Houseերմոցային նախագիծ (RAS). Վերահսկեք տարրերը, որոնք արձագանքում են մեր տնկարկին. 18 քայլ (նկարներով)

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս նախագիծը առաջարկում է վերահսկել օդի ջերմաստիճանը, լուսավորությունն ու խոնավությունը, ինչպես նաև պուրակի ջերմաստիճանը և խոնավությունը: Նա նաև առաջարկում է ցանցավորել այս միջոցները, որոնք այնքան ընթեռնելի են Actoborad.com կայքում

Դա անելու համար մենք 4 սենսոր ենք միացնում Nucleo միկրոկառավարիչ L432KC- ին.

- Adafruit- ի պայծառության տվիչ TLS2561;

- Gotronic- ի խոնավության և ջերմաստիճանի տվիչ DHT22;

- ջերմաստիճանի զոնդ DS1820;

- խոնավության տվիչ Grove - Խոնավության տվիչ ՝ Seeed Studio- ի կողմից

Միջոցառումները կատարվում են յուրաքանչյուր 10 րոպեում և ցանցավորված են Sigfox- ի կողմից Breakout TD1208- ի միջոցով: Ինչպես նշվեց վերևում, այս մեկը կարդացվում է Actoboard.com կայքում: Այս միկրոկառավարիչի վրա միացված է նաև OLED էկրան 128x64 էկրան, որը մշտապես կցուցադրի կատարված վերջին միջոցառումները: Ի վերջո, համակարգը էլեկտրականապես ինքնաբավ է ՝ 8x20 սմ չափսի ֆոտովոլտային բջիջի և 1.5Ah մարտկոցի շնորհիվ: Նրանք միացված են Nulceo- ին LiPo Rider Pro- ի հետ Seeed Studio- ի միջոցով: Համակարգը դրված է 3D տպագիր տուփի մեջ:

Ինչպես տեսնում եք սինոպտիկայում:

Os.mbed.com- ի միջոցով միկրոկառավարիչում կազմված ծածկագիրը կոչվում է 'main.cpp': Օգտագործված գրադարանները հասանելի են հետևյալ հղումով, որն է մեր նախագիծը ՝

Քայլ 1: Networkանցավորում

Այս նախագծի կարևոր մասն էր չափումների ցանցը և դրանք դյուրամատչելի դարձնելը: Ամեն 10 րոպեն մեկ սենսորները չափում են տարբեր պարամետրեր, և դրա չափումները փոխանցելու համար օգտագործվում է sigfox TD1208 մոդուլը: Արդյունքները հասանելի են Actoboard կայքում ՝

Bluemix հաշիվ ստեղծելուց հետո մենք կարող ենք օգտագործել Node-red ծրագիրը ՝ մեր արդյունքները գրաֆիկականորեն ցուցադրելու համար:

Mրագրավորում Node-red- ի վրա Actoboard- ից տեղեկությունները վերականգնելու համար

Արդյունքները իրական ժամանակում դիտելու հանրային հղում ՝

Քայլ 2: Բաղադրիչներ

Այս նախագծի համար ահա օգտագործված հիմնական բաղադրիչների ցանկը.

Միկրոհսկիչ `Nucleo STM32L432KC

Էկրան ՝ LCD էկրան

Sigfox: Sigfox մոդուլ

Սենսորների մասին.

- Օդի ցուցիչ ՝ DHT22 (ջերմաստիճան և խոնավություն)

- Հարկի տվիչներ. Պուրակի ջերմաստիճան և Պուրակի խոնավություն

- Լուսավորության սենսոր. Լույսի ցուցիչ

Էներգամատակարարում:

- LIPO (սննդի հարմարվողական քարտ)

- մարտկոց

- Ֆոտովոլտային վահանակ

Քայլ 3: Սպառում

Մեր նախագծի ամենակարևոր կետերից մեկն այն է, որ համակարգը էներգետիկ առումով պետք է լինի ինքնավար: Դրա համար մենք օգտագործում ենք մարտկոց և արևային բջիջ: Մարտկոցը կարող է 1050 մԱ հոսանք հաղորդել 1 ժամում ՝ 3.7 Վ լարման ՝ 3, 885Wh լարման միջոցով: Արևային բջիջը օգտագործվում է մարտկոցը լիցքավորելու համար, այն տալիս է 5.5 Վ լարման ՝ 360 մԱ -ի տակ ՝ 2 Վտ հզորությամբ:

Մեր համակարգի տեսական սպառումը. մոդուլ. ուղարկելով 24 մԱ (այս նախագծում այս մոդուլով ոչինչ չի ստացվում) և հանգստի ժամանակ 1,5 μA

Հանգստի ժամանակ սպառումը աննշան է մարտկոցի հզորության համեմատ: Երբ համակարգը քնում է (յուրաքանչյուր 10 րոպեն մեկ), բոլոր տվիչները կատարում են չափումներ, էկրանը ցուցադրում է արդյունքը, և sigfox մոդուլը փոխանցում է այդ արդյունքները: Համարվում է, որ այս պահին բոլոր բաղադրիչները սպառում են առավելագույնը. Մենք օգտագործում ենք մոտ 158 մԱ յուրաքանչյուր 10 րոպեն մեկ, այնպես որ 6 * 158 = 948 մԱ 1 ժամվա ընթացքում: Մարտկոցը կարող է լիցքավորվել մեկ ժամից մի փոքր ավելի ամբողջությամբ լիցքաթափվելուց առաջ:

Նպատակն է նվազագույն էներգիա ծախսել մարտկոցը լիցքավորելու հնարավոր նվազագույն կարիք ունենալու համար: Հակառակ դեպքում, եթե արևային բջիջը որոշ ժամանակ արև չի ստանում, այն չի կարող լիցքավորել մարտկոցը, որը լիցքաթափվելու է, և մեր համակարգն անջատվելու է:

Քայլ 4: Նախագծեք PCB

Եկեք սկսենք PCB- ի մասը:

Մենք ունեինք բազմաթիվ խնդիրներ մի քայլի համար, որը չէինք կարծում, որ մեզ այդքան ժամանակ կխլեն: Առաջին սխալ. PCB- ն մի քանի վայրերում չպահպանելը: Իրոք, առաջին PCB- ն, որը գիտակցվեց, ջնջվեց, երբ USB- ն որոշ խնդիրներ ունեցավ: Այժմ USB- ի ներսում գտնվող բոլոր ֆայլերը հասանելի չեն: Հանկարծ անհրաժեշտ եղավ այս հանելուկի համար անհրաժեշտ էներգիա գտնել մեր նախագծի ինդուստրացման համար: Փոքր մանրամասնությունը, որը մնում է կարևոր, անհրաժեշտ է, որ միացումները բոլորը լինեն PCB- ի ներքևի մասում, և այն սահմանի զանգվածի պլան: Երբ համարձակություն գտնվեց, մենք կարող ենք կրկին կատարել ALTIUM- ի էլեկտրոնային սխեման, ինչպես տեսնում եք ստորև.

Քայլ 5:

Այն պարունակում է սենսորներ, Nucleo քարտ, Sigfox մոդուլ և LCD էկրան:

Մենք անցնում ենք PCB- ի հատվածին, այդքան ժամանակ ենք կորցնում դրա վրա, բայց վերջում դա հաջողվում է: Տպվելուց հետո մենք փորձարկում ենք այն … և ահա դրաման: Կես NUCLEO քարտը հետ է: Մենք կարող ենք նաև դիտել վերևի դիագրամը: Ձախ NUCLEO- ն ճյուղավորվում է 1 -ից 15 -ը ՝ սկսած վերևից, իսկ աջի ճյուղը ՝ 15 -ից 1 -ը նաև վերևից: Ինչը ստիպում է ոչինչ չաշխատել: Անհրաժեշտ էր վերականգնել նրա միտքը, 3 -րդ անգամ կրկնել արտակարգ իրավիճակների PCB- ն ՝ ուշադրություն դարձնելով բոլոր միացումներին: Hallelujah PCB- ն ստեղծված է, մենք դա կարող ենք տեսնել ստորև ներկայացված նկարում.

Քայլ 6:

Ամեն ինչ կատարյալ էր, պարոն SamSmile- ի կողմից պատրաստված եռակցումները անհամեմատելի գեղեցկություն ունեին: Շատ լավ է, որ ճշմարիտ է? Իրոք, մեկ և միակ խնդիր.

Քայլ 7:

Մի փոքր ավելի մեծացրեք.

Քայլ 8:

Մենք դա տեսնում ենք աջ կողմում գտնվող քարտեզի վրա, որի վրա PCB- ն հիմնված է D7- ի SDA կապի և D8- ի SCL- ի վրա (հենց այն, ինչ մեզ պետք է): Այնուամենայնիվ, երբ մենք փորձարկեցինք բաղադրիչներով, մենք չհասկացանք ստացված տեղեկատվության անհամապատասխանությունը, և հանկարծ, երբ նորից նայեցինք երկրորդ փաստաթղթերի փաստաթղթերը, մենք նկատեցինք, որ D7 և D8- ի վերաբերյալ որևէ առանձնահատկություն չկա:

Արդյունքում, մեր հացագործությունը շատ լավ է աշխատում ՝ նախքան PCB- ի միացումները հարմարեցնելու համար ՝ հեշտ երթուղու համար: Բայց երբ PCB- ն չփոփոխված է, մենք ստանում ենք տեղեկատվությունը, չնայած բոլոր սենսորներին, բացառությամբ այս տարբերակի լույսի ցուցիչի:

Քայլ 9. Նախագծեք 3D արկղը

Եկեք սկսենք 3D դիզայնի մասը:

Այստեղ մենք բացատրում ենք տուփի 3D ձևավորման մասը `ողջունելու մեր ամբողջական համակարգը: Նա շատ ժամանակ պահանջեց, և դուք կհասկանաք, թե ինչու: Ամփոփելու համար. Մենք պետք է կարողանանք մեր տուփի մեջ տեղադրել PCB- ն և դրա հետ կապված բոլոր բաղադրիչները: Ասել է թե ՝ մտածեք LCD էկրանի, այլ նաև բոլոր սենսորների մասին ՝ տարածք տրամադրելով նրանցից յուրաքանչյուրի համար, որպեսզի նրանք կարողանան օգտագործելի և արդյունավետ լինել իրենց չափումներում: Բացի այդ, այն նաև պահանջում է էներգիայի մատակարարում իր LIPO քարտով, որը միացված է մարտկոցին և ֆոտոգալվանային վահանակին, որը մեր համակարգը դարձնում է ինքնավար: Մենք պատկերացնում ենք առաջին տուփը, որը կպարունակի PCB- ն, բոլոր սենսորները, էկրանը և մարտկոցին միացված LIPO քարտը: Ակնհայտ է, որ անհրաժեշտ է կանխատեսել LCD- ի էկրանի որոշակի տեղ ՝ լույսի տվիչը (եթե այն թաքնված է կամ կողքից չի ստանա իրական լույսը), ջերմաստիճանի տվիչի համար, DHT22- ի համար անհրաժեշտ է, որ այն կարողանա չափել արժեքը գործարանին մոտ և առանց մոռանալու պուրակի խոնավության տվիչը, որը պետք է շփվի ուղիղ երկրի հետ: Մենք չենք մոռանում ալեհավաքը սիգֆոքս մոդուլին միացնելու անցքը, և մեկ այլ անցք `ֆոտոգալվանային վահանակների որդուն LIPO քարտեզին փոխանցելու համար: Ահա հիմնական տուփը.

Քայլ 10:

Մեզ պետք է մի մաս, որը կտեղավորի ֆոտոգալվանային վահանակը և վահանակը միացնելու LIPO տախտակին:

Ահա արդյունքը.

Քայլ 11:

Մենք պետք է կարողանանք փակել այս հրաշալի տուփը:

Ահա հարմարեցված կափարիչը.

Քայլ 12:

Ինչպես տեսնում ենք, սա կափարիչ է, որն ունի ատամներ, որոնք գալիս են հիմնական տուփի ներսում `ավելի լավ կայունության համար:

Ահա, երբ այն ավելացնում ենք մեր հրաշալի տուփի վրա.

Քայլ 13:

Դիմադրություն ձեռք բերելու համար ավելացվում է լոգարիթմական դուռ, որը ներդրված է տուփի մեջ, բայց նաև կափարիչում, որը խստորեն պահում է երկու մասերը և ապահովում ներսում գտնվող բաղադրիչների հուսալիությունն ու անվտանգությունը:

Ահա լոգարիթմական դռան առաջին տարբերակը.

Քայլ 14:

Ավելի հեռուն գնալու համար մենք մտածեցինք, որ ֆոտոգալվանային մոդուլը ներառենք հիմնական տուփի մեջ, որպեսզի այն լինի նույն մակարդակի վրա, ինչ լույսի ցուցիչը և նրա ռազմավարական դիրքը, և զգանք, որ ինքնավար համակարգը «Միացյալ» է:

Ահա լոգարիթմական դռան երկրորդ տարբերակը `նախկինում ներկայացված ֆոտոգալվանային մոդուլը սեղմելու հնարավորությամբ.

Քայլ 15:

Ահա, երբ այն ավելացնում ենք մեր հրաշալի տուփի վրա, որն արդեն ունի իր հոյակապ կափարիչը.

Քայլ 16:

Դուք մի փոքր կորած եք: Եկեք ցույց տանք, թե որն է այս կախարդական տուփի վերջնական վիճակը:

Քայլ 17:

(Վնաս, որ մենք այժմ չենք կարող տպել այն 3D տպիչի շնորհիվ, որովհետև ինձանից պահանջվում էր ամրություն, ինչ -որ բան ես արեցի, բայց ես պետք է հավատամ, որ ես ունեմ մի փոքր շատ, ըստ էության, որ հաստությունը 4 մմ -ից ավելի է, այնպես որ ես ի վիճակի չէր այն տպել, քանի որ շատ նյութեր կպահանջվեին, շատ տխուր)… Բայց այն դեռ ուշ չէ տպելու համար, գոնե եթե միայն հաճույքի համար = D

Այնքան գեղեցիկ:

Քայլ 18:

Շնորհակալություն.