Merilnik temperature vode, prevodnosti in nivoja vode v vodnjaku v realnem času: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta navodila opisujejo, kako sestaviti poceni merilnik vode v realnem času za spremljanje temperature, električne prevodnosti (EC) in ravni vode v izkopanih vodnjakih. Merilnik je zasnovan tako, da visi v izkopanem vodnjaku, enkrat na dan izmeri temperaturo vode, EC in nivo vode ter podatke prek WiFi ali mobilne povezave pošlje v internet za takojšen ogled in prenos. Stroški delov za izdelavo števca so približno 230 USD za različico WiFi in 330 USD za mobilno različico. Merilnik vode je prikazan na sliki 1. Celotno poročilo z navodili za gradnjo, seznamom delov, nasveti za izdelavo in uporabo merilnika ter načinom namestitve števca v vodnjak je v priloženi datoteki (EC Meter Instructions.pdf). Prej objavljena različica tega vodomera je na voljo samo za spremljanje vodostaja (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

Merilnik uporablja tri senzorje: 1) ultrazvočni senzor za merjenje globine vode v vrtini; 2) vodotesen termometer za merjenje temperature vode in 3) skupni gospodinjski dvotirni vtič, ki se uporablja kot poceni senzor ES za merjenje električne prevodnosti vode. Ultrazvočni senzor je pritrjen neposredno na ohišje merilnika, ki visi na vrhu vrtine in meri razdaljo med senzorjem in nivojem vode v vrtini; ultrazvočni senzor ni v neposrednem stiku z vodo v vrtini. Senzorje temperature in EC je treba potopiti v vodo; ta dva senzorja sta pritrjena na ohišje merilnika s kablom, ki je dovolj dolg, da senzorjem omogoči raztezanje pod gladino vode.

Tipala so pritrjena na napravo Internet-of-Things (IoT), ki se poveže z WiFi ali mobilnim omrežjem in pošlje podatke o vodi v spletno storitev, ki jo je treba preslikati. Spletna storitev, uporabljena v tem projektu, je ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/), ki jo lahko brezplačno uporabljate za nekomercialne majhne projekte (manj kot 8, 200 sporočil na dan). Da bi različica merilnika WiFi delovala, mora biti v bližini omrežja WiFi. Vodnjaki za domačo vodo pogosto izpolnjujejo ta pogoj, ker se nahajajo v bližini hiše z WiFi. Merilnik ne vključuje zapisovalnika podatkov, temveč podatke o vodi pošlje v ThingSpeak, kjer so shranjeni v oblaku. Če se torej pojavi težava s prenosom podatkov (npr. Med izpadom interneta), se podatki o vodi za ta dan ne prenesejo in se trajno izgubijo.

Zasnova števca, predstavljena tukaj, je bila spremenjena po merilniku, ki je bil izdelan za merjenje ravni vode v rezervoarju za gospodinjstvo in poročanje o nivoju vode prek Twitterja (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…). Glavne razlike med prvotno zasnovo in predstavljeno zasnovo so zmožnost delovanja merilnika na baterije AA namesto z žičnim napajalnikom, možnost ogleda podatkov v grafu časovnih vrst namesto sporočila Twitter, uporaba ultrazvočni senzor, ki je posebej zasnovan za merjenje vodostaja ter dodajanje temperaturnih in EC senzorjev.

Poceni, po meri izdelan senzor EC, izdelan s skupnim vtičem za gospodinjstvo, je temeljil na zasnovi senzorja za merjenje koncentracij gnojil v hidroponiki ali akvaponiki (https://hackaday.io/project/7008-fly -wars-a-hecker …). Meritve prevodnosti iz senzorja EC se temperaturno kompenzirajo s podatki o temperaturi, ki jih daje senzor temperature vode. EC senzor po meri temelji na preprostem električnem vezju (enosmerni napetostni delilnik), ki ga je mogoče uporabiti le za relativno hitre, diskretne meritve prevodnosti (t.j. ne za neprekinjene meritve EC). Meritve prevodnosti s to zasnovo je mogoče izvesti približno vsakih pet sekund. Ker to vezje uporablja enosmerni tok in ne izmenični tok, lahko meritve prevodnosti v manj kot petih sekundnih intervalih povzročijo polarizacijo ionov v vodi, kar vodi do netočnih odčitkov. Senzor EC po meri je bil preizkušen na komercialnem merilniku EC (YSI EcoSense pH/EC 1030A) in je bilo ugotovljeno, da meri prevodnost v približno 10% komercialnega števca za raztopine, ki so znotraj ± 500 uS/cm od kalibracijske vrednosti senzorja. Po želji lahko poceni EC senzor po meri zamenjate s komercialno sondo, kot je sonda Atlas Scientific prevodnosti (https://atlas-sci Scientific.com/probes/conductivity-p…).

Merilnik vode v tem poročilu je bil zasnovan in preizkušen za izkopane vodnjake velikega premera (0,9 m z notranjim premerom) s plitvo globino vode (manj kot 10 m pod površino zemlje). Lahko pa se potencialno uporabi za merjenje vodostaja v drugih situacijah, na primer pri vodnjakih za spremljanje okolja, izvrtanih vrtinah in površinskih vodnih telesih.

Navodila po korakih za izdelavo vodomera so navedena spodaj. Priporočljivo je, da graditelj pred začetkom gradnje števca prebere vse korake gradnje. Naprava IoT, uporabljena v tem projektu, je foton iz delcev, zato se v naslednjih razdelkih izraza "naprava IoT" in "Photon" uporabljata zamenljivo.

Zaloge

Tabela 1: Seznam delov

Elektronski deli:

Senzor nivoja vode - MaxBotix MB7389 (domet 5 m)

Vodoodporen digitalni temperaturni senzor

Naprava IoT - Foton delcev z glavo

Antena (antena, nameščena v ohišju merilnika) - 2,4 GHz, 6dBi, priključek IPEX ali u. FL, dolg 170 mm

Podaljšek za izdelavo sonde prevodnosti - 2 vijaka, skupni zunanji kabel, dolžine 5 m

Žica za podaljšanje temperaturne sonde, 4 vodniki, dolžine 5 m

Žica - mostična žica s potisnimi priključki (dolžina 300 mm)

Baterija - 4 x AA

Baterije - 4 x AA

Vodovodni in strojni deli:

Cev - ABS, premer 50 mm (2 palca), dolžina 125 mm

Zgornji pokrov, ABS, 50 mm (2 palca), z navojem s tesnilom, da naredi vodotesno tesnilo

Spodnji pokrov, PVC, 50 mm (2 palca) z ¾ -palčnim navojem NPT za namestitev senzorja

2 Spojke za cevi, ABS, 50 mm (2 palca) za povezavo zgornjega in spodnjega pokrova s cevjo ABS

Vijak in 2 matici iz nerjavečega jekla (1/4 palca) za obešanje na zgornjem pokrovčku

Drugi materiali: električni trak, teflonski trak, toplotno skrčljiv, steklenica za tablete za izdelavo pokrova senzorja EC, spajkanje, silikon, lepilo za montažo ohišja

1. korak: Sestavite ohišje merilnika

Sestavite ohišje merilnika, kot je prikazano na slikah 1 in 2 zgoraj. Skupna dolžina sestavljenega števca, od konice do konice, vključno s senzorjem in očesnim vijakom, je približno 320 mm. ABS cev s premerom 50 mm, uporabljena za izdelavo ohišja merilnika, je treba razrezati na približno 125 mm v dolžino. To omogoča dovolj prostora v notranjosti ohišja za namestitev naprave IoT, baterije in 170 mm dolge notranje antene.

Zatesnite vse spoje s silikonom ali ABS lepilom, da bo ohišje vodotesno. To je zelo pomembno, sicer lahko v notranjost ohišja pride vlaga in uniči notranje komponente. V ohišje lahko vstavite majhen paket sušilnega sredstva, ki absorbira vlago.

V zgornji pokrovček namestite očesni vijak, tako da izvrtate luknjo in vstavite ušesni vijak in matico. Za pritrditev ušesa je treba na notranji in zunanji strani ohišja uporabiti matico. Silicirajte notranjost pokrovčka na luknji za vijak, da postane vodotesen.

Korak: Priključite žice na senzorje

Senzor nivoja vode:

Tri žice (glej sliko 3a) je treba spajati na senzor nivoja vode, da jih pritrdite na foton (tj. Zatiči tipa GND, V+in pin 2). Spajkanje žic na senzor je lahko zahtevno, ker so priključne luknje na senzorju majhne in blizu skupaj. Zelo pomembno je, da so žice pravilno spajkane na senzor, tako da obstaja dobra, močna fizična in električna povezava ter med sosednjimi žicami ni spajkalnih lokov. Dobra osvetlitev in povečevalna leča pomagata pri postopku spajkanja. Tistim, ki nimajo predhodnih izkušenj s spajkanjem, je priporočljivo nekaj spajkanja spajkati pred spajkanjem žic na senzor. Spletna vadnica o spajkanju je na voljo na spletnem mestu SparkFun Electronics (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).

Ko so žice spajkane na senzor, lahko odvečno golo žico, ki štrli iz senzorja, odrežete z rezalniki žice na približno 2 mm dolžine. Priporočljivo je, da so spajkalni spoji pokriti z debelo silicijevo kroglico. To daje priključkom večjo trdnost in zmanjša možnost korozije in električnih težav na priključkih senzorja, če vlaga pride v ohišje števca. Električni trak lahko ovijete tudi okoli treh žic na priključku senzorja, da zagotovite dodatno zaščito in razbremenitev napetosti, kar zmanjša možnost zloma žic na spajkalnih sklepih.

Žice senzorja imajo lahko na enem koncu priključke tipa push-on (glej sliko 3b) za pritrditev na Photon. Uporaba potisnih priključkov olajša sestavljanje in razstavljanje števca. Žice senzorja morajo biti dolge najmanj 270 mm, da lahko segajo po celotni dolžini ohišja števca. Ta dolžina bo omogočila povezavo Photona z zgornjega konca ohišja s senzorjem na spodnjem koncu ohišja. Upoštevajte, da ta priporočena dolžina žice predpostavlja, da je cev ABS, uporabljena za izdelavo ohišja merilnika, razrezana na dolžino 125 mm. Pred rezanjem in spajkanjem žic na senzor se prepričajte, da je dolžina žice 270 mm dovolj, da se razteza čez zgornji del ohišja merilnika, tako da je mogoče foton priključiti, ko je ohišje sestavljeno in je senzor trajno pritrjen na Primer.

Senzor nivoja vode je zdaj mogoče pritrditi na ohišje števca. Močno ga privijte v spodnji pokrov s teflonskim trakom, da zagotovite vodotesnost.

Temperaturni senzor:

Vodotesni temperaturni senzor DS18B20 ima tri žice (slika 4), ki so običajno obarvane rdeče (V+), črno (GND) in rumeno (podatki). Ti temperaturni senzorji imajo običajno sorazmerno kratek kabel, dolg manj kot 2 m, kar pa ni dovolj dolgo, da bi senzor lahko dosegel nivo vode v vodnjaku. Zato je treba senzorski kabel podaljšati z vodotesnim kablom in ga z vodoodpornim spojem povezati s senzorskim kablom. To lahko naredimo tako, da spajkalne spoje premažemo s silicijem, čemur sledi toplotna skrčitev. Navodila za izdelavo vodotesne spojke so na voljo tukaj: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. Podaljšek je mogoče izdelati z uporabo skupne zunanje telefonske podaljške, ki ima štiri vodnike in je na voljo za nakup po nizki ceni. Kabel mora biti dovolj dolg, da se temperaturni senzor lahko razteza od ohišja merilnika in ga potopi pod vodo v vodnjak, vključno z upoštevanjem padca nivoja vode.

Da bi temperaturni senzor deloval, je treba med rdečo (V+) in rumeno (podatkovno) žico senzorja priključiti upor. Upor je mogoče namestiti v ohišje merilnika neposredno na fotonske zatiče, kjer se pritrdijo žice temperaturnega senzorja, kot je navedeno spodaj v tabeli 2. Vrednost upora je prilagodljiva. Za ta projekt je bil uporabljen upor 2,2 kOhm, vendar bo delovala vsaka vrednost med 2,2 kOhm in 4,7 kOhm. Za delovanje senzorja temperature je potrebna tudi posebna koda. Koda temperaturnega senzorja bo dodana kasneje, kot je opisano v poglavju 3.4 (Nastavitev programske opreme). Dodatne informacije o priključitvi temperaturnega senzorja na Photon najdete v vadnici tukaj:

Kabel za temperaturno tipalo je treba vstaviti skozi ohišje merilnika, da se lahko pritrdi na foton. Kabel vstavite skozi dno ohišja tako, da skozi spodnji pokrov ohišja izvrtate luknjo (slika 5). Z isto luknjo lahko vstavite kabel senzorja prevodnosti, kot je opisano v poglavju 3.2.3. Po vstavitvi kabla je treba luknjo temeljito zatesniti s silikonom, da prepreči vdor vlage v ohišje.

Senzor prevodnosti:

EC -senzor, uporabljen v tem projektu, je izdelan iz standardnega severnoameriškega električnega vtiča z dvema vijakoma A, vstavljenega skozi plastično "steklenico s tabletami" za nadzor "stenskih učinkov" (slika 6). Stenski učinki lahko vplivajo na odčitke prevodnosti, če je senzor približno 40 mm od drugega predmeta. Dodajanje steklenice za tablete kot zaščitnega ohišja okoli senzorja bo vplivalo na stenske učinke, če je senzor v tesnem stiku s stranjo vodnjaka ali drugim predmetom v vodnjaku. Skozi pokrovček stekleničke za tablete se izvrta luknja za vstavljanje kabla senzorja, dno steklenice za tablete pa se odreže, tako da lahko voda steče v steklenico in je v neposrednem stiku z zatiči.

Senzor EC ima dve žici, vključno z ozemljitveno žico in podatkovno žico. Ni pomembno, kateri vtič izberete za ozemljitev in podatkovne žice. Če za izdelavo senzorja EC uporabite dovolj dolg podaljšek, bo kabel dovolj dolg, da doseže nivo vode v vodnjaku in za podaljšanje senzorskega kabla ne bo potrebna vodotesna spojka. Za napajanje mora biti med podatkovno žico senzorja EC in fotonskim zatičem priključen upor. Upor je mogoče namestiti v ohišje merilnika neposredno na fotonske zatiče, kjer se pritrdijo žice senzorja EC, kot je navedeno spodaj v tabeli 2. Vrednost upora je prilagodljiva. Za ta projekt je bil uporabljen upor 1 kOhm; vendar bo delovala vsaka vrednost med 500 Ohm in 2,2 kOhm. Višje vrednosti upora so boljše za merjenje rešitev z nizko prevodnostjo. Koda, vključena v ta navodila, uporablja upor 1 kOhm; če se uporablja drug upor, je treba vrednost upora prilagoditi v vrstici 133 kode.

Kabel za senzor EC mora biti vstavljen skozi ohišje merilnika, da se lahko pritrdi na Photon. Kabel vstavite skozi dno ohišja tako, da skozi spodnji pokrov ohišja izvrtate luknjo (slika 5). Z isto luknjo lahko vstavite kabel temperaturnega senzorja. Po vstavitvi kabla je treba luknjo temeljito zatesniti s silikonom, da prepreči vdor vlage v ohišje.

Senzor EC je treba umeriti s komercialnim merilnikom EC. Postopek umerjanja se izvede na terenu, kot je opisano v poglavju 5.2 (Postopek nastavitve polja) priloženega poročila (Navodila za merilnik ES.pdf). Umerjanje se izvede, da se določi konstanta celice za merilnik EC. Konstanta celice je odvisna od lastnosti senzorja EC, vključno z vrsto kovine, iz katere so roglji, površino rogljev in razdaljo med zobci. Za standardni vtič tipa A, kakršen je bil uporabljen v tem projektu, je konstanta celice približno 0,3. Dodatne informacije o teoriji in merjenju prevodnosti so na voljo tukaj: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… in tukaj:

3. korak: Senzorje, baterijo in anteno pritrdite na napravo IoT

Pritrdite tri senzorje, baterijo in anteno na Photon (slika 7) in vse dele vstavite v ohišje merilnika. V tabeli 2 je seznam povezav zatičev, prikazanih na sliki 7. Senzorje in žice akumulatorja lahko pritrdite s spajkanjem neposredno na Photon ali s priključki tipa push-on, ki se pritrdijo na zatiče glave na spodnji strani Photona (kot je prikazano na sliki 2). Uporaba potisnih priključkov olajša razstavljanje merilnika ali zamenjavo Photona, če ne uspe. Za priključitev antene na Photon je potreben priključek tipa u. FL (slika 7) in ga je treba za povezavo zelo trdno potisniti na Photon. Baterij ne vstavljajte v baterijo, dokler merilnik ni pripravljen za preskušanje ali ga vstavite v vodnjak. V tej zasnovi ni stikala za vklop/izklop, zato se števec vklopi in izklopi z namestitvijo in odstranitvijo baterij.

Tabela 2: Seznam zatičnih povezav na napravi IoT (foton delcev):

Fotonski zatič D2 - priključite na - WL senzorski zatič 6, V+ (rdeča žica)

Fotonski zatič D3 - priključite na - zatič 2 senzorja WL, podatki (rjava žica)

Fotonski zatič GND - priključite na - zatič senzorja WL 7, GND (črna žica)

Fotonski zatič D5 - priključite na - Temp senzor, podatki (rumena žica)

Fotonski zatič D6 - priključite na - Temp senzor, V+ (rdeča žica)

Fotonski zatič A4 - priključite na - Temp senzor, GND (črna žica)

Fotonski zatič D5 do D6 - Temperaturni senzor, upor R1 (priključite 2,2 k upor med fotonske zatiče D5 in D6)

Fotonski zatič A0 - priključite na - EC senzor, podatki

Fotonski zatič A1 - priključite na - EC senzor, GND

Fotonski zatič A2 do A0 - EC senzor, upor R2 (priključite 1k upor med fotonske zatiče A0 in A2)

Foton pin VIN - priključite na - Baterija, V+ (rdeča žica)

Fotonski zatič GND - priključite na - Baterija, GND (črna žica)

Photon u. FL pin - priključite se na - anteno

4. korak: Namestitev programske opreme

Za nastavitev programske opreme za števec je potrebnih pet glavnih korakov:

1. Ustvarite račun za delce, ki bo zagotavljal spletni vmesnik s Photonom. Če želite to narediti, prenesite mobilno aplikacijo Particle na pametni telefon: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Po namestitvi aplikacije ustvarite račun Particle in sledite spletnim navodilom, da dodate Photon v račun. Upoštevajte, da je mogoče v isti račun dodati vse dodatne fotone, ne da bi morali prenesti aplikacijo Particle in znova ustvariti račun.

2. Ustvarite račun ThingSpeak https://thingspeak.com/login in nastavite nov kanal za prikaz podatkov o nivoju vode. Primer spletne strani ThingSpeak za vodomer je prikazan na sliki 8, ki si jo lahko ogledate tudi tukaj: https://thingspeak.com/channels/316660 Navodila za nastavitev kanala ThingSpeak so na voljo na: https:// docs.particle.io/tutorials/device-cloud/we… Upoštevajte, da je mogoče v isti račun dodati dodatne kanale za druge fotone, ne da bi morali ustvariti nov račun ThingSpeak.

3. Za prenos podatkov o nivoju vode iz Photona v kanal ThingSpeak je potreben "webhook". Navodila za nastavitev webhook so na voljo v Dodatku B priloženega poročila (EC Meter Instructions.pdf) Če se gradi več kot en vodomer, je treba za vsak dodatni Photon ustvariti nov webhook z edinstvenim imenom.

4. Spletni kljuk, ki je bil ustvarjen v zgornjem koraku, mora biti vstavljen v kodo, ki upravlja Photon. Koda za WiFi različico merilnika nivoja vode je v priloženi datoteki (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). V računalniku pojdite na spletno stran Particle https://thingspeak.com/login in se prijavite v račun Particle ter se pomaknite do vmesnika aplikacije Particle. Kopirajte kodo in jo uporabite za ustvarjanje nove aplikacije v vmesniku aplikacije Particle. Vnesite ime spletnega kljuka, ki ste ga ustvarili zgoraj, v vrstico 154 kode. To naredite tako, da izbrišete besedilo znotraj narekovajev in vnesete novo ime webhook znotraj narekovajev v vrstico 154, ki se glasi tako: Particle.publish ("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes".

5. Kodo je zdaj mogoče preveriti, shraniti in namestiti na Photon. Ko je koda preverjena, bo vrnila napako, ki pravi »OneWire.h: Ni take datoteke ali imenika«. OneWire je knjižnična koda, ki poganja temperaturni senzor. To napako je treba odpraviti z namestitvijo kode OneWire iz knjižnice delcev. Če želite to narediti, pojdite na vmesnik Particle App z prikazano kodo in se pomaknite navzdol do ikone Knjižnice na levi strani zaslona (tik nad ikono vprašaja). Kliknite ikono Knjižnice in poiščite OneWire. Izberite OneWire in kliknite »Vključi v projekt«. Na seznamu izberite ime svoje aplikacije, kliknite »Potrdi« in nato shranite aplikacijo. To bo dodalo tri nove vrstice na vrh kode. Te tri nove vrstice je mogoče izbrisati, ne da bi to vplivalo na kodo. Priporočljivo je, da te tri vrstice izbrišete, da se bodo številke kodne vrstice ujemale z navodili v tem dokumentu. Če tri vrstice ostanejo na mestu, bodo vse številke kodnih vrstic, obravnavane v tem dokumentu, napredovale za tri vrstice. Upoštevajte, da je koda shranjena v in nameščena na Photon iz oblaka. Ta koda se bo uporabljala za delovanje vodomera, ko je v vodnjaku. Med namestitvijo na terenu bo treba v kodo narediti nekaj sprememb, da nastavite pogostost poročanja enkrat na dan in dodate podatke o vodnjaku (to je opisano v priloženi datoteki "Navodila za merilnik EC.pdf" v razdelku z naslovom "Namestitev merilnika v vodnjak").

5. korak: Preverite merilnik

Konstrukcija števca in nastavitev programske opreme sta zdaj zaključeni. Na tej točki je priporočljivo preskusiti merilnik. Dokončati je treba dva preskusa. Prvi test se uporablja za potrditev, da lahko merilnik pravilno izmeri nivo vode, vrednosti EC in temperaturo ter podatke pošlje v ThingSpeak. Drugi preskus se uporablja za potrditev, da je poraba energije Photona v pričakovanem območju. Ta drugi test je koristen, ker baterije porabijo hitreje, kot je bilo pričakovano, če Photon porabi preveč energije.

Za namene testiranja je koda nastavljena za merjenje in poročanje o nivoju vode vsaki dve minuti. To je praktično časovno obdobje za čakanje med meritvami med preskušanjem merilnika. Če želite drugo frekvenco merjenja, spremenite spremenljivko, imenovano MeasureTime, v vrstici 19 kode na želeno frekvenco merjenja. Merilna frekvenca se vnese v sekundah (tj. 120 sekund je enako dve minuti).

Prvi preskus lahko opravite v pisarni tako, da merilnik obesite nad tla, ga vklopite in preverite, ali kanal ThingSpeak natančno poroča o razdalji med senzorjem in tlemi. V tem preskusnem scenariju se ultrazvočni impulz odbije od tal, ki se uporablja za simulacijo vodne površine v vrtini. EC in temperaturne senzorje lahko postavite v posodo z vodo znane temperature in prevodnosti (tj. Merjeno s komercialnim merilnikom EC), da potrdite, da senzorji sporočijo pravilne vrednosti kanalu ThingSpeak.

Za drugi preskus je treba izmeriti električni tok med baterijo in fotonom, da se potrdi, da ustreza specifikacijam v podatkovnem listu Photon: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… Izkušnje so pokazale, da ta preizkus pomaga identificirati okvarjene naprave IoT, preden jih razmestijo na terenu. Izmerite tok tako, da postavite merilnik toka med pozitivno žico V+ (rdeča žica) na akumulatorju in vtič VIN na fotonu. Tok je treba meriti tako v načinu delovanja kot v načinu globokega spanja. Če želite to narediti, vklopite Photon in zagnal se bo v načinu delovanja (kot kaže LED na Photonu, ki obarva modro barvo), ki deluje približno 20 sekund. Z merilnikom toka v tem času opazujte obratovalni tok. Photon bo nato za dve minuti samodejno preklopil v način globokega spanja (kar označuje LED na Photonu, ki se izklopi). Z merilnikom toka trenutno opazujte tok globokega spanja. Delovni tok mora biti med 80 in 100 mA, tok globokega spanja pa med 80 in 100 µA. Če je tok višji od teh vrednosti, je treba Foton zamenjati.

Merilnik je zdaj pripravljen za vgradnjo v vodnjak (slika 9). Navodila za namestitev števca v vodnjak in navodila za gradnjo in uporabo merilnika so v priloženi datoteki (EC Meter Instructions.pdf).

6. korak: Kako narediti celično različico merilnika

Celično različico vodomera lahko sestavite s spreminjanjem prej opisanega seznama delov, navodil in kode. Mobilna različica ne zahteva WiFi, ker se poveže z internetom prek mobilnega signala. Stroški delov za izdelavo celične različice števca znašajo približno 330 USD (brez davkov in poštnine) ter približno 4 USD na mesec za mobilno podatkovno shemo, ki je priložena mobilni IoT napravi.

Celični števec uporablja iste dele in konstrukcijske korake, navedene zgoraj, z naslednjimi spremembami:

• Zamenjajte WiFi IoT napravo (Particle Photon) za mobilno IoT napravo (Particle Electron): https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Pri izdelavi števca uporabite iste pin -povezave, opisane zgoraj za Različica merilnika WiFi v 3. koraku.

• Mobilna naprava IoT porabi več energije kot različica WiFi, zato sta priporočljiva dva vira baterij: 3,7 V Li-Po baterija, ki je priložena napravi IoT, in baterija s 4 baterijami AA. 3,7 V LiPo baterija se s priloženimi priključki pritrdi neposredno na napravo IoT. Baterija AA je pritrjena na napravo IoT na enak način, kot je opisano zgoraj za različico merilnika WiFi v koraku 3. Terensko testiranje je pokazalo, da bo mobilna različica števca delovala približno 9 mesecev z zgoraj opisano nastavitvijo baterije.. Druga možnost za uporabo baterije AA in 3,7 V Li-Po baterije 2000 mAh je uporaba ene 3,7V Li-Po baterije z večjo zmogljivostjo (npr. 4000 ali 5000 mAh).

• Na števec je treba priključiti zunanjo anteno, na primer: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… Prepričajte se, da je ocenjena za frekvenco, ki jo uporablja ponudnik mobilnih storitev, kjer voda bo uporabljen števec. Antena, ki je priložena mobilni IoT napravi, ni primerna za zunanjo uporabo. Zunanjo anteno lahko povežemo z dolgim (3 m) kablom, ki omogoča pritrditev antene na zunanjo stran vrtine na vdolbinici (slika 10). Priporočljivo je, da antenski kabel vstavite skozi dno ohišja in temeljito zatesnite s silicijem, da preprečite vdor vlage (slika 11). Priporoča se kakovosten, vodoodporen zunanji koaksialni podaljšek.

• Mobilna naprava IoT deluje na drugačni kodi kot različica merilnika WiFi. Koda za mobilno različico števca je v priloženi datoteki (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).