Տան խոնավության և ջերմաստիճանի մոնիտորինգ `11 քայլ

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

Բարև տղերք: Լավագույն կերպով սկսելու համար `նախագծի մասին մի փոքրիկ պատմություն: Վերջերս ավարտեցի և տեղափոխվեցի Ավստրիա `ճարտարագետի իմ առաջին պաշտոնի համար: Ձմռանը երկիրը գեղեցիկ է, բայց շատ ցուրտ և խոնավ: Արագ արթնանալիս ես արագորեն սկսեցի նկատել պատուհանների վրա ինչ -որ խտացում, ինչպես նաև մի բորբոս, որը սողում էր այն գեղեցիկ բնակարանի պատերին, որը ես վարձում եմ: Դա իմ առաջին հանդիպումն էր նման բարձր խոնավության մակարդակի երբևէ, որը գալիս էր Ֆրանսիայի հարավից, մենք իրականում այդպիսի խնդիր չունենք: Այսպիսով, ես լուծումներ էի փնտրում ինտերնետում և որոշեցի հավաքել որոշ կտորներ և կառուցել իմ սեփական մոնիտորինգի համակարգը, որպեսզի ստուգեմ իմ բնակարանի յուրաքանչյուր սենյակի խոնավության մակարդակը, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը: Հետևյալ նախագիծը որոշ հիմնական ուղեցույցներ ուներ.

1. Այն պետք է էժան լինի:
2. Այն պետք է բավականաչափ ճշգրիտ լինի:
3. Ես ուզում էի մի փոքր, հեշտ տեղափոխելի և մարտկոցով աշխատող մի բան:
4. Ես սիրում եմ բույսերը և որոշեցի, որ այն կկարողանա ստուգել հողի խոնավությունը `իմանալու համար, թե արդյոք ես կարիք ունեմ իմ բույսերը ջրել կամ ոչ: (Համատեքստից դուրս, բայց ես պարզապես սիրում էի գաղափարը: D)

Սա բավականին հեշտ նախագիծ է, սակայն սա ամենաօգտակարն է, որ ես երբևէ կատարել եմ: Ես կարողանում եմ ստուգել յուրաքանչյուր սենյակի յուրաքանչյուր խոնավությունը և տեսնել, թե արդյոք ես պետք է արձագանքե՞մ ՝ բորբոսը դադարեցնելու համար: Այսպիսով, եկեք սկսենք:

Քայլ 1: Հավաքեք բաղադրիչները

Մեր նախագիծը բավականին պարզ է: Մենք կօգտագործենք Arduino- ն (իմ դեպքում `նանո) որպես ուղեղ, քանի որ դա շատ պարզ է ծրագրավորման մեջ, անհրաժեշտության դեպքում` էժան և փոխարինելի:

DHT-22- ը որպես ջերմաստիճանի և խոնավության սենսոր, կա ավելի ցածր տարբերակ ՝ DHT-11, որը, իմ կարծիքով, խայտառակություն է, խոսելով ճշգրտության մասին և ևս 3 եվրոյով կարող եք ձեռք բերել DHT-22- ը, որը շատ ավելի ճշգրիտ և ճշգրիտ է: & կարող է աշխատել ջերմաստիճանի ավելի լայն տեսականիով: OLED էկրան ՝ տվյալները ցուցադրելու և տեսողական ինտերֆեյս ունենալու սենսորների և այն մարդու միջև, ինչպիսին ես եմ: Ես պարզեցի, որ 64 -ը 128 -ով կատարյալ է, քանի որ այն փոքր է, ես կարող էի դրա վրա բավականաչափ տվյալներ տեղավորել և շատ հեշտ է ինտերֆեյսի:

YL-69 հողի խոնավության տվիչ ՝ ստուգելու համար, երբ ես պետք է ջրել իմ սիրելի բույսերը: Եվ սա հիմնականում այն ամենն է, ինչ ձեզ հարկավոր է ծրագրի համար: Ընտրովի, ես ուզում էի, որ նախագիծը սնուցվի Lipos- ի միջոցով, որը ես ունեի: -Դուք կարող եք շատ հեշտությամբ աշխատել նորմալ 9 Վ մարտկոցով: Ես ուզում էի, որ կարողանամ վերահսկել Lipo մարտկոցների լարումը `օգտագործելով arduino- ի որոշ անալոգային մուտքեր: Հետագա էջերում ավելի շատ տեղեկություններ կտամ:

Բացի այդ, ձեզ հարկավոր կլինի հետևյալը.

1. Մի կտոր տախտակ:
2. ON/OFF անջատիչ *1
3. 9 վ մարտկոցի միակցիչ
4. 9 Վ մարտկոց

Եվ եթե ցանկանում եք իրականացնել լիպոսներն ու մոնիտորինգը.

1. 10K դիմադրիչներ *3
2. 330R դիմադրիչներ *1
3. LED *1
4. Սահող անջատիչ *1
5. Lipo կրողներ (Կամ ես ձեզ ցույց կտամ 3D տպագիր տարբերակ, որը ես այժմ օգտագործում եմ)
6. 2 Լիպո բջիջներ:

Քայլ 2: Ամբողջական սխեմա

Կից կգտնեք ամբողջական սխեմատիկ պատկերը: Խնդրում ենք նկատի չունենալ, որ ակնհայտորեն դուք ընտրում եք կամ սխեմայի 9 Վ մարտկոցի մասը, կամ VBAT- ին միացված LIPO մարտկոցի մասը: Երկու շրջաններն առանձնացրեցի կարմիր քառակուսիներով և կարմիր տիտղոսը դրեցի յուրաքանչյուրը ընդգծելու համար:

Մի անհանգստացեք, որ յուրաքանչյուր կապ ճիշտ կբացատրվի հետևյալ քայլերում:

Քայլ 3: Ստացեք ճիշտ կարգավորումը

Համոզվեք, որ տեղադրել եք Arduino IDE- ն: Եվ ներբեռնեք գրադարանները, որոնք գալիս են այս քայլին: Ես նույնպես կդնեմ ամբողջական ծածկագիրը, եթե չեք ցանկանում անհանգստանալ հետևյալ բաղադրիչներից յուրաքանչյուր բաղադրիչի փորձարկումների վրա:

Քայլ 4. DHT-22- ի միացում

Նախագծի առաջին քայլը DHT-22- ը arduino- ին միացնելն է: Միացումը բավականին պարզ է. DHT-22 ------ Arduino

VCC ------ +5V

ՏՎՅԱԼՆԵՐ ------ D5

GND ------ GND

Ձեր Arduino- ի հետ DHT-22 կապը փորձարկելու համար մենք կիրականացնենք այս քայլին ներդրված կոդը:

Քայլ 5: OLED էկրանը միացնելը

Հաջորդ քայլը OLED էկրանին միացնելն է: Այս տեսակի ցուցադրումը միանում է I2C արձանագրության միջոցով: Մեր առաջին գործն է գտնել ձեր arduino- ի համար ճիշտ I2C կապերը, եթե օգտագործում եք Arduino nano- ն, I2C կապերն են A4 (SDA) և A5 (SCL): Եթե դուք օգտագործում եք մեկ այլ arduino, ինչպիսին է UNO- ն կամ MEGA- ն, փնտրեք arduino- ի պաշտոնական կայքը կամ I2C կապում գտած տվյալների թերթիկը:

Կապը հետևյալն է. OLED ------ Arduino

GND ------ GND

ԵԿՀ ------ 3V3

SCL ------ A5

SDA ------ A4

OLED- ը փորձարկելու համար մենք DHT տվյալները կցուցադրենք OLED էկրանին ուղղակիորեն ՝ վերբեռնելով այս քայլին տեղադրված կոդը:

Դուք պետք է տեսնեք ջերմաստիճանը և խոնավությունը, որոնք ցուցադրվում են OLED էկրանին, ընտրանքի շատ արագ տեմպերով, քանի որ դեռ որևէ ուշացում չենք դրել:

Քայլ 6. Հողի խոնավության մոնիտորինգ

Քանի որ ես ցանկանում էի վերահսկել իմ բույսերի հողի խոնավությունը, մենք պետք է միացնենք YL-69- ը:

Այս սենսորը շատ հետաքրքիր է ինձ համար, և այն իրեն պահում է այնպես, ինչպես երբ հողն է.

Թաց. Ելքային լարումը նվազում է:

Չոր. Ելքային լարումը մեծանում է:

Կապը հետևյալն է.

YL69 ------ Arduino

ԵԿՀ ------ D7

GND ------ GND

D0 ------ ՄԻ ՄԻԱԵՔ

A0 ------ A7

Ինչպես տեսնում եք, մենք մոդուլի VCC կապը միացնում ենք Arduino- ի թվային կապին: Դրա հիմքում ընկած է մոդուլը սնուցել հենց այն ժամանակ, երբ մենք ցանկանում ենք չափումներ կատարել և ոչ շարունակաբար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ սենսորը աշխատում է չափելով հոսանքը, որը անցնում է զոնդի մի ոտքից մյուսը: Այդ պատճառով էլեկտրոլիզը տեղի է ունենում, և այն կարող է բավականին արագ քանդել բարձր խոնավության հողերում գտնվող զոնդը:

Այժմ մենք կավելացնենք խոնավության տվիչը մեր ծածկագրին և խոնավության տվյալները կցուցադրենք OLED- ի DHT տվյալների հետ: Վերբեռնեք այս քայլին տեղադրված կոդը:

Քայլ 7: VBAT- ի մոնիտորինգ (9 Վ մարտկոց)

Ես ուզում էի իմանալ, թե մարտկոցը որքան ցածր էր, որ մի օր անակնկալ չունենայի և սպառվեր ՝ չկարողանալով կանխատեսել այն: Մուտքի լարումը վերահսկելու եղանակն է օգտագործել arduino- ի որոշ անալոգային կապում `իմանալու համար, թե որքան լարում է ստացվում: Arduino- ի մուտքային կապերը կարող են տևել առավելագույնը 5 Վ, բայց օգտագործվող մարտկոցը արտադրում է 9 Վ: Եթե մենք ուղղակիորեն միացնենք այս ավելի բարձր լարման, մենք կկործանենք ապարատային որոշ բաղադրիչներ, մենք պետք է օգտագործենք լարման բաժանարար ՝ 9 Վ -ը 5 Վ շեմից ցածր հասցնելու համար:

Ես օգտագործել եմ երկու 10k դիմադրություն `լարման բաժանարարը և 2 -րդ գործոնով բաժանողը դարձնելով 9V և հասցնելով 4.5V առավելագույնի:

Displayույց տալու փաստը, որ մարտկոցը սպառվում է ՝ օգտագործելով սովորական LED ՝ 330 օմ հոսանքի սահմանափակող դիմադրիչով:

VBAT- ը վերահսկելու համար մենք կօգտագործենք A0 անալոգային կապը:

Հետևեք սխեմատիկին ՝ բաղադրիչները միացնելու եղանակը իմանալու համար.

Այժմ այն կավելացնենք մեր քայլին, որը տեղադրված է այս քայլին:

Քայլ 8. Մոնիտորինգ VBAT (2 Lipos կազմաձևում)

Ես ուզում էի իմանալ, թե մարտկոցը որքան ցածր էր, որ մի օր անակնկալ չունենայի և սպառվեր ՝ չկարողանալով կանխատեսել այն:

Մուտքի լարումը վերահսկելու եղանակն է օգտագործել arduino- ի որոշ անալոգային կապում `իմանալու համար, թե որքան լարում է ստացվում: Arduino- ի մուտքային կապերը կարող են տևել առավելագույնը 5 Վ, բայց Lipos- ն արտադրում է առավելագույնը 4.2*2 = 8.4V:

Նախորդ քայլի տարբերությունն այն է, որ Arduino տախտակը սնուցելու համար 5 լարում անընդմեջ 2 լիպո օգտագործելու դեպքում մենք պետք է վերահսկենք յուրաքանչյուր լիպո բջիջ, քանի որ դրանք կարող են լիցքաթափվել այլ արագությամբ: Հիշեք, որ դուք չեք ցանկանում լիցքաթափել լիպո մարտկոցը, դա շատ վտանգավոր է:

Առաջին Lipo- ի համար խնդիր չկա, քանի որ 4.2V անվանական լարումը 5V շեմից ցածր է, որը կարող է դիմանալ arduino- ի մուտքային կապումներին: սակայն, երբ դուք երկու մարտկոց եք շարում, դրանց լարումը ավելանում է. Vtot = V1 + V2 = 4.2 + 4.2 = 8.4 առավելագույն:

Եթե մենք ուղղակիորեն այս ավելի բարձր լարման միացնենք անալոգային քորոցին, ապա մենք կկործանենք որոշ ապարատային բաղադրիչներ, մենք պետք է օգտագործենք լարման բաժանարար ՝ 8,4 Վ -ը 5 Վ շեմից ցածր հասցնելու համար: Երկու 10k դիմադրիչ օգտագործեցի, որպեսզի լարման բաժանարարը և 2 -րդ գործոնով բաժանողը դառնա 8.4V և հասցնի 4.2V առավելագույնի:

VBAT- ը վերահսկելու համար մենք կօգտագործենք A0 անալոգային կապը: Հետևեք սխեմատիկին ՝ բաղադրիչները միացնելու եղանակը իմանալու համար.

Displayուցադրելու այն փաստը, որ մարտկոցը սպառվում է ՝ օգտագործելով սովորական LED ՝ 330 օմ ընթացիկ սահմանափակող դիմադրիչով:

Այժմ մենք այն կավելացնենք մեր քայլին, որը ներդրված է այս քայլին:

Քայլ 9. Շրջանակը

Ես հնարավորություն ունեմ ունենալ 3D տպիչ, ուստի որոշեցի պատյան տպել ստանդարտ PLA- ի միջոցով:

Կցված ֆայլերը կգտնեք, ես նախագծել եմ պարիսպը ՝ օգտագործելով Autodesk Inventor & Fusion360:

Դուք կարող եք նաև ստեղծել ձեր սեփական դիզայնը կամ պարզապես պահել տախտակը այնպես, ինչպես կա, տուփն ինքնին ոչինչ չի ավելացնում գործառույթներին: fortunatelyավոք, իմ 3D տպիչի տաքացուցիչը պարզապես մահացավ, ուստի ես դեռ չէի կարող տպել պարիսպը, երբ որ ստացեք Amazon- ում վերցված մասերը: Խմբագրել. այն այժմ տպված է և կարող եք տեսնել այն նկարների վրա:

Քայլ 10. Բարելավման հեռանկարներ

Առայժմ նախագիծը լիովին համապատասխանում է իմ կարիքներին: Այնուամենայնիվ, մենք կարող ենք մտածել որոշ կետերի մասին, որոնք մենք կարող ենք բարելավել.

1. Կրճատեք մարտկոցի սպառումը, մենք կարող ենք բարելավել ընթացիկ սպառումը կամ փոխել սարքավորումները կամ բարելավել ծրագրակազմը:
2. Ավելացրեք bluetooth ՝ APP- ին միանալու կամ տվյալները պահելու և ժամանակի ընթացքում ավելի շատ վերլուծություններ կատարելու համար:
3. Ավելացրեք LIPO լիցքավորման միացում `այն ուղղակիորեն լիցքավորելու համար` պատին միանալով:

Եթե որևէ բանի մասին մտածում եք, մի հապաղեք գրել այն մեկնաբանությունների բաժնում:

Քայլ 11: Շնորհակալություն

Շնորհակալություն այս ձեռնարկը կարդալու համար, մի հապաղեք մեկնաբանությունների բաժնում շփվել ինձ և ուրիշների հետ: Հուսով եմ, որ ձեզ դուր եկավ նախագիծը, և հաջորդ անգամ կտեսնվենք մեկ այլ նախագծի համար: