Nixie ockամացույցի տրամադրության բարոմետր. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Progress- ի չնկատված զոհը աներոիդային տան բարոմետրն է: Այս օրերին, գուցե դեռ կարողանաք օրինակներ գտնել իննսունն անց մարդկանց տներում, բայց միլիոնավոր մարդիկ աղբանոցում կամ ebay- ում են:

Շմարիտ, հին դպրոցի բարոմետրը չօգնեց իրեն ՝ իր մեկ աշխատանքում բավականին անօգուտ լինելու պատճառով: Նույնիսկ ենթադրելով, որ այն ճշգրտորեն ճշգրտված է և աշխատում է ճիշտ, օգտագործելով մթնոլորտային ճնշումը եղանակը կանխատեսելու կամ նույնիսկ ներկայիս եղանակը նշելու համար, գրեթե անհնար է:

Միևնույն ժամանակ, 24/7 զանգվածային լրատվամիջոցների եղանակային հաշվետվությունների ներդրումը լրացնելու համար հասանելի են դարձել գերճշգրիտ պինդ վիճակի, ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչներ: Ներդրեք պրոցեսոր և էժան LCD էկրան, և դուք ինքներդ կունենաք «թվային տնային եղանակային կայան»: Նույնիսկ եղանակային անզգամներին, կամ այն մարդկանց, ովքեր կարծում են, որ եղանակը հեռուստատեսությամբ կամ ինտերնետով կառավարական դավադրություն է, այլևս բարոմետր պետք չէր:

Այս ամենն ամոթ է, քանի որ ես ջերմ հիշողություններ ունեմ այն բարոմետրի մասին, որն ունեցել ենք իմ մանկության տանը: Հայրս ամեն օր տալիս էր այն մանրակրկիտ մոդուլացված թակոցով և ընթերցման ընթացիկ ցուցիչը դնում էր մի մինի ծիսակարգի մեջ, որը ես ցանկանում էի ընդօրինակել ավելի մեծ տարիքում, նույնիսկ այն բանից հետո, երբ ես հասկացա, որ դա պարզապես համաշխարհային կարգի բլեյգեր է:

Ահա թե ինչպես կարելի է պատրաստել անալոգային ցուցադրման թարմացված բարոմետր, որը չի անդրադառնում բնօրինակի թերություններին, բայց ունի որոշ լրացուցիչ գործառույթներ, նույնիսկ ավելի անօգուտ, քան այն, ինչից սկսվել էր: Եթե դիտեք տեսանյութը, ապա գաղափար կստանաք:

Հաշվի առնելով այս նախագծի համեստ նպատակները, դա բավականին բարդ է, կամ ավելի ճիշտ `ամբողջովին նախագիծը կրկնելը չափազանց շատ է մեկ Ուսուցիչի համար: Այդ պատճառով ես կկենտրոնանամ բարոմետր/տրամադրության բարոմետրի մասի վրա, իսկ մնացածի համար պարզապես ձեզ կուղղեմ ճիշտ ուղղությամբ:

Քայլ 1: Բաղադրիչներ և գործիքներ

Բարոմետր/տրամադրության բարոմետրի համար ձեզ հարկավոր է.

• Աներոիդ բարոմետր: Պետք չէ աշխատել: Այն, ինչ գրավում է ձեր գեղագիտական զգայունությունը, ավելի կարևոր է: Երանի մանկությանս տունը ունենայի, բայց կարծում եմ, որ այն աղբանոցում է: Ես ebay- ում փոխարինում եմ ստացել 15 դոլարով:
• Pressureնշման ցուցիչ:
• ESP8266 մոդուլ - ես օգտագործել եմ NodeMCU:
• Հարմար սահող շարժիչ և վարորդի տախտակ. Հղումը դեպի հինգ աշխատատեղ է, բայց գնով դրանք դժվար է հաղթահարել: Այս շարժիչն ունի 4096 քայլ ամբողջական պտույտով ՝ տալով լայն լուծում մեր նպատակների համար:
• 5VDC սնուցման աղբյուր `առնվազն 1A - ESP8266- ի և շարժիչի համար: Ես օգտագործեցի 12VDC և 5VDC համակցված սնուցում, քանի որ ես արդեն ունեի մեկը և Nixie ժամացույցի համար անհրաժեշտ էր 12V սնուցում (գումարած ավելի քան 5V էներգիա ծրագրի մյուս տարրերի համար):
• Առնվազն երեք LED (ճնշման միտումը նշելու համար):
• LDR/ֆոտոռեզիստոր:
• Տարատեսակ սպառվող նյութեր, ինչպիսիք են jumper մետաղալարեր, դիմադրիչներ, ջերմության նվազեցման խողովակներ և այլն:
• Շատ դեպքերում դուք կարող եք օգտագործել բարոմետրի բնօրինակը, որն օգտագործում եք էլեկտրոնիկայի տեղադրման համար: Ես վերաիմաստավորեցի արվեստի և արհեստների ոճով ժամացույցի պատյան, որը տեղավորում էր և ժամացույցը, և բարոմետրը, այնպես որ բարոմետրի պատյանը պետք չէր:

Գործիքային առումով ձեզ հարկավոր կլինի եռակցման երկաթ, ջերմային ատրճանակ և ձեռքի փոքր գործիքներ: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է էական փոփոխություններ կատարել գործի մեջ, էլեկտրական գործիքների ընտրանիը օգտակար կլինի:

Քայլ 2. Preգուշորեն պատրաստեք ձեր պարիսպը

Այն, ինչ դուք պետք է անեք այստեղ, մեծապես կախված է ձեր օգտագործած պարիսպից: Եթե դուք օգտագործում եք բարոմետրի սեփական պատյանը, ապա պարզապես պետք է պարզեք, թե ինչպես կարելի է այն առանձնացնել և հեռացնել աներոիդ մեխանիզմը: Likelyուցանիշը, ամենայն հավանականությամբ, ուղղակիորեն ամրացված է այս մեխանիզմի վրա, և անհրաժեշտ է որոշակի ուշադրություն դարձնել ցուցիչն անջատելու համար ՝ առանց այն վնասելու:

Ես մի փոքր ավելի շատ աշխատանք ունեի անելու, քանի որ ժամացույցիս պատյանում դեռ կար հին (չաշխատող) ժամացույցի մեխանիզմը:

Ես գրեթե ոչինչ չգիտեմ մեխանիկական ժամացույցների մասին, բայց տավարի ոլորված աղբյուրները հուշեցին, որ պետք է զգուշությամբ առաջ շարժվել: Այնուամենայնիվ, երբ բանը պայթեց, ես, անպատրաստ էի: Մի վայրկյան ես բացում էի թվացյալ անիմաստ պտուտակը, հաջորդ վայրկյանին ուժեղ պայթյուն լսվեց, և օդը լցվեց փոշով և բեկորներով: Bամացույցի կտորներն ամենուրեք էին, և պատյանն ինքնին ամբողջովին քանդվել էր: Likeիշտ այնպես, ինչպես ես պատկերացնում եմ, երբ իսկական ռումբ է պայթում, մի պահ չկարողացա հասկանալ, թե ինչ է տեղի ունեցել: Հաջորդող խլացուցիչ լռության մեջ ես կիսով չափ սպասում էի, որ կլսեմ հեռահար ազդանշանների ողբը: Բացի այդ, ձեռքս իսկապես ցավեց:

Առաջին դաս. Նույնիսկ չափավոր չափի ժամացույցի մեխանիզմները կարող են զարմանալիորեն մեծ քանակությամբ էներգիա պահել:

Երկրորդ դաս. Երբ կասկածի դեպքում, հագեք անվտանգության ակնոց: Ես բախտավոր էի, ոչինչ չէր թռչում աչքերիս, բայց դա, անկասկած, կարող էր ունենալ: Երբեմն պարզապես անվտանգության հին հայացքների ներգրավումը բավարար չէ (նույնիսկ վստահ չեմ, որ դա արել եմ): Ձեռքս լավ էր, ես պարզապես երեխա էի:

Շատ սոսնձումից և սեղմումից հետո ես նորից հավաքեցի գործը և պատրաստ էի անցնել 3 -րդ քայլին:

Քայլ 3. Տեղադրեք բաղադրիչներ - մաս 1

Դուք պետք է ինչ -որ միջոց գտնեք շարժիչը տեղադրելու համար, որպեսզի լիսեռը բավականաչափ դուրս գա թվատախտակի միջով, այնպես որ ցուցիչը ամրացնելիս այն առանց միջամտության կսահի դեմքով: Սա կարող է մի փոքր ավելի դժվար լինել, քան թվում էր առաջին անգամ, քանի որ շատ բարոմետրերի վրա ապակու ներսում կլինի մեկ այլ ցուցիչ, որը հին ժամանակներում օգտագործվում էր ընթացիկ ընթերցումը գրանցելու համար: Ինչպես ավելի ուշ բացատրվեց, այս ցուցիչը մեզ պետք չի գա, բայց այն պահելը օգնում է պահպանել սարքի սկզբնական տեսքն ու զգացումը:

Ամեն դեպքում, ընթացիկ ընթերցման ցուցիչի առկայությունը նշանակում է, որ կա սահմանափակում, թե որքանով «առաջնային» ցուցիչը կարող է նստել հավաքողի երեսից:

Մյուս ուղղությամբ, սլաքը պետք է բավականաչափ հեռու նստի հավաքիչից, որպեսզի մաքրի լվացքի մեքենան, որը շրջանակի մեջ տեղադրված է հավաքիչի մեջ տեղադրված LDR (տես հաջորդ քայլը):

Այն, ինչ ես արեցի, թվատախտակն ու դրա շրջանակը տեղադրեցի փայտե ամրակի վրա, այնուհետև շարժիչը ամրացրեք ամրակի վրա ՝ համապատասխան բացիչներով: Առաջին նկարը կարող է օգնել դա բացատրել, բայց դուք կարող եք գալ ձեր սեփական պայմանավորվածությամբ:

Aամացույցի պատյան կամ նմանատիպ այլ բան օգտագործելու առավելություններից մեկն այն է, որ ներքին էներգիայի աղբյուրը տեղադրելու տեղ կա: Ինձ համար սա կարևոր էր, քանի որ ժամացույցը պետք է նստեր մի բուխարու վրա, որը միացված էր վարդակից, որը ես հատուկ տեղադրել էի: Այս վայրում ակնհայտորեն անախրոնիկ «պատի գորտնուկ» կամ SPS աղյուս թաքցնելը դժվար կլիներ, բայց դա ձեզ համար խնդիր չի լինի:

Երկրորդ նկարում չնշված բաղադրիչները վերաբերում են ծրագրի ժամացույցին և քիմմերի հատվածներին (երրորդ NodeMCU- ն և դրա հետ կապված էլեկտրագծերը գտնվում են Nixie PCB- ի տակ):

Մնացած ամեն ինչի `առաջին հերթին BMP180 սենսորի, շարժիչի վարորդի տախտակի և NodeMCU- ի տեղադրումը կարևոր չէ: Ասել է թե ՝ մինչև միակցիչի լարը հեռացնեի վարորդի տախտակից, շարժիչը երբեմն ճիշտ չէր աշխատում: Վստահ չեմ, թե ինչ էր կատարվում այնտեղ, բայց եթե ձեր շարժիչը հնչում է ծիծաղելի և/կամ սահուն չի շարժվում, գուցե ցանկանաք փորձել լարերը շրջել:

Theնշման տենդենցը (աճող, ընկնող կամ կայուն) ձեռքով գրանցելու անհրաժեշտությունից խուսափելու համար ես թվանշանի ներքևում ընդգրկեցի երեք փոքր LED: Երբ երեքն էլ լուսավորված են, բարոմետրը տրամադրության ռեժիմում է: Ես օգտագործել եմ «տաք սպիտակ» LED- ները `փորձելու և պահպանելու ժամանակաշրջանի զգացողությունը: Առանց մոդուլյացիայի, նրանք չափազանց պայծառ էին, երբ դիտվում էին ճակատ-դիմաց, բայց որոշ ծանր աշխատանքի PWM- ով ես ստացա այն տեսքը, ինչից հետո: Ընթերցման ընթացիկ ցուցիչը դեռ հասանելի է ավանդապաշտների համար:

Քայլ 4: Տեղադրեք բաղադրիչներ - մաս 2

Եկեք զբաղվենք հավաքման մեջ գտնվող LDR- ով: Նախ, ինչու՞ է սա մեզ պետք:

Դե, դա իմ լուծումն է էժան տատանվող շարժիչի սահմանափակման համար, չնայած այն կարող է շարժվել ճշգրիտ քայլերով, բայց այն բնորոշ ունակություն չունի իմանալու, թե որտեղ է գտնվում, բացառությամբ սկզբնական դիրքի: Թեև տեսականորեն ես ենթադրում եմ, որ դուք կարող եք կոդավորել դա և հետևել բոլոր հետագա շարժումներին, որոնք ես ենթադրեցի (առանց իրական հիմքերի), որ սխալներն արագորեն սողալու են, հատկապես հաշվի առնելով «տրամադրության ռեժիմում» պահանջվող լայնածավալ շարժումները: Բացի այդ, դուք պետք է լցված լինեք հոսանքի անջատման վրա (յուրաքանչյուր շարժում EEPROM- ին գրելն իրականում գործնական չէ):

Իմ առաջին միտքը էներգիայի բարձրացման և տրամադրության և բարոմետրերի ռեժիմի միջև անցումների ճշգրտման ցիկլի ներդրումն էր: Այս ցիկլը կշրջի միկրո անջատիչ ՝ հավաքիչի հայտնի կետում: Բայց անջատիչի գաղափարի մեխանիկական իրականացումը ինձ համար չափազանց դժվար թվաց: Theուցանիշն ինքնին չափազանց անշուք է ՝ շարժիչ գործելու համար, այնպես որ ես պետք է որևէ այլ բան տեղադրեմ լիսեռի վրա: Հետո կար 360 ° շարժման պահպանման հարցը. Մեկ պատճառ, որ ես գնացել էի ոչ թե սովորական սերվերով, այլ քայլող շարժիչով: Մի փոքր ավելի հնարամտության կիրառմամբ, քան կարող էի բերել, ես վստահ եմ, որ կարող է աշխատել միկրո անջատիչը, կամ գուցե առկա է նաև դարակից դուրս դիրքի սենսորային լուծում, բայց ես այլ ճանապարհով գնացի:

Ուշադրություն դարձրեք, որ թվատախտակի նկարի վրա կա լվացքի մեքենա, որը տեղադրված է ժամը մեկ դիրքում: Այս լվացքի մեքենան շրջանակում է LDR, որը միացված է NodeMCU- ում առկա մեկ անալոգային մուտքին: Երբ բարոմետրը միացված է կամ փոխում է ռեժիմները, NodeMCU- ն մտնում է տրամաչափման ցիկլ և պարզապես փնտրում է լույսի մակարդակի հանկարծակի փոփոխություն, որն առաջանում է LDR- ով անցնող ցուցիչի հետևի կողմից: Furtherանկացած հետագա շարժում ինդեքսավորվում է այդ հայտնի դիրքից: Ստիպված էի մի փոքր կոդի մեջ շեմային արժեքներով ապահովել, որ դա հուսալի աշխատի, բայց երբ դա արվեց, ես հաճելիորեն զարմացա, թե որքանով է այն ճշգրիտ `հետևողականորեն վերադառնալով բարոմետրի պարամետրերին ակնկալվող արժեքների 1% կամ 2% -ի սահմաններում:

Ակնհայտ է, որ այն չի աշխատում լրիվ մթության մեջ, բայց այդ ժամանակ սովորաբար չէիք փոխի ռեժիմները: Եթե ինչ -ինչ պատճառներով ճշգրտման ցիկլը չի կարող ավարտվել սահմանված ժամկետում, այն հրաժարվում է և թարթում միտումային LED- ները:

Ինչևէ, LDR մոտեցման գեղեցկությունն այն է, որ տեղադրումը չափազանց պարզ է. Հավաքեք LDR- ի համար բավականաչափ մեծ անցք հավաքեք այն կետում, որտեղ այն ծածկված կլինի ցուցիչի հետևի ծայրով: Poուցանիշի և LDR- ի միջև գեղեցիկ «կնիք» ստանալու համար կպցրեք LDR- ի շուրջը փոքր լվացքի մեքենա և, անհրաժեշտության դեպքում, փոփոխեք ցուցիչի պոչը (ես օգտագործել եմ համապատասխան ձևի սև թուղթ):

Քայլ 5. Կոդ. Հիմնական ֆունկցիոնալություն

Ինչպես մյուսներն են գտել, ես չկարողացա ստանդարտ Arduino տիպի գրադարան աշխատել այս շարժիչի և վարորդի հետ: Բարեբախտաբար, դրա համար կա լավ հրահանգ, որն աշխատում է կոդով: Հիմնական քայլի համար ես օգտագործել եմ սկզբնական տեղադրման ծածկագիրը, չնայած մեկնաբանություններում կան մի քանի օպտիմալացման առաջարկներ: Այս ծածկագիրը գրադարան չի պահանջում:

Pressureնշման տվյալների մշակման համար ես օրինակ օգտագործեցի Sparkfun BMP180 գրադարանից: Այն ժամանակ ինձ մնում էր միայն ամուսնանալ շարժիչի կառավարման միջոցով:

Քայլ 6. Կոդ - Կալիբրացում, վերահսկում, GUI, Google Օգնական և օգտակար գործառույթներ

Առաջնային ստուգաչափումը կոդավորված է: Անվտանգ կողմում լինելու և բարոմետրը այլ բարձրության վրա տեղափոխելու համար հաշվի առնելու համար երկրորդային չափագրումն ու վերահսկողությունը ձեռք է բերվում NodeMCU և Websocket հաղորդակցության միջոցով միացված վեբ սերվերի միջոցով: Այս մասին սովորելու լավ ռեսուրս այստեղ է:

Ինչպես ցույց է տալիս տեսանյութը, այնուամենայնիվ, այս նախագծի իրական «վայ» գործոնը, ինչպիսին այն կա, վերահսկումն է Google Assistant/Google Home- ի միջոցով: Այստեղ կա Instructable to toaster GA (սնուցվում է Raspberry Pi3- ով) այստեղ: Մի անհանգստացեք, ձեզ հարկավոր չէ որպես պատյան օգտագործել 400 դոլարանոց տոստեր:

GA- ն հրամաններ է փոխանցում IFTTT- ի և Adafruit IO- ի միջոցով NodeMCU- ին: Այս մասին լավ ռեսուրս այստեղ է: Ձեր Google Օգնականի հետ շփվելու այլ, ավելի բարդ եղանակներ կան, բայց այս նախագծի համար այս շատ պարզ մոտեցումը հիանալի է աշխատում:

Վերջապես, ծածկագիրը ներառում է չափազանց օգտակար օգտակար գործառույթներ (օդային թարմացում, Multicast DNS, Wifi Manager), որոնք ես սկսել եմ ներառել ESP8266- ի վրա հիմնված իմ բոլոր նախագծերում:

Այս նախագծի ամբողջ ծածկագիրը (ներառյալ Nixie ժամացույցը և քիմմերային կառավարումը) այստեղ Github- ում է: Ես թողել եմ այն պատկերները, որոնք ես օգտագործել եմ HTML/CSS ֆայլերում, այնպես որ այն աշխատում է տուփից դուրս (հուսանք), պարզապես անհրաժեշտ է ավելացնել ձեր սեփական Adafruit IO հաշվի տվյալները:

Քայլ 7: Nixie ժամացույց և Chimer

Nixie ժամացույցը վերահսկվում է առանձին NodeMCU- ի կողմից և օգտագործում է Nixie խողովակի և վարորդի մոդուլ, որը նախագծված է որպես Arduino վահան, որը հասանելի է այստեղ: Հղման մեջ տեղադրված տարբերակը ներառում է GPS մոդուլ ՝ ժամանակ ստանալու համար: Իմ վահանը (ավելի վաղ տարբերակ) չունի GPS մոդուլ, բայց ես օգտագործում եմ Node MCU ՝ ինտերնետից ժամանակ ստանալու համար, որն ինչ -որ առումով ավելի լավ է:

Controlամացույցի կառավարման սխեման և GUI- ն ավելի շատ կազմաձևման տարբերակներ ունեն, բայց հակառակ դեպքում շատ նման է բարոմետրին: Այստեղ մի փոքր համընկնում կա այն առումով, որ Nixie LED- ները արձագանքում են բարոմետրի տրամադրության մուտքերին (նույն Adafruit IO feed- ի միջոցով):

Clockամացույցի մեխանիայի բեկորներից ես փրկեցի այնքան բիթ, որ կարողացա կառուցել քիմերային մեխանիզմ, որը ղեկավարվում է երրորդ NodeMCU- ով (հե, դրանք ընդամենը 6 դոլար են) և մեկ այլ սղիչ շարժիչով: Իմ ավելացրածը «ինտերֆեյս» էր սկզբնական մեխանիզմի և շարժիչի միջև: «Ինտերֆեյսը» չակերտների մեջ է, քանի որ այն բաղկացած է միայն գնդակի միակցիչից, որի մեջ երկու մեխ է ուղղվում դեպի աջ անկյուններ և մղվում շարժիչի լիսեռի վրա: Այս հակաբեղմնավորման յուրաքանչյուր քառորդ պտույտը հանգեցնում է chimer- ի մեկ հարվածի: Մեկ անգամ ևս, քիմմերների վերահսկման սխեման նման է բարոմետրին և երեք վեբ սերվերներն էլ իրար միացված են, որպեսզի ամբողջը ավելի անթերի թվա, քան իրականում է:

Odeամացույցը և քիմմեր NodeMCU- ները գործում են միմյանցից լիովին անկախ, բայց ինտերնետի ժամանակացույցի հրաշալիքների պատճառով միշտ հիանալի կերպով համաժամեցված են: