Vaihtoehtoinen sääasema: 5 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

Toinen sääasema, kyllä, mutta erilainen!

Olen jo julkaissut, katso edellinen artikkeli, anturin, joka mittaa ilmanlaatua.

Tässä kuvattu asema sisältää lisäyksiä ja muutoksia.

Lisäominaisuudet:

• Lämpötilan, kosteuden ja ilmanpaineen mittaaminen (moduuli BME280).
• Sateen määrän mittaaminen.

Muutoksia edelliseen projektiin:

• Akun jännitteen mittaus.
• Kompakti kotelo, joka sisältää kaikki elementit.
• Muutokset sähköisessä kaaviossa.

Muistutus tavoitteista:

• Minimoi virrankulutus.
• Minimoi Wifi -yhteys. (30 s 30 minuutin välein).
• Suljettu ympäristö.
• Automaattinen akun lataus.

Todellinen erikoisuus on anturi, joka mittaa sademäärän. Se perustuu kapasitiiviseen mittaukseen.

Vaihe 1: Kapasitiivisen tason mittauksen periaate

Kapasitiivisen tason mittauksen periaate perustuu kondensaattorin kapasitanssin vaihteluun. Kokoonpano koostuu metalliputkesta ja eristetystä metallitangasta, joka on sijoitettu putken keskelle.

Putken sauva ja seinämä muodostavat kondensaattorin, jonka kapasitanssi riippuu putken vesimäärästä: Tyhjiöputken kapasiteetti on pienempi ja veden kapasiteetti kasvaa.

Elektroninen laite mittaa kapasiteetin kasvua ja tuottaa jännitteen verrannollisen jännitteen.

Rq: Eristetty sauva ei virtaa veden yli.

Muuttujien arviointi

Suppilon vastaanottopinta on noin 28 cm2 (4,3 neliömetriä). Putken koko on noin 9 cm2 (1,4 neliömetriä). Pinta -ala on noin 3. Joten senttimetri vettä suppilossa täyttää putken 3 cm: llä. Tämä kertolasku antaa paremman tarkkuuden. Asennuksemme mitattu kapasitanssi on noin 100pF.

Kalibrointi:

Kun kokoonpano on valmis, jatkamme kalibrointia mittauslasilla. Jatkamme cm cm: llä suppilon tasolla. Säädetään R8 ja R13 kalibroimaan minimi- ja maksimiarvot. (katso seuraava kaavio)

Vaihe 2: Kaavio analogisen vedenpinnan osoittimen kiinnittämisestä

Tämä malli on saanut inspiraationsa sivustosta

Yksistabiili on 555. 555: n pulssileveys on verrannollinen veden tasoon. R7 ja C5 muodostavat alipäästösuodattimen tasaamaan pulssijonon DC-arvoa.

Jännitepoikkeama 555: n ulostulossa eliminoidaan nelivahvistimen LM324 muodostamassa differentiaalivaiheessa.

Asema, joka saa virtansa 5 V: sta, lisättiin jännitteenmuunnin 12 V: n tuottamiseksi. Tämä varmistaa tason osoittimen optimaalisen toiminnan. Lähtöjännite on säädetty siten, että se saa enintään 3,7 V ohjauspaneelin tuloon.

Vaihe 3: Ohjauslaitteen kaavio

Laitetta ohjaa ESP8266 Wemos D1 -mini -ohjain.

Tukee akun ja veden tasoja:

A0 -tulo tukee jopa 3.3V. Sitä käytetään vuorotellen jännitteiden mittaamiseen.

Akku aktivoimalla GPIO2 -portti (D4).

Vedenkorkeus aktivoimalla GPIO14 -portti (D5). Tämän portin aktivointi aktivoi kapasitiivisen mittausvaiheen. Tämä rajoittaa virrankulutusta.

Ilmanlaatu mitataan syöttämällä moduuliin virta SDS011 GPIO15 (D8) -laitteella. GPIO12 -merkintä (D6) lukee sarjatiedot. Samanaikaisesti BME280 -moduuli saa jännitteen. Tiedonsiirto tapahtuu GPIO4: n ja GPIO5: n (D1, D2) avulla lämpötilan, kosteuden ja ilmanpaineen palauttamiseksi.

Lopuksi GPIO13 (D7) aktivoi magneettiventtiilin, joka tyhjentää putken päivän päätteeksi.

Ohjain on ohjelmoitu EspEasy -ohjelmalla seuraavalla koodilla.

Vaihe 4: ESPEASY -sääntö

järjestelmässä#Boot do gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

ajastin, 1, 20

anna, 1, 0

endon

Järjestelmässä#Herätys

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

ajastin, 1, 20

anna, 1, 0

endon

Wifi -yhteydellä#Katkaistu yhteys

jos [VAR#2] = 0

anna, 2, 1

anna, 3, 180

loppu Jos

endon

Wifi -yhteydellä#Yhdistetty

// ilmoita 1, system_is_started

anna, 2, 0

3, 1800

endon

SDS011#PM10 ei

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

Säännöt#Timer = 1 do // Akun varaustaso

anna, 1, [TENS#A0]

anna, 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 // kytke akun jännitteen kaappaus pois päältä

gpio, 14, 0 // kytke vedenpinnan talteenotto päälle

ajastinAsetus, 2, 10

endon

Säännöt#Ajastin = 2 do // vedenpinta

anna, 1, [TENS#A0]

anna, 1, [VAR#1] -60

jos %v1 %<0

anna, 1, 0

muu

anna, 1, [VAR#1]*0,0625

loppu Jos

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 14, 1 // sammuta vedenpinnan talteenotto

ajastin Aseta, 3, 5

endon

Säännöt#Ajastin = 3 do // puhdistaa vettä

jos %syshour %= 23 // 23h

jos %sysmin %> = 30 //> 30 min

ilmoita 1, ecoulement

gpio, 15, 0 // sammuta SDS

gpio, 13, 0 // kytke tyhjennysventtiili päälle

ajastin, 4, 240

muu

ajastin Aseta, 4, 5

loppu Jos

muu

ajastin Aseta, 4, 5

loppu Jos

endon

Säännöt#Timer = 4 do // aika nukkua

gpio, 13, 1 // sulje tyhjennysventtiili

syväunet, %v3 %

endon

Vaihe 5: Komponenttien järjestely PVC -putkessa

Kapasitiivinen anturi, vaikka se ei ole monimutkainen, ansaitsee huomiota, koska sen viimeistely ja säätö on käsiteltävä.

Ohjauslevyt ja SDS011 -anturi on asennettu tukeen helpottamaan niiden asettamista PVC -putkeen.

Johtopäätös:

Tämä kokoonpano, kuten edellinen, ei aiheuta erityisiä vaikeuksia ihmisille, jotka tuntevat Domoticz- ja ESPEasy -ohjelmistot.

Se voi mitata tehokkaasti

• Hienojen hiukkasten läsnäolo,
• Ilmakehän paine,
• Kosteustaso,
• Lämpötila,
• Sateen korkeus,

Ja tämä on lähellä kotiasi.

Hankkeessa on myös teknisiä ideoita:

Tehonohjaus ruokoreleellä, PNP- tai MOSFET -transistorilla. GPIO2: n ja GPIO15: n käyttö. Portin A0 käyttö multipleksoimalla. ESP8266 -ohjaimen ohjelmointi (sääntö).

Hanke julkaistu myös osoitteessa https://dangasdiy.top/ (monikielinen)