Alternatív időjárás állomás: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Egy másik meteorológiai állomás, igen, de másfajta!

Már publikáltam, lásd egy korábbi cikket, egy szondát, amely méri a levegő minőségét.

Az itt leírt állomás kiegészítéseket és módosításokat tartalmaz.

Hozzáadott funkciók:

• Hőmérséklet, páratartalom és légköri nyomás mérése (BME280 modul).
• Az eső mennyiségének mérése.

Változások az előző projekthez képest:

• Az akkumulátor feszültségének mérése.
• Kompakt ház, amely minden elemet tartalmaz.
• Változások az elektronikus diagramban.

Emlékeztető a célokról:

• Minimalizálja az energiafogyasztást.
• Minimalizálja a Wifi -kapcsolatot. (30 perc 30 percenként).
• Zárt környezet.
• Automatikus akkumulátor töltés.

Az igazi sajátosság a szondában rejlik, amely méri az eső mennyiségét. Ez egy kapacitív mérésen alapul.

1. lépés: A kapacitív szint mérésének elve

A kapacitív szintmérés elve a kondenzátor kapacitásának változásán alapul. A szerelvény fémcsőből és a cső közepén elhelyezett szigetelt fémrúdból áll.

A rúd és a cső fala kondenzátort képez, amelynek kapacitása a csőben lévő víz mennyiségétől függ: A vákuumcső kapacitása alacsonyabb, és a vízkapacitás nő.

Egy elektronikus eszköz méri a kapacitás növekedését, és a vízszinttel arányos feszültséget generál.

Rq: Az elszigetelt rúd nem áramol át a vízen.

Az érintett változók értékelése

A tölcsér fogadófelülete körülbelül 28 cm2 (4,3 négyzetméter). A cső mérete körülbelül 9 cm2 (1,4 négyzetméter). A területarány körülbelül 3. Tehát egy centiméter víz a tölcséren 3 cm -rel tölti meg a csövet. Ez a szorzás jobb pontosságot biztosít. Szerelésünk esetén a mért kapacitás körülbelül 100pF.

Kalibráció:

Az összeszerelés befejezése után mérőüveggel folytatjuk a kalibrálást. Cm -ről cm -re haladunk a tölcsér szintjén. Az R8 és R13 értékeket a minimális és maximális érték kalibrálásához állítjuk be. (lásd a következő ábrát)

2. lépés: Az analóg vízszintjelző felszerelési rajza

Ezt a mintát a https://njhurst.com/electronics/watersensor/ webhely inspirálta

A monostabil egy 555. Az 555 impulzusszélessége arányos a víz szintjével. Az R7 és a C5 aluláteresztő szűrőt képez az impulzussor egyenáramának kiegyenlítésére.

Az 555 kimeneten fellépő feszültségeltolódás megszűnik az LM324 négyerősítő által alkotott differenciál fokozatban.

Az 5 V -os tápfeszültségű tápegységet feszültségváltóval egészítették ki, hogy 12 V -ot termeljen. Ez biztosítja a szintjelző optimális működését. A kimeneti feszültséget úgy állítják be, hogy maximum 3,7 V -ot biztosítson a vezérlőpanel bemenetén.

3. lépés: A kormányberendezés diagramja

A készüléket egy ESP8266 Wemos D1 mini vezérlő vezérli.

Támogatja az akkumulátor és a víz szintjét:

Az A0 bemenet akár 3,3 V feszültséget is támogat. Felváltva használják feszültségek mérésére.

Az akkumulátorhoz a GPIO2 port (D4) aktiválásával.

A vízszinthez a GPIO14 port (D5) aktiválásával. Ennek a portnak az aktiválása energiát ad a kapacitív mérési szakasznak. Ennek célja az áramfogyasztás korlátozása.

A levegő minőségének mérése a modul SDS011 GPIO15 (D8) segítségével történik. A GPIO12 bejegyzés (D6) beolvassa a soros adatokat. Ugyanakkor a BME280 modul feszültség alatt áll. A kommunikáció a GPIO4 és a GPIO5 (D1, D2) segítségével történik a hőmérséklet, a páratartalom és a légköri nyomás helyreállítása érdekében.

Végül a mágnesszelepet, amely a nap végén kiüríti a csövet, a GPIO13 (D7) aktiválja.

A vezérlő programozása az EspEasy programmal a következő kóddal történik.

4. lépés: ESPEASY szabály

a System#Boot do gpio, 15, 1 rendszeren

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

timerSet, 1, 20

hagyjuk, 1, 0

endon

Rendszer#ébresztéskor

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

timerSet, 1, 20

hagyjuk, 1, 0

endon

Wi -Fi -n#Nincs kapcsolat

ha [VAR#2] = 0

hagyjuk, 2, 1

hagyjuk, 3, 180

endif

endon

Wifi -n#Csatlakoztatva

// értesítés 1, system_is_started

hagyjuk, 2, 0

3, 1800

endon

Az SDS011 -en#PM10 csináld

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=76&nvalue=0&svalue=%rssi%

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

endon

Szabályok#Timer = 1 do // Akkumulátor töltöttségi szintje

let, 1, [TENS#A0]

legyen 1, [VAR#1]*0,004

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=60&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 2, 1 // kapcsolja ki az akkumulátor feszültség rögzítését

gpio, 14, 0 // kapcsolja be a vízszint -rögzítést

timerSet, 2, 10

endon

A szabályok#Timer = 2 do // vízszint

let, 1, [TENS#A0]

legyen, 1, [VAR#1] -60

ha %v1 %<0

hagyjuk, 1, 0

más

legyen, 1, [VAR#1]*0,0625

endif

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 14, 1 // kapcsolja ki a vízszint -rögzítést

időzítő Beállítás, 3, 5

endon

A szabályok#Timer = 3 do // víz tisztítása

ha %syshour %= 23 // 23h

ha %sysmin %> = 30 //> 30mn

értesítés 1, ecoulement

gpio, 15, 0 // kapcsolja ki az SDS -t

gpio, 13, 0 // kapcsolja be a leeresztő szelepet

időzítő Beállítás, 4, 240

más

időzítő Beállítás, 4, 5

endif

más

időzítő Beállítás, 4, 5

endif

endon

A szabályok#Timer = 4 do // ideje aludni

gpio, 13, 1 // kapcsolja ki a leeresztő szelepet

mély alvás, %v3 %

endon

5. lépés: Alkatrészek elrendezése PVC csőben

A kapacitív szonda, még ha nem is bonyolult, figyelmet érdemel, mert befejezését és beállítását kezelni kell.

A vezérlőpaneleket és az SDS011 szondát egy tartóra szerelik fel, hogy megkönnyítsék a PVC csőbe való behelyezésüket.

Következtetés:

Ez az összeállítás az előzőhöz hasonlóan nem jelent különösebb nehézséget azok számára, akik ismerik a Domoticz és az ESPEasy szoftvert.

Hatékonyan képes mérni

• Finom részecskék jelenléte,
• Légköri nyomás,
• A páratartalom,
• Hőfok,
• Az eső magassága,

És ez közel van az otthonához.

A projekt technikai ötletekkel is szolgál:

Teljesítményvezérlés nád relével, PNP vagy MOSFET tranzisztorral. A GPIO2 és a GPIO15 használata. Az A0 port használata multiplexeléssel. Az ESP8266 vezérlő programozása (szabály).

A projekt a https://dangasdiy.top/ oldalon is megjelent (többnyelvű)