สถานีตรวจอากาศทางเลือก: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สถานีตรวจอากาศอีกแห่งใช่ แต่แตกต่างออกไป!

ฉันได้ตีพิมพ์แล้ว ดูบทความก่อนหน้านี้ โพรบที่วัดคุณภาพอากาศ

สถานีที่อธิบายในที่นี้มีการเพิ่มและดัดแปลง

เพิ่มคุณสมบัติ:

• การวัดอุณหภูมิ ความชื้น และความกดอากาศ (โมดูล BME280)
• การวัดปริมาณน้ำฝน

การเปลี่ยนแปลงจากโครงการก่อนหน้า:

• การวัดแรงดันแบตเตอรี่
• ตัวเรือนขนาดกะทัดรัดที่รวมทุกองค์ประกอบ
• การเปลี่ยนแปลงในไดอะแกรมอิเล็กทรอนิกส์

คำเตือนของวัตถุประสงค์:

• ลดการใช้พลังงานให้น้อยที่สุด
• ลดการเชื่อมต่อ Wifi (30 วินาที ทุกๆ 30 นาที)
• สภาพแวดล้อมที่ปิดสนิท
• ชาร์จแบตเตอรี่อัตโนมัติ

ลักษณะเฉพาะที่แท้จริงอยู่ในหัววัดซึ่งวัดปริมาณฝน มันขึ้นอยู่กับการวัดแบบ capacitive

ขั้นตอนที่ 1: หลักการวัดระดับตัวเก็บประจุ

หลักการของการวัดระดับคาปาซิทีฟนั้นขึ้นอยู่กับความแปรผันของความจุของตัวเก็บประจุ การประกอบประกอบด้วยท่อโลหะและแกนโลหะหุ้มฉนวนที่วางอยู่ตรงกลางของท่อ

แกนและผนังของท่อประกอบเป็นตัวเก็บประจุ ซึ่งความจุขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำในท่อ: หลอดสุญญากาศมีความจุต่ำกว่าและด้วยความจุน้ำจะเพิ่มขึ้น

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วัดการเพิ่มความจุและสร้างแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนของระดับน้ำ

Rq: ท่อนไม้ที่แยกออกมาไม่มีกระแสไหลข้ามน้ำ

การประเมินตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

พื้นผิวรับของกรวยมีขนาดประมาณ 28 ซม.2 (4.3 ตร.ว.) ขนาดของท่อประมาณ 9 ซม.2 (1.4 ตร.ว.) อัตราส่วนพื้นที่ประมาณ 3 ซม. น้ำบนกรวยจะเติมน้ำ 3 ซม. ลงในท่อ การคูณนี้ให้ความแม่นยำที่ดีกว่า ในกรณีของการติดตั้งของเรา ความจุที่วัดได้จะอยู่ที่ประมาณ 100pF

การสอบเทียบ:

เมื่อการประกอบเสร็จสมบูรณ์ เราจะดำเนินการสอบเทียบด้วยแก้ววัด เราจะดำเนินการซม. ต่อซม. ที่ระดับของช่องทาง เราจะปรับ R8 และ R13 เพื่อปรับเทียบค่าต่ำสุดและสูงสุด (ดูแผนภาพต่อไปนี้)

ขั้นตอนที่ 2: แผนผังการติดตั้งตัวแสดงระดับน้ำแบบแอนะล็อก

รูปแบบนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากเว็บไซต์

monostable คือ 555 ความกว้างพัลส์ของ 555 เป็นสัดส่วนกับระดับน้ำ R7 และ C5 สร้างตัวกรองความถี่ต่ำเพื่อทำให้ค่า DC ของพัลส์เทรนราบรื่นขึ้น

แรงดันไฟฟ้าออฟเซ็ตที่เอาต์พุต 555 ถูกกำจัดในสเตจดิฟเฟอเรนเชียลที่เกิดจากแอมพลิฟายเออร์ควอด LM324

สถานีที่ใช้พลังงาน 5V ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าถูกเพิ่มเพื่อผลิต 12V เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ดีที่สุดของตัวบ่งชี้ระดับ แรงดันไฟขาออกจะถูกปรับให้สูงสุด 3.7V ที่อินพุตของแผงควบคุม

ขั้นตอนที่ 3: ไดอะแกรมของอุปกรณ์บังคับเลี้ยว

อุปกรณ์นี้ควบคุมโดยตัวควบคุมขนาดเล็ก ESP8266 Wemos D1

รองรับระดับแบตเตอรี่และน้ำ:

อินพุต A0 รองรับสูงสุด 3.3V ใช้สลับกันเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้า

สำหรับแบตเตอรี่โดยเปิดใช้งานพอร์ต GPIO2 (D4)

สำหรับระดับน้ำโดยเปิดใช้งานพอร์ต GPIO14 (D5) การเปิดใช้งานพอร์ตนี้จะกระตุ้นขั้นตอนการวัดแบบคาปาซิทีฟ เพื่อจำกัดการใช้พลังงาน

การวัดคุณภาพอากาศทำได้โดยการเพิ่มพลังงานให้กับโมดูลด้วย SDS011 GPIO15 (D8) รายการ GPIO12 (D6) อ่านข้อมูลอนุกรม ในขณะเดียวกัน โมดูล BME280 ก็ได้รับพลังงาน การสื่อสารทำได้โดย GPIO4 และ GPIO5 (D1, D2) เพื่อกู้คืนอุณหภูมิ ความชื้น และความดันบรรยากาศ

ในที่สุดโซลินอยด์วาล์วที่จะระบายท่อเมื่อสิ้นสุดวันจะเปิดใช้งานโดย GPIO13 (D7)

คอนโทรลเลอร์ถูกตั้งโปรแกรมด้วย EspEasy โดยใช้รหัสต่อไปนี้

ขั้นตอนที่ 4: กฎ ESPEASY

บน System#Boot ทำ gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

ตัวตั้งเวลา, 1, 20

ให้ 1, 0

endon

บนระบบ#Wake do

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

ตัวตั้งเวลา, 1, 20

ให้ 1, 0

endon

บน Wifi#ยกเลิกการเชื่อมต่อ do

ถ้า [VAR#2]=0

ให้ 2, 1

ให้, 3, 180

endif

endon

บน Wifi#เชื่อมต่อแล้ว do

// แจ้ง 1, system_is_started

ให้ 2, 0

ปล่อย, 3, 1800

endon

บน SDS011#PM10 ทำ

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

ตามกฎ#Timer=1 do // ระดับแบตเตอรี่

ให้ 1 [TENS#A0]

ให้ 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 // ปิดการจับแรงดันแบตเตอรี่

gpio, 14, 0 // เปิดการดักจับระดับน้ำ

ตัวตั้งเวลา, 2, 10

endon

ตามกฎ#Timer=2 do // ระดับน้ำ

ให้ 1 [TENS#A0]

ให้, 1, [VAR#1]-60

ถ้า %v1%<0

ให้ 1, 0

อื่น

ให้ 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 // ปิดการดักจับระดับน้ำ

ตัวตั้งเวลา, 3, 5

endon

ตามกฎ#Timer=3 do // ล้างน้ำ

ถ้า %syshour%=23 // 23h

ถ้า %sysmin%>=30 // >30mn

แจ้ง 1, ecoulement

gpio, 15, 0 // ปิด SDS

gpio, 13, 0 // เปิดวาล์วระบายน้ำ

ตัวตั้งเวลา 4,240

อื่น

ตัวตั้งเวลา, 4, 5

endif

อื่น

ตัวตั้งเวลา, 4, 5

endif

endon

ตามกฎ#Timer=4 do // ถึงเวลานอน

gpio, 13, 1 // ปิดวาล์วระบายน้ำ

หลับลึก %v3%

endon

ขั้นตอนที่ 5: การจัดเรียงส่วนประกอบในท่อพีวีซี

โพรบคาปาซิทีฟ แม้ว่าจะไม่ซับซ้อน แต่ก็ควรได้รับความสนใจเพราะจะต้องได้รับการดูแลให้เสร็จสิ้นและปรับแต่ง

แผงควบคุมและหัววัด SDS011 ติดตั้งอยู่บนส่วนรองรับเพื่ออำนวยความสะดวกในการแนะนำในท่อพีวีซี

บทสรุป:

แอสเซมบลีนี้ เช่นเดียวกับก่อนหน้านี้ ไม่ได้แสดงถึงความยากลำบากใดๆ สำหรับผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับซอฟต์แวร์ Domoticz และ ESPEasy

สามารถวัดผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• การปรากฏตัวของอนุภาคขนาดเล็ก
• ความกดอากาศ
• ระดับความชื้น,
• อุณหภูมิ,
• ความสูงของฝน,

และใกล้บ้านคุณ

โครงการนี้ยังมาพร้อมกับแนวคิดทางเทคนิค:

การควบคุมพลังงานโดยรีเลย์กก, ทรานซิสเตอร์ PNP หรือ MOSFET การใช้ GPIO2 และ GPIO15 การใช้พอร์ต A0 โดยมัลติเพล็กซ์ การเขียนโปรแกรม (Rule) ของคอนโทรลเลอร์ ESP8266

โครงการเผยแพร่ใน https://dangasdiy.top/ (หลายภาษา)