Alternativna vremenska postaja: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Druga vremenska postaja, ja, vendar drugačne vrste!

Sem že objavil, glej prejšnji članek, sondo, ki meri kakovost zraka.

Tu opisana postaja vključuje dodatke in spremembe.

Dodane funkcije:

• Merjenje temperature, vlažnosti in atmosferskega tlaka (modul BME280).
• Merjenje količine dežja.

Spremembe glede na prejšnji projekt:

• Merjenje napetosti akumulatorja.
• Kompaktno ohišje, ki zajema vse elemente.
• Spremembe v elektronskem diagramu.

Opomnik o ciljih:

• Zmanjšajte porabo energije.
• Zmanjšajte povezavo Wifi. (30s vsakih 30 minut).
• Zaprto okolje.
• Samodejno polnjenje baterije.

Resnična posebnost je v sondi, ki meri količino dežja. Temelji na kapacitivni meritvi.

1. korak: Načelo merjenja kapacitivne ravni

Načelo merjenja kapacitivnega nivoja temelji na spremembi kapacitivnosti kondenzatorja. Sestavljen je iz kovinske cevi in izolirane kovinske palice, nameščene na sredino cevi.

Palica in stena cevi tvorita kondenzator, katerega kapacitivnost je odvisna od količine vode v cevi: Vakuumska cev ima manjšo kapaciteto in z zmogljivostjo vode se bo povečala.

Elektronska naprava meri povečanje zmogljivosti in ustvarja napetost, sorazmerno z gladino vode.

Rq: izolirana palica ne prehaja skozi vodo.

Vrednotenje vključenih spremenljivk

Sprejemna površina lijaka je približno 28 cm2 (4,3 kvadratnih centimetrov). Premer cevi je približno 9 cm2 (1,4 kvadratnih centimetrov). Razmerje med površinami je približno 3. Torej bo centimeter vode na lijaku napolnil cev s 3 cm. To množenje zagotavlja boljšo natančnost. V primeru naše montaže je izmerjena kapacitivnost približno 100pF.

Praznovanje:

Ko je montaža končana, nadaljujemo z umerjanjem z merilnim steklom. Nadaljevali bomo cm za cm na ravni lijaka. R8 in R13 bomo prilagodili, da umerimo najmanjšo in največjo vrednost. (glej naslednji diagram)

2. korak: Shema namestitve analognega indikatorja nivoja vode

Ta vzorec je navdihnjen s spletnega mesta

Monostabilna je 555. Širina impulza 555 je sorazmerna z nivojem vode. R7 in C5 tvorita nizkoprepustni filter za izravnavo enosmerne vrednosti impulznega niza.

Odmik napetosti na izhodu 555 se odpravi v diferencialni stopnji, ki jo tvori štirikotni ojačevalnik LM324.

Postaji, ki jo napaja 5V napetostni pretvornik, smo dodali za proizvodnjo 12V. To je za zagotovitev optimalnega delovanja indikatorja nivoja. Izhodna napetost je nastavljena tako, da zagotavlja največ 3,7 V na vhodu nadzorne plošče.

3. korak: Shema krmilne opreme

Napravo krmili ESP8266 Wemos D1 mini krmilnik.

Podpira raven baterije in vode:

Vhod A0 podpira do 3.3V. Uporablja se izmenično za merjenje napetosti.

Za baterijo z aktiviranjem vrat GPIO2 (D4).

Za nivo vode z aktiviranjem vrat GPIO14 (D5). Aktiviranje tega vhoda aktivira kapacitivno merilno stopnjo. To je za omejitev porabe energije.

Kakovost zraka merimo z napajanjem modula s SDS011 GPIO15 (D8). Vnos GPIO12 (D6) bere serijske podatke. Hkrati se napaja modul BME280. Komunikacija poteka prek GPIO4 in GPIO5 (D1, D2) za obnovitev temperature, vlažnosti in atmosferskega tlaka.

Končno elektromagnetni ventil, ki bo ob koncu dneva izpraznil cev, aktivira GPIO13 (D7).

Krmilnik je programiran z EspEasy z naslednjo kodo.

4. korak: ESPEASY pravilo

v sistemu#Boot do gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

timerSet, 1, 20

naj, 1, 0

endon

V sistemu#Wake do

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

timerSet, 1, 20

naj, 1, 0

endon

na Wifi#Disconnected do

če je [VAR#2] = 0

naj, 2, 1

naj, 3, 180

endif

endon

na Wifi#Povezano do

// obvesti 1, system_is_started

naj 2, 0

naj, 3, 1800

endon

Na SDS011#PM10 naredite

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

On Rules#Timer = 1 do // Raven baterije

naj, 1, [TENS#A0]

naj, 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 // izklopi zajem napetosti akumulatorja

gpio, 14, 0 // vklopi zajem nivoja vode

timerSet, 2, 10

endon

Pri pravilih#Timer = 2 do // nivo vode

naj, 1, [TENS#A0]

naj, 1, [VAR#1] -60

če je %v1 %<0

naj, 1, 0

drugače

naj, 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 // izklopi zajem nivoja vode

timerSet, 3, 5

endon

V skladu s pravili#Timer = 3 do // izpiranje vode

če je %syshour %= 23 // 23h

če je %sysmin %> = 30 //> 30mn

sporočiti 1, izključitev

gpio, 15, 0 // izklop SDS

gpio, 13, 0 // vklopite odtočni ventil

časovnik, 4, 240

drugače

timerSet, 4, 5

endif

drugače

timerSet, 4, 5

endif

endon

Pri pravilih#Timer = 4 do // je čas za spanje

gpio, 13, 1 // izklopite odtočni ventil

globoko spanje, %v3 %

endon

5. korak: Razporeditev komponent v PVC cevi

Kapacitivna sonda, tudi če ni zapletena, si zasluži pozornost, ker bo treba obdelati njeno končno obdelavo in prilagoditev.

Nadzorne plošče in sonda SDS011 so nameščene na nosilcu, da se olajša njihov vnos v PVC cev.

Zaključek:

Ta sklop, tako kot prejšnji, ne predstavlja posebnih težav za ljudi, ki poznajo programsko opremo Domoticz in ESPEasy.

Učinkovito lahko meri

• Prisotnost drobnih delcev,
• Zračni tlak,
• Raven vlažnosti,
• Temperatura,
• Višina dežja,

In to blizu vašega doma.

Projekt ima tudi tehnične ideje:

Krmiljenje moči z relejem, PNP ali MOSFET tranzistorjem. Uporaba GPIO2 in GPIO15. Uporaba vrat A0 z multipleksiranjem. Programiranje (pravilo) krmilnika ESP8266.

Projekt je bil objavljen tudi na https://dangasdiy.top/ (večjezično)