Alternatif Hava İstasyonu: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Başka bir meteoroloji istasyonu, evet, ama farklı türden!

Hava kalitesini ölçen bir sondayı zaten yayınladım, önceki bir makaleye bakın.

Burada açıklanan istasyon, eklemeler ve değişiklikler içerir.

Eklenen özellikler:

• Sıcaklık, nem ve atmosfer basıncının ölçülmesi (modül BME280).
• Yağmur miktarını ölçmek.

Önceki projeden değişiklikler:

• Akü voltajının ölçülmesi.
• Tüm öğeleri kapsayan kompakt gövde.
• Elektronik diyagramdaki değişiklikler.

Hedeflerin hatırlatılması:

• Güç tüketimini en aza indirin.
• Wifi bağlantısını en aza indirin. (her 30 dakikada bir 30 saniye).
• Mühürlü ortam.
• Otomatik pil şarjı.

Asıl tuhaflık, yağmur miktarını ölçen sondada yatmaktadır. Kapasitif bir ölçüme dayanmaktadır.

Adım 1: Kapasitif Seviye Ölçüm Prensibi

Kapasitif seviye ölçümü ilkesi, bir kapasitörün kapasitansındaki değişime dayanır. Montaj, bir metal boru ve borunun ortasına yerleştirilmiş yalıtılmış bir metal çubuktan oluşur.

Tüpün çubuğu ve duvarı, kapasitansı tüpteki su miktarına bağlı olan bir kondansatör oluşturur: Vakum tüpünün kapasitesi daha düşüktür ve su kapasitesi artar.

Bir elektronik cihaz, kapasitedeki artışı ölçer ve su seviyesiyle orantılı bir voltaj üretir.

Rq: Yalıtılmış çubuk, suyu geçmiyor.

İlgili değişkenlerin değerlendirilmesi

Huninin alıcı yüzeyi yaklaşık 28 cm2'dir (4.3 sq inç). Tüpünki yaklaşık 9 cm2'dir (1.4 sq inç). Alan oranı yaklaşık 3'tür. Yani huni üzerindeki bir santimetre su, tüpü 3 cm ile dolduracaktır. Bu çarpma daha iyi doğruluk sağlar. Montajımızda ölçülen kapasitans yaklaşık 100pF'dir.

Kalibrasyon:

Montaj tamamlandıktan sonra bir ölçüm camı ile kalibrasyona geçeceğiz. Huni seviyesinde cm cm ilerleyeceğiz. Minimum ve maksimum değeri kalibre etmek için R8 ve R13'ü ayarlayacağız. (aşağıdaki şemaya bakın)

Adım 2: Analog Su Seviyesi Göstergesinin Montaj Şeması

Bu model https://njhurst.com/electronics/watersensor/ Sitesinden esinlenmiştir.

Tek kararlı 555'tir. 555'in darbe genişliği su seviyesiyle orantılıdır. R7 ve C5, darbe dizisinin DC değerini yumuşatmak için bir alçak geçiren filtre oluşturur.

555'in çıkışındaki voltaj kayması, dörtlü amplifikatör LM324 tarafından oluşturulan diferansiyel aşamada ortadan kaldırılır.

5V ile çalışan istasyona 12V üretmek için bir voltaj dönüştürücü eklendi. Bu, seviye göstergesinin optimum şekilde çalışmasını sağlamak içindir. Çıkış voltajı, kontrol panosunun girişinde maksimum 3,7V sağlayacak şekilde ayarlanmıştır.

Adım 3: Direksiyon Ekipmanının Şeması

Cihaz, bir ESP8266 Wemos D1 mini denetleyici tarafından kontrol edilir.

Pil ve su seviyelerini destekler:

A0 girişi 3,3V'a kadar destekler. Gerilimleri ölçmek için dönüşümlü olarak kullanılır.

GPIO2 Bağlantı Noktasını (D4) etkinleştirerek pil için.

GPIO14 Bağlantı Noktasını (D5) etkinleştirerek su seviyesi için. Bu portun aktivasyonu, kapasitif ölçüm aşamasına enerji verir. Bu, güç tüketimini sınırlamak içindir.

Hava kalitesi ölçümü, modüle SDS011 GPIO15 (D8) tarafından enerji verilerek yapılır. GPIO12 girişi (D6) seri verileri okur. Aynı zamanda BME280 modülüne enerji verilir. Sıcaklık, nem ve atmosfer basıncını geri kazanmak için iletişim GPIO4 ve GPIO5 (D1, D2) ile yapılır.

Son olarak gün sonunda boruyu tahliye edecek solenoid valf GPIO13 (D7) tarafından etkinleştirilir.

Kontrolör, EspEasy ile aşağıdaki kodla programlanmıştır.

Adım 4: ESPEASY Kuralı

System#Boot'ta gpio, 15, 1 yapın

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

zamanlayıcıSet, 1, 20

izin ver, 1, 0

iç organ

Sistem#Uyandır

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

zamanlayıcıSet, 1, 20

izin ver, 1, 0

iç organ

Wifi#Disconnected'da yap

[VAR#2]=0 ise

izin ver, 2, 1

izin ver, 3, 180

endif

iç organ

Wifi#Connected'da

// 1 bildir, system_is_started

izin ver, 2, 0

izin ver, 3, 1800

iç organ

SDS011#PM10'da şunu yapın:

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]

iç organ

On Rules#Timer=1 do // Pil seviyesi

izin ver, 1, [ONLARCA#A0]

let, 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 // akü voltajı yakalamayı kapat

gpio, 14, 0 // su seviyesi yakalamayı aç

zamanlayıcıSet, 2, 10

iç organ

Kurallarda#Zamanlayıcı=2 yapın // su seviyesi

izin ver, 1, [ONLARCA#A0]

let, 1, [VAR#1]-60

%v1%<0 ise

izin ver, 1, 0

Başka

let, 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 // su seviyesi yakalamayı kapat

zamanlayıcıSet, 3, 5

iç organ

Kurallarda#Zamanlayıcı=3 yapın // suyu boşaltın

eğer %syshour%=23 // 23sa

eğer %sysmin%>=30 // >30dk

1'e bildir, ekolüment

gpio, 15, 0 // SDS'yi kapat

gpio, 13, 0 // tahliye vanasını aç

zamanlayıcı Ayarı, 4, 240

Başka

zamanlayıcıSet, 4, 5

endif

Başka

zamanlayıcıSet, 4, 5

endif

iç organ

Kurallarda#Zamanlayıcı=4 yapın // uyku zamanı

gpio, 13, 1 // tahliye vanasını kapat

derin uyku, %v3%

iç organ

Adım 5: Bir PVC Tüpte Bileşen Düzenlemesi

Kapasitif prob, karmaşık olmasa bile, bitişi ve ayarının ele alınması gerekeceğinden dikkati hak ediyor.

Kontrol panoları ve SDS011 probu, PVC boruya girişlerini kolaylaştırmak için bir destek üzerine monte edilmiştir.

Çözüm:

Bu derleme, bir önceki gibi, Domoticz ve ESPEasy yazılımı bilgisi olan kişiler için özel bir zorluk teşkil etmemektedir.

Etkili bir şekilde ölçebilir

• İnce parçacıkların varlığı,
• Atmosferik basınç,
• nem seviyesi,
• Sıcaklık,
• Yağmur yüksekliği,

Ve evinize bu kadar yakın.

Proje ayrıca teknik fikirlerle geliyor:

Reed röle, PNP veya MOSFET transistör ile güç kontrolü. GPIO2 ve GPIO15'in kullanımı. A0 bağlantı noktasının çoğullama yoluyla kullanımı. ESP8266 denetleyicisinin programlanması (Kural).

Proje ayrıca https://dangasdiy.top/ adresinde yayınlandı (çok dilli)