PixelMeteo (UltraLow Power կանխատեսման մոնիտոր) ՝ 6 քայլ (նկարներով)

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

IOT- ը հիանալի բան է, որովհետև թույլ է տալիս ամեն ինչ միացնել ինտերնետին և վերահսկել այն հեռակա կարգով, բայց կա մի բան, որ այն նույնպես զով է և առաջնորդվում է … Բայց ևս մեկ բան կա, որ մարդկանցից շատերը չեն սիրում լարերը, բայց չեն սիրում Չեմ սիրում մարտկոցի բջիջները փոխել, այնպես որ հիանալի կլինի, եթե այն տարիներ շարունակ աշխատի ՝ առանց մարտկոցը փոխելու: Այս գաղափարներով ծնվեց այս նախագիծը:

Սկսելուց առաջ, եթե ձեզ դուր է գալիս այս նախագիծը, խնդրում ենք հաշվի առնել, որ քվեարկեք այս նախագծին ԱՆԼԱՅՆ ԵՎ ԼԵԴ ՄՐTՈՅԹՈ IՄ, ես կգնահատեմ:

Այս նախագիծը եղանակի մոնիտոր է, որը ցույց է տալիս հաջորդ ժամվա եղանակի կանխատեսումը ռետրո պիքսելային անիմացիայով և կարող է աշխատել մինչև 3 տարի (գրեթե տեսականորեն): Այս սարքն աշխատում է ESP8266- ով և միանում է Accuweather- ին (որը եղանակի կանխատեսման վեբ է) `եղանակը ստանալու համար այն վայրում, որտեղ դուք ընտրում եք պիքսելային ռետրո անիմացիա` եղանակի և ջերմաստիճանի հետ: Ձախ կողմի համարները տասնյակներն են, իսկ աջ կողմի համարները `ջերմաստիճանի արժեքի միավորները: Տեղեկատվությունը ցուցադրելուց հետո ինքն է անջատվում ՝ էներգիա խնայելու համար:

Այսպիսով, ժամանակն է սկսել:

Քայլ 1: Ի՞նչ է ձեզ անհրաժեշտ:

Բոլոր բաղադրիչները հեշտ է գտնել eBay- ում կամ չինական ոստայնում, ինչպիսիք են Aliexpress- ը կամ Bangood- ը: Բաղադրիչների անվան մեծամասնության մեջ ես կցեցի ապրանքի հղումը: Ռեզիստորների նման որոշ բաղադրիչներ վաճառվում են տուփերով, ուստի, եթե չեք ցանկանում, որ այդքան շատ դիմադրիչներ խորհուրդ է տրվում գնել տեղական խանութում:

Գործիքներ

• 3D տպիչ:
• FTDI USB- ից TTL ծրագրավորող
• Sոդող

Բաղադրիչներ

• WS2812 61 Բիթ մատանի ՝ 13 €
• ESP8266-01 ՝ 2,75 €
• 2x 2N2222A: 0.04 € (ցանկացած նմանատիպ NPN հաղորդիչ կաշխատի)
• BC547 կամ 2N3906: 0.25 € (ցանկացած նմանատիպ PNP տրանզիստոր կգործեր, և գուցե ավելի էժան գտնեիք տեղական խանութում)
• 3X 220 Օմ դիմադրություն. Դա կարող է լինել մոտ 0,1 €, հղումը ռեզիստորի հավաքածուի համար է:
• Հորատված PCB 40x60 մմ ՝ 1.10 € (Ձեզ անհրաժեշտ է միայն 40x30 մմ):
• 1 կոնդենսատոր 470uF/10V
• Լարերը
• 3 AAA բջիջ

Քայլ 2. Էլեկտրական սխեման և ինչպես է այն աշխատում:

Showույց տալու համար, թե ինչպես է այն աշխատում, ես կցեցի երկու լուսանկար, առաջինը ՝ Fritzing- ի նախատախտակի տեսարանն է (նաև ֆայլը վերբեռնում եմ), իսկ երկրորդը ՝ Eagle- ի սխեմատիկ պատկերը ՝ նաև PCB դիզայնով: Չնայած ունենալով մի քանի «անալոգային» բաղադրիչներ, այն բավականին պարզ միացում է:

Այս միացման աշխատանքը հետևյալն է. Երբ սեղմում եք կոճակը, NPN և PNP տրանզիստորների միացումը, սնուցեք ESP8266- ը և LEDS- ը: Այս տեսակի միացումը կոչվում է «Կպչող կոճակ»: Դուք կարող եք տեսնել այս տեսակի միացման գեղեցիկ բացատրություն այստեղ կամ այստեղ: Երբ ամեն ինչ ավարտված է (ցուցադրված է անիմացիան), միկրոկոնտրոլերը բարձր վիճակ է տալիս տրանզիստորի հիմքին և դրանք անջատում են միացումը: Ահա թե ինչու այն միացնում է երկրորդ NPN անցակալի հիմքը գետնին:

Այս սխեմայի օգտագործման պատճառն այն է, որ մենք ցանկանում ենք ունենալ նվազագույն սպառումը, և այս կոնֆիգուրացիայով մենք կարող ենք հասնել 0.75 μA- ի, երբ անջատված է, ինչը քիչ թե շատ … ոչինչ: Այս ընթացիկ սպառումը պայմանավորված է նրանով, որ տրանզիստորը ունի արտահոսքի հոսանք:

Եթե չեք ուզում մի փոքր տեսություն անցնել հաջորդ տողին

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ես չեմ ուզում այդքան խորանալ տեսության հետ, բայց կարծում եմ, որ լավ է իմանալ, թե ինչպես հաշվարկել, թե որքան ինքնավարություն կարող է ունենալ նման սարքը: Այսպիսով, մի փոքր տեսություն:

IOT սարքերում մարտկոցի հսկայական տևողությունը կազմում է սարքի 50% -ը, ուստի կա տարիների ինքնավարություն ձեռք բերելու միջոց. Միացնել միայն անհրաժեշտության դեպքում և շատ քիչ ժամանակ, և ժամանակաչափը կամ սենսորը որոշում են, թե երբ միանա կրկին. Կարծում եմ, որ պարզ է օրինակով:

Անտառում խոնավության սենսոր պատկերելը, որը գրավում է անտառի մի գոտու խոնավության մակարդակը և այդ գոտում այն բավականին կտրուկ է, այնպես որ ձեզ հարկավոր է մի բան, որը կարող է տարիներ շարունակ աշխատել առանց մարդու փոխազդեցության և պետք է լինի 30 վայրկյան (ինչը ժամանակը, որը անհրաժեշտ է չափել և ուղարկել տեղեկատվությունը) յուրաքանչյուր 12 ժամվա ընթացքում: Այսպիսով, սխեմատիկ պատկերը կլինի. Timամաչափը, որն անջատված է 12 ժամ և 30 վայրկյան ժամաչափի ելքով, միանում է միկրոկոնտրոլերի մատակարարման աղբյուրին: Այս ժամաչափը միշտ միացված է, բայց այն ունի նանոամպեր սպառող:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Տեսության ավարտը

Երբ մենք տեսանք այս օրինակը, մենք կարող էինք տեսնել, որ այն բավականին նման է այս նախագծին միայն այն ժամանակ, երբ մենք որոշեցինք արձակուրդի ժամանակը: Այսպիսով, մարտկոցի կյանքը հաշվարկելու համար մենք պետք է կիրառենք նկարում կցված բանաձևը, և դրանք օգտագործվող արժեքներն են.

• Իոն. Այն հոսանքը, որը սպառում է, երբ այն միացված է (այս դեպքում կախված է եղանակից, քանի որ յուրաքանչյուր անիմացիայի սպառումը կարող է անցնել 20 մԱ -ից մինչև 180 մԱ և ա)
• Տոն: timeամանակն է, որ այն միացված է: (Այս դեպքում ամեն անգամ սարքը գործարկելիս 15 վայրկյան միացված կլինի)
• Ioff: Ընթացիկ սպառումը, երբ անջատված է:
• Toff: Հանգիստ ժամանակ: (Սա ամբողջ օրն է (վայրկյաններով) 15 վայրկյանով պակաս, եթե միացնում ենք միայն մեկ անգամ):
• Մարտկոցի հզորությունը: (Այս դեպքում 1500 AAA հզորությամբ 3 AAA բջիջ):

Մարտկոցի տևողությունը կախված է օրվա ընթացքում մի քանի անգամից և եղանակից, քանի որ երբ ամպոտ է, ներկայիս արտահոսքը մոտ 180 մԱ է, բայց երբ անձրև կամ ձյուն է գալիս, դա ընդամենը 50 մԱ է:

Ի վերջո, այս inրագրում մենք կարող ենք հասնել 2.6 տարի ՝ այս արժեքները կիրառելով բանաձևի համաձայն

• Մարտկոցի հզորությունը `1000 mAh:
• Իոն ՝ 250 մԱ (Վատագույն դեպքում-> արևոտ ամպ)
• Ioff: 0.75uA
• Տոն ՝ 15 սեգ (Միացրեք միայն օրական մեկ անգամ)
• Ընդմիջում. 24 ժամ պակաս 15 վրկ:

Վերջին լուսանկարը պատրաստի PCB- ն է, բայց դուք կարող եք նաև հեշտությամբ անել փորված PCB- ով, որն ավելի լավ է, եթե չգիտեք, թե ինչպես անել կոպեր PCB:

Քայլ 3: Ինչպե՞ս է այն գործում օրենսգիրքը:

Այս նախագիծը գործում է ESP8266-01 և Arduino IDE- ով:

Ես կցել եմ տեսանյութ յուրաքանչյուր անիմացիայի և գործի օգտագործման հետ: Տեսանյութի որակը լավագույնը չէ, քանի որ այն մի փոքր դժվար էր արագ շարժվող ձայնագրել: Երբ տեսնում ես աչքերով, ավելի լավ է թվում:

Կոդն ամբողջությամբ փաստաթղթավորված է, որպեսզի կարողանաք տեսնել բոլոր մանրամասները, բայց ես պատրաստվում եմ բացատրել, թե ինչպես է այն աշխատում «սխեմատիկ» եղանակով և ինչ է անհրաժեշտ ճիշտ աշխատել:

Այս ծրագրաշարի աշխատանքը հետևյալն է

1. Միանում է ձեր Wi-Fi ցանցին: Մինչդեռ այն միացնում է LED- ների անիմացիան:
2. Ստեղծեք http Հաճախորդ և միացեք Accuweather Web- ին:
3. Ուղարկեք JSON Ստացեք հարցում Accuweather- ին: Սա հիմնականում համացանցից խնդրում է տեղում կանխատեսել հաջորդ ժամվա կանխատեսումը: Լրացուցիչ տվյալներ. Սա շատ հետաքրքիր է շատ նախագծերի համար, քանի որ այս բանով դուք ստանում եք տվյալներ ձեր տեղական ավտոբուսից, ստորգետնյա, գնացքի… կամ ֆոնդային արժեքներից: Եվ այդ տվյալներով դուք կարող եք անել այն, ինչ ցանկանում եք, օրինակ, միացրեք ազդանշանը, երբ ձեր ավտոբուսը ժամանում է կամ բաժնետոմսերի արժեքը նվազում է:
4. Համացանցից տեղեկատվություն ստանալուց հետո անհրաժեշտ է «պառակտել» տեղեկատվությունը և պահել փոփոխականի մեջ: Այս պահին օգտագործվող փոփոխականներն են `ջերմաստիճանը և պատկերակը համացանցում օգտագործում են կանխատեսումը ցույց տալու համար:
5. Weերմաստիճանը հասնելուց հետո անհրաժեշտ է վերածվել լուսադիոդի, որը պետք է միացված լինի և որի գույնն է անհրաժեշտ օգտագործել: Եթե ջերմաստիճանը 0 ° C- ից բարձր է, գույնը նարնջագույն է, իսկ մյուս դեպքում `կապույտ:
6. Նրանց կախված ICON փոփոխականի արժեքից, մենք ընտրում ենք, թե որ անիմացիան է տեղավորվում:
7. Վերջապես 5 վայրկյան անց սարքն ինքն իրեն կանջատվի:

Երբ մենք գիտենք, թե ինչպես է այն աշխատում, անհրաժեշտ է ծածկագրում գրել որոշ տվյալներ, բայց դա բավականին հեշտ է: Կցված լուսանկարում կարող եք տեսնել, թե որ տվյալները պետք է փոխեք և որ տողում են:

Առաջին քայլը. Անհրաժեշտ է ձեռք բերել Acuweather- ի Api Key- ը գնալ այս վեբ և գրանցվել-> API Acuweather

Երկրորդ քայլ. Երբ մուտք եք գործում, գնացեք այս կայք և հետևեք այս քայլերին: Դուք պետք է անվճար լիցենզիա ստանաք և ստեղծեք ցանկացած ծրագիր, դուք միայն ցանկանում եք API բանալին:

Երրորդ քայլ. Տեղանքը ստանալու համար անհրաժեշտ է միայն Accuweather- ում փնտրել ձեր ուզած քաղաքը, և նրանք տեսնել URL- ն և պատճենել օրինակում համարձակված թիվը.

www.accuweather.com/es/es/Estepona/301893/weather-forecast/301893 (Այս թիվը հատուկ է յուրաքանչյուր քաղաքին)

Վերջնական քայլ. Ներկայացրեք ձեր Wi-Fi տվյալները և վերբեռնեք կոդը Միկրոկոնտրոլեր:

Քայլ 4: Շրջանակի տպագրություն:

Մասերը տպելու համար ես օգտագործեցի այս կարգավորումները Cura- ում.

Վերին և ստորին հատվածներ

-0,1 մմ մեկ շերտով:

-60 մմ/վ

-Առանց աջակցության:

Միջին հատված

-0.2 մմ մեկ շերտով

-600 մմ/վ

-5%աջակցություն:

Բոլոր մասերը պետք է կողմնորոշված լինեն, ինչպես կցված լուսանկարում:

Քայլ 5: Ամեն ինչ միացնելը:

Առաջին մրցանակ անլար մրցույթում