Az üvegház projekt (RAS): Az ültetvényünkre reagáló elemek figyelése: 18 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez a projekt a levegő hőmérsékletének, fényességének és páratartalmának, valamint a liget hőmérsékletének és páratartalmának monitorozását javasolja. Javasolja ezen intézkedések hálózatba kapcsolását is, amelyek annyira olvashatók az Actoborad.com webhelyen

Ehhez 4 érzékelőt csatlakoztatunk a Nucleo L432KC mikrokontrollerhez:

- TLS2561 fényerő -érzékelő az Adafruit -tól;

- a Gotronic DHT22 páratartalom- és hőmérsékletérzékelője;

- DS1820 hőmérsékletmérő szonda;

- páratartalom -érzékelő Grove - nedvességérzékelő a Seeed Studio -tól

A méréseket 10 percenként kell elvégezni, és a Sigfox Breakout TD1208 segítségével hálózatba kell kötni. Mint fent említettük, ez olvasható az Actoboard.com webhelyen. Ezen a mikrokontrollerre van csatlakoztatva egy OLED 128x64 -es képernyő, amely folyamatosan megjeleníti az utolsó intézkedéseket. Végül a rendszer elektromosan önellátó a 8x20 cm-es fotovoltaikus cella és az 1,5 Ah akkumulátor miatt. Ezeket a Seeul Studio LiPo Rider Pro -jával kötik össze a Nulceóval. A rendszer 3D nyomtatott dobozba kerül.

Amint a szinoptikában látható.

Az os.mbed.com webhelyen keresztül a mikrokontrollerben összeállított kód neve „main.cpp”. A használt könyvtárak a következő linken érhetők el, mi a projektünk:

1. lépés: Hálózatépítés

A projekt fontos része volt a hálózati mérések és könnyen hozzáférhetővé tételük. Az érzékelők 10 percenként mérik a különböző paramétereket, és egy sigfox TD1208 modult használnak a mérések továbbítására. Az eredmények elérhetők az Actoboard honlapján:

A bluemix fiók létrehozása után a Node-red alkalmazással grafikusan megjeleníthetjük eredményeinket.

Programozás a vörös csomóponton, hogy visszanyerje az információkat az Actoboard-ról

Nyilvános link az eredmények valós idejű megtekintéséhez:

2. lépés: Alkatrészek

Ebben a projektben itt található a fő összetevők listája:

Mikrokontroller: Nucleo STM32L432KC

Kijelző: LCD képernyő

Sigfox: Sigfox modul

Az érzékelőkről:

- Légérzékelő: DHT22 (hőmérséklet és nedvesség)

- Padlóérzékelők: Grove hőmérséklet és Grove nedvesség

- Fényerő -érzékelő: Fényérzékelő

Tápegység:

- LIPO (táplálék -adaptáló kártya)

- Akkumulátor

- Fotovoltaikus panel

3. lépés: Fogyasztás

Projektünk egyik legfontosabb pontja, hogy a rendszernek autonómnak kell lennie. Ehhez elemet és napelemet használunk. Az akkumulátor 1050 mA áramot képes leadni 1 óra alatt 3,7 V feszültséggel: 3, 885Wh. A napelemet az akkumulátor újratöltésére használják, 5,5 V feszültséget szolgáltat 360 mA alatt, teljesítménye 2 W.

Rendszerünk elméleti fogyasztása: - Hőmérséklet -érzékelő DHT22: max. 1,5 mA és nyugalmi állapotban 0,05 mA - Grove hőmérséklet -érzékelő: max. 1,5 mA - Fényérzékelő: 0,5 mA - Nucleo Cart: + 100 mA - LCD kijelző: 20 mA - Sigfox TD1208 modul: 24 mA küldése (ebben a projektben semmi nem érkezik ezzel a modullal) és nyugalomban 1,5 μA

Nyugalmi állapotban a fogyasztás elhanyagolható az akkumulátor teljesítményéhez képest. Amikor a rendszer alszik (10 percenként), az összes érzékelő méréseket végez, a képernyőn megjelenik az eredmény, és a sigfox modul továbbítja ezeket az eredményeket. Úgy gondolják, hogy minden alkatrész maximumot fogyaszt ilyenkor: körülbelül 158 mA -t használunk 10 percenként, tehát 6 * 158 = 948 mA 1 óra alatt. Az akkumulátor kicsit több mint egy órát bír ki, mielőtt teljesen lemerülne.

A cél az, hogy minimális energiát fordítson az akkumulátor feltöltésére. Ellenkező esetben, ha a napelem egy ideig nem kap napsütést, nem tudja feltölteni az akkumulátort, amely lemerül, és rendszerünk kikapcsol.

4. lépés: Tervezze meg a NYÁK -t

Kezdjük a NYÁK részt!

Sok problémánk volt egy lépéssel kapcsolatban, amelyről nem gondoltuk, hogy ennyi időt vesz igénybe. Első hiba: nem mentette el a NYÁK -t több helyen. Valójában az első PCB -t törölték, amikor az USB -vel valamilyen probléma merült fel. Most az USB -n lévő összes fájl nem érhető el. Hirtelen meg kellett találni a szükséges energiát ehhez a rejtvényhez a projektünk iparosításához. Apró részletek, amelyek továbbra is fontosak, szükséges, hogy a csatlakozók mind a NYÁK alsó oldalán legyenek, és hogy létre kell hozni egy tömegtervet. Miután megtalálta a bátorságot, újra elvégezhetjük az elektronikus sémát az ALTIUM -on, amint az alább látható:

5. lépés:

Tartalmazza az érzékelőket, a Nucleo kártyát, a Sigfox modult és az LCD képernyőt.

Átkapcsolunk a NYÁK -ra, annyi időt veszítünk rajta, de végül sikerült. Miután kinyomtattuk, teszteljük … és itt a dráma. A fél NUCLEO kártya megfordul. Megtekinthetjük a fenti diagramot is. A bal NUCLEO elágazás 1 -től 15 -ig felülről indulva, míg a jobb oldali ág 1 -től 1 -ig szintén felülről. Mitől semmi nem működik. Szükséges volt visszanyerni az elméjét, harmadszor megismételni a sürgősségi PCB -t, figyelve az összes kapcsolatra. Hallelujah, a PCB létrejött, ezt láthatjuk az alábbi képen:

6. lépés:

Minden tökéletes volt, a SamSmile úr által készített hegesztések páratlan szépségűek voltak. Túl szép, hogy igaz legyen? Valóban, egyetlen probléma:

7. lépés:

Nagyítsd kicsit közelebb:

8. lépés:

Látjuk, hogy a jobb oldali térképen, amelyen a PCB a D7 -es SDA -kapcsolaton és a D8 -as SCL -n alapul (pontosan erre van szükségünk). Amikor azonban az összetevőkkel teszteltünk, nem értettük a kapott információk következetlenségét, és hirtelen, amikor újra megnéztük a második dokumentáció dokumentációját, észrevettük, hogy a D7 és D8 esetében nincs specifikáció.

Ennek eredményeképpen a kenyérsütésünk nagyon jól működik, mielőtt a nyomtatott áramköri lap csatlakozóit az egyszerűbb útválasztás érdekében adaptálnánk. De ha a nyomtatott áramköri lap nem módosult, akkor az összes érzékelő ellenére megkapjuk az információt, kivéve a fényérzékelőt ebben a verzióban.

9. lépés: Tervezze meg a 3D BOX -ot

Kezdjük a 3D tervezéssel!

Itt elmagyarázzuk a doboz 3D tervezési részét, hogy üdvözöljük teljes rendszerünket. Sok időt vett igénybe, és megérti, miért. Összefoglalva: El kell tudnunk helyezni a dobozunkban a PCB -t és az összes kapcsolódó összetevőt. Vagyis gondoljunk az LCD -képernyőre, de az összes érzékelőre is úgy, hogy mindegyiknek helyet biztosítunk annak érdekében, hogy használhatók és hatékonyak legyenek méréseik során. Ezenkívül tápellátást is igényel a LIPO kártyájával, amely egy akkumulátorhoz és egy fotovoltaikus panelhez van csatlakoztatva, amely önállóvá teszi rendszerünket. Elképzelünk egy első dobozt, amely tartalmazza a PCB -t, az összes érzékelőt, a képernyőt és az akkumulátorhoz csatlakoztatott LIPO kártyát. Nyilvánvalóan meg kell határozni egy adott helyet az LCD képernyő számára, a fényérzékelőt (ha el van rejtve vagy az oldalán nem kapja meg a valódi fényt), a hőmérséklet -érzékelő számára, a DHT22 -hez szükséges az értéket a növény közelében, és nem feledkezve meg a liget nedvességérzékelőjéről, amelynek érintkeznie kell a közvetlen földdel. Nem feledkezünk meg a lyukról, amellyel az antennát a sigfox modulhoz csatlakoztathatjuk, és egy másik lyukról, hogy átadjuk a fotovoltaikus panelek fiát a LIPO térképnek. Itt a fő doboz:

10. lépés:

Szükségünk van egy alkatrészre a fotovoltaikus panel elhelyezéséhez és a panel csatlakoztatásához a LIPO kártyához.

Íme az eredmény:

11. lépés:

Le kell zárnunk ezt a csodálatos dobozt!

Íme az adaptált fedél:

12. lépés:

Amint látjuk, ez egy fedél, amelynek fogai a fő dobozba kerülnek a jobb stabilitás érdekében.

Itt van, amikor hozzáadjuk a csodálatos dobozunkhoz:

13. lépés:

Az ellenállás növelése érdekében egy tolóajtót is hozzáadnak a dobozba, de a fedélbe is, amely szigorúan tartja a két részt, és megbízhatóságot és biztonságot nyújt a belsejében lévő alkatrészek számára.

Íme a tolóajtó első változata:

14. lépés:

Ha ennél tovább szeretnénk menni, úgy gondoltuk, hogy beépítjük a fotovoltaikus modult a fődobozba, hogy az egy szintben legyen a fényérzékelővel és annak stratégiai helyzetével, és úgy érezzük, hogy az autonóm rendszer valami „egyesült”.

Íme a tolóajtó második változata, amely lehetővé teszi a korábban bemutatott fotovoltaikus modul lecsípését:

15. lépés:

Itt van, amikor hozzáadjuk a csodálatos dobozunkhoz, amely már kiváló fedéllel rendelkezik:

16. lépés:

Kicsit eltévedtél? Mutatjuk, mi ennek a varázsdoboznak a végső állapota!

17. lépés:

(Kár, hogy a 3D nyomtatónak köszönhetően egyelőre nem tudtuk kinyomtatni, mert robosztust kértek tőlem, amit megtettem, de el kell hinnem, hogy egy kicsit túl sok van bennem, valójában a vastagság nagyobb, mint 4 mm, ezért nem tudtam kinyomtatni, mert sok anyagra volt szükség, túlságosan szomorú)… De még nem késő kinyomtatni, legalábbis csak örömre

Olyan gyönyörű:

18. lépés:

Köszönöm.