Alaszkai adatgyűjtő: 5 lépés (képekkel)

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Alaszka az éghajlatváltozás előretörésének szélén áll. Egyedülálló helyzete, hogy meglehetősen érintetlen tája van benépesítve különféle szénbányás kanári -szigetekkel, számos kutatási lehetőséget tesz lehetővé. Monty barátunk régész, aki segít táborokat szervezni a gyerekeknek az őshonos falvakban, szétszórva az államban-Culturalalaska.com. Ezekkel a gyerekekkel gyorsítótárhelyeket épített az élelmiszerek történelmi megőrzésére, és olyan hőmérséklet -figyelési módszert akart, amelyet körülbelül 8 hónap télre hagyhat. Az alaszkai élelmiszer-gyorsítótárat úgy tervezték, hogy megakadályozza a medve belépését, és vagy eltemethető, vagy rögzíthető egy kis kabinszerű szerkezetben, oszlopokon. Sajnos az éghajlat felmelegedése sok ilyen praktikus hűtőberendezést hasonlít a mikrohullámú sütőhöz ezen a nyáron-őszintén szólva, nagyon meleg van itt! Sok kereskedelmi adatgyűjtő gép létezik, de Alaszkának szüksége volt saját barkácsmárkájára: Vízálló, Két vízálló érzékelő hosszú vonalakon, amelyek a gyorsítótárban lehetnek, és egy másik a felszínen, Valami építhető gyerekeknek STEM programmal, Minimális karbantartás, hosszú távú akkumulátor, egyszerű letöltés SD -kártyáról, 3D nyomtatható, újratölthető, valós idejű óra és olcsó.

A kivitel teljesen nyomtatható bármilyen 3D nyomtatóval, én pedig elkészítettem a nyomtatott áramköri lap tervezését, amelyet megrendelhet és feltölthet könnyen beszerezhető alkatrészekkel. Az akkumulátor általános 18650, amelynek körülbelül egy évig kell tartania, napi 12x -es leolvasással, és a töltés úgy történik, hogy csak egy napra csatlakoztatja az áramot. Úgy tervezték (Fusion 360) az O-gyűrű körül, amelyet háztartási víztisztítókban használnak, így könnyen beszerezhető, és szilíciumzsírral és a jól elhelyezett csavarok meghúzásával védelmet kell nyújtani az alaszkai tél számára, ha idén jön.

1. lépés: Gyűjtse össze kellékeit

Az Adafruit csodálatos tervei alkotják a legtöbb összetevőt a táblán-valamivel drágábbak, de nagyon működőképesek és megbízhatóak. (Nincs pénzügyi kapcsolatom egyetlen céggel sem …) Creality CR10 nyomtatót használtam a 3D alkatrészekhez. A két kapcsoló vízálló.

1. Vktech 5db 2M vízálló digitális hőmérséklet -hőmérséklet érzékelő szonda DS18b20 $ 2

2. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout [ADA3013] 14 USD

3. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout $ 5

4. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $ 22 Használhatja az MO verziót is, de az akkumulátor töltöttségi szintje más tűn van, és ezt meg kell változtatnia a szoftverben.

5. IZOKEE 0,96 I2C IIC 12864 128X64 Pixel OLED $ 4

6. Robusztus fém be-/kikapcsoló kék LED -gyűrűvel - 16 mm -es kék be/ki $ 5

7. Robusztus fém nyomógomb kék LED -gyűrűvel - 16 mm -es kék pillanat 5 dollár

8. Különféle gyorscsatlakozások az összeszerelés megkönnyítésére

9. 18650 Akkumulátor $ 5

10. Kapitány O-gyűrű-Whirlpool WHKF-DWHV, WHKF-DWH & WHKF-DUF vízszűrő csere

2. lépés: Építsd fel

A ház kialakítása a szabványos Westinghouse teljes ház vízszűrőjének könnyen hozzáférhető o-gyűrűje köré épül. A gyűrű szilikon -kenésű horonyba csúszik a ház két nyomtatott fele között. A szekrény alján van hely az 18650 akkumulátornak és a két vízálló vezérlőkapcsolónak-van egy lyuk a kábelek kilépéséhez a hőmérők számára. A felső és az alsó fél két fájlja alább található.

Az alsó részt úgy végezzük, hogy 4 mm -es vagy azzal egyenértékű nejloncsavarokat veszünk, és eltávolítjuk a fejeket, és bebetonozzuk azokat a tartóoszlopokba, amelyeket befúrtunk a befogadáshoz. Használjon megfelelő hosszúságot, hogy a tetején lévő nylon kupak anyák csak akkor fedjék le őket, amikor a két fél összekapcsolódik. Mind a felső, mind az alsó részt alátámasztással kell nyomtatni. A felső részt vékony lexánból készült kerek műanyag ablak ragasztásával fejezik be.

3. lépés: Csatlakoztassa

A NYÁK összeszerelése meglehetősen egyszerű. Az Eagle-ben terveztem a táblát, és elküldtem a PCBway-nek gyártásra-őszintén szólva a valaha volt legolcsóbb dolog. Ha azt szeretné, hogy a hiba be legyen kötve, akkor egyszerűen kövesse a Brd fájl kapcsolási rajzát. A kis LED -képernyő a tábla I2C csatlakozóin keresztül van csatlakoztatva a tápellátással és a földeléssel együtt. A rendszer szíve a TPL5111, amely közvetlenül az akkumulátorhoz van csatlakoztatva, és folyamatosan bekapcsolva marad. Választható időzítővel (változó ellenállással) rendelkezik, amely 2 óránként másodpercenként ébreszti fel a rendszert, lehetővé téve a tollmodul engedélyező csapját. Az RTC ugyanazzal az I2C busszal kommunikál, mint a LED-különböző címekkel rendelkeznek. A tollat a be-/kikapcsolón keresztül JST kábellel is csatlakoztatják az 18650 akkumulátorhoz, hogy a rendszer minden áramellátását kikapcsolja. Ez lehetővé teszi a toll beépített töltését, amikor az akkumulátor lemerülőben van, ha egy micro USB -t csatlakoztat a tollhoz. Amikor új szoftvert tölt fel a tollba, ne felejtse el elindítani a TPL5111 gombot a gomb megnyomásával, különben a toll nem válaszol az USB rendszerindítási hívásra. A nyomógombot úgy tervezték, hogy csak lenyomva kapjon áramot a LED -képernyőn, és magas jelet küldjön a TPL5111 -nek, amely lehetővé teszi a toll bekapcsolását mindaddig, amíg a gombot lenyomva tartja. Ennek célja, hogy korlátozza a képernyő bekapcsolási idejét - csak a hőmérséklet -érzékelők állapotának, az akkumulátor töltöttségi szintjének és az idő/dátumnak, valamint a létrehozott méretfájlnak az ellenőrzésére szolgál. A vezeték utolsó darabja az a két szonda, amelyeket az alsó felén lévő utolsó fúrási ponton keresztül helyeznek el. Ezeket JST 3 tűs csatlakozókkal kötötték össze az eltávolítás megkönnyítése érdekében. Elhanyagoltam a 4,7K ellenállás elhelyezését a táblán, hogy csatlakoztassam az adat- és feszültségcsapot a hőmérséklet -érzékelő buszon. Ezt tehát a tábla egyik érzékelőcsatlakozási pontján kell elvégezni-ezek fel vannak tüntetve, így könnyűnek kell lenniük. Mindkettő ugyanarra a GPIO tűre megy a tollon, így csak egy ellenállásos csatlakozás szükséges.

4. lépés: Programozza be

A program nagyon könnyen érthető. Az SD könyvtár a tolllapba épített SD kártya fájl használatára szolgál. A OneWire és a Dallas Temp könyvtárak az egyvezetékes leolvasás leállítására szolgálnak a hőmérsékleti szondákról. A DonePin értesíti a TPL5111-et, hogy minden adatolvasás befejeződött, és rendben van a Featherboard letiltása. A VBatpin a toll csapja, amelyen feszültségosztó található a Lipo akkumulátor értékének leolvasásához. Az Asciiwire könyvtár futtatja a LED -képernyőt. A OneWireBus ebben az esetben a GPIO 6 -os pin. Az adatgyűjtő SD fájlrendszere beállít egy ANALOG02. TXT fájlt az összes adat felhalmozására. Minden alkalommal ugyanazt a fájlt nyitja meg, és csak hozzáadja. A régi adatok megszabadításához ki kell venni a chipet az SD-kártya tartójából, és le kell tölteni egy számítógépre-például az EXCEll táblázatba. Ez könnyen elvégezhető a táblázat DATA import szakaszával. A fájlokat ezután eltávolítják a chipről, és amikor a toll újra kinyitja, újat épít. Ezután következik az RTC idő/dátum beállítása. //rtc.adjust(DateTime(F(_DATE_), F (_ TIME_))); távolítsa el a megjegyzés karaktereket, hogy az RTC -t a rendszerindítási időre állítsa be, majd programozza át a chipet ezzel a megjegyzett sorral, hogy a számítógép következő indításakor ne használja újra ugyanazt a rendszerindítási időt, ahelyett, hogy lehetővé tenné az akkumulátorról támogatott időmérő számára, hogy kitöltse azt A hurok () szakasz megnyitja az SD fájlt, lekéri a dátumot/időt, mindkét érzékelőt leolvassa és konvertálja, kiszámítja az akkumulátor töltöttségi szintjét és beírja az SD kártyára. Ezután a donePin -t magasra állítja, hogy leállítsa a sorozatot.

5. lépés: Használja

Az akkumulátor teljesen feltöltődik, ha a tollat a MicroUSB csatlakozóba dugja. A Charge LED addig világít, amíg teljesen fel nem töltődik-lassú. ANALOG02. TXT nélküli friss SD -kártya kerül a chiptartóba. A fedél fel van szerelve, és az öt anyát le kell csavarni a gumi tömítésre. A bekapcsológomb be van kapcsolva, és körülbelül 4 másodperc múlva a nyomógombot lenyomva tartja. Gyorsan megjelenik az alapértelmezett hőmérséklet, és a képernyő törlése után a T1 és T2 jelenik meg a hőmérséklet -szondák kimeneteként. A kezével felmelegítheti az egyiket, így T1 és T2 címkével láthatja el. A képernyőn megjelenik a leolvasás órája, perce, másodperce, napja, hónapja és éve, valamint az akkumulátor töltöttségi szintje és a fájl mérete. Ez az ellenőrzés azért történik, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden jól működik, mielőtt 8 hónapra elhagyja. Engedje el a gombot, és helyezze a szondákat arra a helyre, ahol a hőmérséklet mérését szeretné elvégezni. Vízállóak, és remélhetőleg az Ön gépe is. A gép kezdeti kirándulása Iliamna Alaszkában lesz, ahol jövő áprilisig lesz a föld alatt. A korai tesztelés során ezt a méretű akkumulátort legalább 1 1/2 évre elegendőnek találták napi 12 leolvasással, mindezt a TPL5111 áramellátása miatt. A globális felmelegedésről szóló tanulmányok nagyon fontosak, hogy mindenki részt vehessen-lépjen ki és végezzen némi tudományt!