերքի պահոցը նախատեսված է Արջի մուտքը կանխելու համար և կարող է կամ թաղվել, կամ ամրացվել սյուների վրա գտնվող փոքրիկ տնակի նման կառույցում: Unfortunatelyավոք, կլիմայի տաքացումը այս ամառ սառնարանների շատ հարմար մոդելներ ավելի է նմանեցնում միկրոալիքային վառարանի. Անկեղծ ասած, այստեղ իսկապես շոգ է: Կան բազմաթիվ առևտրային տվյալների հավաքագրման մեքենաներ, բայց Ալյասկային անհրաժեշտ էր իր սեփական DIY ապրանքանիշը ՝ Անջրանցիկ, Երկար գծերի վրա անջրանցիկ սենսորներ, որոնք կարող էին լինել քեշի ներսում, իսկ մյուսը ՝ մակերեսին, STEM ծրագրով երեխաների համար կառուցվող մի բան, նվազագույն սպասարկում, Երկարաժամկետ մարտկոց, Հեշտ ներբեռնում SD քարտից, 3D տպելի, վերալիցքավորվող, Իրական ժամանակի ժամացույց և էժան:

Դիզայնը լիովին տպագրելի է ցանկացած 3D տպիչի միջոցով, և ես արել եմ PCB- ի դիզայնը, որը կարող եք պատվիրել և համալրել հեշտ ձեռք բերվող բաղադրիչներով: Մարտկոցը ընդհանուր 18650 է, որը պետք է տևի մոտ մեկ տարի 12 անգամ/օր ընթերցմամբ, և լիցքավորումը կատարվում է ընդամենը մի օր միացում միացնելով: Այն նախագծված է (Fusion 360) O- օղակի շուրջ, որն օգտագործվում է տան ջրի մաքրման սարքերում, այնպես որ այն հեշտ է ձեռք բերել, և սիլիկոնային քսուքով և լավ տեղադրված պտուտակների ամրացմամբ պետք է պաշտպանություն ապահովվի Ալյասկայի ձմռանը, եթե այն գա այս տարի:…

Քայլ 1: Հավաքեք ձեր պաշարները

Adafruit- ի հիասքանչ նմուշները կազմում են տախտակի բաղադրամասերի մեծ մասը. Դրանք մի փոքր ավելի թանկ են, բայց շատ աշխատունակ և հուսալի: (Ես ֆինանսական կապեր չունեմ որևէ ընկերության հետ …) 3D մասերի համար ես օգտագործել եմ Creality CR10 տպիչ: Երկու անջատիչներն անջրանցիկ բազմազանություն ունեն:

1. Vktech 5 հատ 2 Մ անջրանցիկ թվային ջերմաստիճանի ջերմաստիճանի տվիչ զոնդ DS18b20 2 $

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

3. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout $ 5

4. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $ 22 Դուք կարող եք նաև օգտագործել MO տարբերակը, սակայն մարտկոցի մակարդակը գտնվում է այլ քորոցում, և այն պետք է փոխեք ծրագրակազմում:

5. IZOKEE 0.96 I2C IIC 12864 128X64 պիքսել OLED 4 դոլար

6. Կոշտ մետաղական միացում/անջատիչ ՝ կապույտ LED մատանիով - 16 մմ կապույտ միացում/անջատում 5 դոլար

7. Կոշտ մետաղական կոճակ ՝ կապույտ LED մատանիով - 16 մմ երկնագույն ակնթարթ 5 դոլար

8. Մի շարք արագ միացումներ `հավաքը դյուրին դարձնելու համար

9. 18650 Մարտկոց 5 դոլար

10. Captain O-Ring-Whirlpool WHKF-DWHV, WHKF-DWH & WHKF-DUF Filրի ֆիլտրի փոխարինում

Քայլ 2: Կառուցեք այն

Բնակարանի դիզայնը կառուցված է Westinghouse- ի ամբողջ տան ջրի զտիչից ստացվող հեշտ հասանելի օղակի շուրջ: Օղակը սահում է սիլիկոնով քսած ակոսի մեջ ՝ պարիսպի երկու տպագիր կեսերի միջև: Խցիկի ներքևում տեղ կա 18650 մարտկոցի և երկու անջրանցիկ կառավարման անջատիչների համար: theերմաստիճանի զոնդերի համար կա նաև անցք մալուխների ելքի համար: Վերին և ստորին կեսերի երկու ֆայլերը ստորև են:

Ներքևի հատվածը լրացվում է ՝ վերցնելով 4 մմ կամ համարժեք չափի նեյլոնե պտուտակներ և հեռացնելով նրանց գլուխները և ցեմենտացնելով դրանք տեղավորելու համար փորված աջակցության սյուների մեջ: Օգտագործեք համապատասխան երկարություն, որպեսզի վերևի նեյլոնե գլխարկի ընկույզները դրանք միայն ծածկեն, երբ երկու կեսերը միանան: Ինչպես վերին, այնպես էլ ստորին հատվածները պետք է տպվեն աջակցությամբ: Վերին հատվածն ավարտվում է բարակ լեքսանից պատրաստված կլոր պլաստմասե պատուհանի սոսնձմամբ:

Քայլ 3: Լարել այն

PCB- ի հավաքումը բավականին պարզ է: Ես նախագծեցի տախտակը Eagle- ում և ուղարկեցի այն PCBway- ին արտադրության համար: Անկեղծ ասած, դա երբևէ ամենաէժան բանն է: Եթե ցանկանում եք սխալվել, այն հեշտությամբ արվում է, պարզապես հետևեք Brd ֆայլի սխեմայի սխեմային: Փոքր LED էկրանը կցվում է գրատախտակին I2C միացումներով ՝ հոսանքի և գրունտի հետ միասին: Համակարգի սիրտը TPL5111- ն է, որն անմիջապես միացված է մարտկոցին և մնում է անընդհատ միացված: Այն ունի ընտրելի ժամաչափ (փոփոխական դիմադրություն), որն արթնացնում է համակարգը յուրաքանչյուր 2 ժամը մեկ վայրկյանում ՝ միացնելով փետուրի մոդուլի միացման քորոցը: RTC- ն հաղորդակցվում է նույն I2C ավտոբուսով, ինչ LED- ը `դրանք ունեն տարբեր հասցեներ: Փետուրը միացված/անջատելու միջոցով JST մալուխով միացված է նաև 18650 մարտկոցին ՝ ամբողջ հոսանքը համակարգին անջատելու համար: Սա թույլ է տալիս ներկառուցված լիցքավորում փետուրի միջոցով, երբ մարտկոցը ցածր է `միկրո USB փետուրին միացնելով: Երբ փետուրում նոր ծրագրակազմ եք վերբեռնում, պետք է հիշեք, որ TPL5111- ը գործարկեք ՝ սեղմելով դրա կոճակը, հակառակ դեպքում Փետուրը չի պատասխանի USB բեռնման զանգին: Սեղմման կոճակը նախատեսված է LED էկրանին սնուցելու համար միայն այն ժամանակ, երբ սեղմվում է, ինչպես նաև բարձր ազդանշան է ուղարկում TPL5111- ին, որը թույլ է տալիս փետուրը միացնել այնքան ժամանակ, քանի դեռ սեղմում եք կոճակը: Դա արվում է էկրանի միացված ժամանակը սահմանափակելու համար. Այն օգտագործվում է միայն ջերմաստիճանի զոնդերի կարգավիճակը, մարտկոցի մակարդակը և ժամանակը/ամսաթիվը և կառուցվող ֆայլի չափը ստուգելու համար: Էլեկտրագծերի վերջին հատվածը երկու զոնդերն են, որոնք տեղադրված են ստորին կեսի վերջին հորատման վայրի միջով: Սրանք միացված էին JST 3 փին միակցիչներով `հեռացումն ավելի դյուրին դարձնելու համար: Ես անտեսեցի 4.7K ռեզիստորը տեղադրել տախտակի վրա `ջերմաստիճանի տվիչների ավտոբուսի Տվյալների և լարման կապը միացնելու համար: Այսպիսով, դա պետք է արվի տախտակի սենսորների միացման կետերից մեկի վրա. Դրանք պիտակավորված են, ուստի այն պետք է հեշտ լինի: Նրանք երկուսն էլ անցնում են փետուրի նույն GPIO կապին, այնպես որ անհրաժեշտ է միայն մեկ դիմադրության միացում:

Քայլ 4: Programրագրիր այն

Theրագիրը շատ հեշտ է հասկանալ: SD գրադարանը նախատեսված է SD քարտի ֆայլը օգտագործելու համար, որը ներկառուցված է փետուրի տախտակի մեջ: OneWire և Dallas Temp գրադարանները նախատեսված են ջերմաստիճանի զոնդերից մեկ լարով ընթերցումները հանելու համար: DonePin- ը պետք է տեղեկացնի TPL5111- ին, որ բոլոր տվյալների ընթերցումն ավարտված է, և լավ է անջատել Featherboard- ը: VBatpin- ը փետուրի քորոցն է, որի վրա կա լարման բաժանարար `Lipo մարտկոցի արժեքը կարդալու համար: Asciiwire գրադարանը պետք է աշխատի LED էկրանով: OneWireBus- ն այս դեպքում GPIO- ի 6 -րդ կապն է: Այս Datalogger- ի SD ֆայլային համակարգը ստեղծում է ANALOG02. TXT ֆայլ ՝ բոլոր տվյալները կուտակելու համար: Այն ամեն անգամ բացում է նույն ֆայլը և պարզապես ավելացնում դրան: Հին տվյալներից ազատվելու համար դուք պետք է հանեք չիպը SD քարտի պահոցից և ներբեռնեք այն համակարգչի մեջ, օրինակ `EXCEll տարածման թերթիկի մեջ: Դա հեշտությամբ կատարվում է աղյուսակի ՏՎՅԱԼՆԵՐԻ ներմուծման բաժնի միջոցով: Այնուհետև ֆայլերը հանվում են չիպից և երբ Փետուրը նորից բացում է այն կառուցում է նորը: Հաջորդը գալիս է RTC- ի ժամի/ամսաթվի կարգավորումը: //rtc.adjust(DateTime(F(_DATE_), F (_ TIME_))); հեռացրեք մեկնաբանության նիշերը ՝ ձեր RTC- ն ձեր բեռնման ժամանակին սահմանելու համար, այնուհետև վերծրագրեք չիպը այս տողով, որպեսզի հաջորդ անգամ համակարգիչը բեռնաթափվի, այն նորից չօգտագործի ՝ փոխարենը թույլ տալով մարտկոցով ապահովված ժամանակաչափին լրացնել այն: in. The loop () բաժինը բացում է SD ֆայլը, ստանում ամսաթիվը/ժամը, կարդում և փոխարկում երկու սենսորները, հաշվարկում մարտկոցի մակարդակը և գրում այն SD քարտին: Այնուհետև կատարված Pin- ը բարձր է դարձնում հաջորդականությունը փակելու համար:

Քայլ 5: Օգտագործելով այն

Մարտկոցը լիովին լիցքավորված է ՝ փետուրը միացնելով MicroUSB վարդակին: Լիցքավորման լամպը միանալու է մինչև ամբողջովին լիցքավորելը. Այն դանդաղ է: Չիպերի ամրացման մեջ տեղադրվում է թարմ SD քարտ ՝ առանց ANALOG02. TXT- ի: Կափարիչը տեղադրված է, և հինգ ընկույզները պտուտակված են ռետինե միջադիրի դեմ: Միացման կոճակը միացված է, և մոտ 4 վայրկյան հետո սեղմված կոճակը պահվում է ներսում: Այն արագ կցուցադրի նախ կանխադրված ջերմաստիճանը, իսկ էկրանը մաքրելուց հետո այն ցույց կտա T1 և T2- ը որպես ջերմաստիճանի զոնդերի ելքեր: Դուք կարող եք տաքացնել մեկը ձեր ձեռքով, որպեսզի այն պիտակավորվի որպես T1 և T2: Էկրանի վրա կցուցադրվեն նաև ընթերցման ժամ, րոպե, վրկ, օր, ամիս և տարի, ինչպես նաև մարտկոցի մակարդակը և որքան մեծ է ձեր ֆայլը այս պահին: Այս ստուգումը կատարվում է համոզվելու համար, որ ամեն ինչ լավ է աշխատում, նախքան այն 8 ամիս թողնելը: Ազատեք կոճակը և տեղադրեք զոնդերը այնտեղ, որտեղ ցանկանում եք, որ կատարվեն ջերմաստիճանի չափումներ: Նրանք անջրանցիկ են, և հուսով եմ, որ դա ձեր մեքենան է: Այս մեքենաների նախնական ելքը կլինի Իլյամնա Ալյասկայում, որտեղ ընդհատակ կլինի մինչև հաջորդ ապրիլ: Վաղ փորձարկումների ժամանակ այս չափի մարտկոցը պարզվել է, որ բավականաչափ լավ է առնվազն 1 1/2 տարի ՝ օրական 12 ընթերցմամբ, ինչը TPL5111- ի հզորության մարսման շնորհիվ է: Գլոբալ տաքացման ուսումնասիրությունները շատ կարևոր են բոլորի համար, ովքեր պետք է ներգրավվեն. Դուրս եկեք և զբաղվեք գիտությամբ: