เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันชื่อทักเกอร์ ชัยสิทธิ์ ฉันอยู่ปีสี่และกำลังศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์และเป็นผู้เยี่ยมชมพื้นที่ ECE Makerspace บ่อยครั้งซึ่งเรียกอีกอย่างว่า M5

ขั้นตอนที่ 1: แผนดั้งเดิม

ฉันรู้ว่า M5 จัดการกับสารระเหยจำนวนมากและโครงการจำนวนมากจากนักเรียน ECE ฉันคิดว่าจะต้องมีผลกระทบต่อคุณภาพอากาศในพื้นที่เนื่องจากองค์ประกอบที่ระเหยได้ซึ่งจุดประกายให้เกิดแนวคิดในการสร้างเซ็นเซอร์คุณภาพอากาศให้ฉัน เซ็นเซอร์ที่สามารถรวบรวมข้อมูลตามเวลาจริงและรายงานไปยังผู้ใช้โดยตรงใน M5 แต่การจะสร้างเซ็นเซอร์นั้น ต้องใช้ความรู้ที่สูงขึ้นซึ่งฉันอยากจะทำในอนาคต ฉันตัดสินใจใช้เซ็นเซอร์ที่สร้างไว้ล่วงหน้าซึ่งรวบรวมอุณหภูมิและความชื้นแทน และเน้นที่การสร้างอุปกรณ์ที่สามารถทำงานร่วมกับระบบใน Makerspace ได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 2: สิ่งที่ฉันเรียนรู้ระหว่างทาง

เพื่อสร้างเซ็นเซอร์ที่สามารถสื่อสารกับผู้ใช้ใน Makerspace และด้วยความช่วยเหลือจากศาสตราจารย์ Charles Malloch ฉันตัดสินใจใช้โมดูล ESP8266 Wi-Fi เพื่อช่วยสื่อสารกับแพลตฟอร์ม IoT ที่สร้างไว้แล้วใน M5 ฉันต้องเรียนรู้เกี่ยวกับ MQTT และขัดเกลาความรู้ของฉันเกี่ยวกับ Arduino ด้วย

ขั้นตอนที่ 3: ความยากลำบาก

มีความท้าทายและความยากลำบากตลอดวิธีการสร้างเซ็นเซอร์ ปัญหาแรกๆ อย่างหนึ่งที่ฉันมีคือ ESP8266 มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องและปลอดภัย ฉันจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในช่วง 3 ถึง 3.6V อันดับแรก ฉันพยายามใช้แบตเตอรี่สองก้อนซึ่งเทียบเท่ากับ 3V แต่ดูเหมือนว่าอุปกรณ์จะมีพลังงานไม่เพียงพอ แต่ถ้าคุณใช้แบตเตอรี่สามก้อน แรงดันไฟฟ้าจะเท่ากับ 4.5V ซึ่งผ่านแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ ESP8266 สามารถรับได้ เมื่อใกล้ปิดเทอม ฉันประสบปัญหาในการเปิดจอ LCD และมีแหล่งจ่ายไฟให้ใช้งานได้ ซึ่งต่อมาพบว่าที่มาของปัญหาคือที่ใส่แบตเตอรี่ซึ่งตอนแรกมีช่องเสียบ 4 ช่องเปิดอยู่ หมายความว่ามีวงจรเปิดอยู่ ฉันแก้ไขปัญหาด้วยการเชื่อมต่อสายไฟระหว่างซ็อกเก็ตที่ว่างเปล่า

ขั้นตอนที่ 4: M5 ควรเปลี่ยนแปลงอย่างไร

ฉันคิดว่า M5 เป็นสถานที่ที่ยอดเยี่ยมสำหรับใครก็ตามที่ต้องการสร้างและทำงานในโครงการของพวกเขา สิ่งเดียวที่ฉันคิดได้ในระหว่างที่ฉันทำงานเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ที่นั่นก็คือการเลือกเซ็นเซอร์และชิ้นส่วนต่างๆ ที่ M5 ได้ทำไปแล้ว งานดีมีให้เลือกมากมาย! และอาจจะทำให้บริเวณนั้นดูเรียบร้อย สะอาด และสว่างขึ้น

ขั้นตอนที่ 5: สิ่งที่ฉันทำสำเร็จ

ในที่สุดฉันก็สามารถสร้างเซ็นเซอร์และนำเสนอที่งาน Circuit & Code ที่จัดขึ้นที่ M5 เซ็นเซอร์สามารถรวบรวมข้อมูลและเก็บไว้ใน Arduino UNO ซึ่งจะส่งสัญญาณสองสัญญาณ สิ่งแรกที่ Arduino ส่งไปที่ LCD ซึ่งแสดงสถานะของเซ็นเซอร์และบอกผู้ใช้เมื่อเซ็นเซอร์จะรีเฟรชและส่งข้อมูลอีกรอบ สัญญาณที่สองส่งไปยัง ESP8266 ซึ่งใช้สื่อสารกับระบบ IoT ที่ M5

ขั้นตอนที่ 6: จะมีคนเดินตามรอยเท้าของฉันได้อย่างไร

ในความคิดของฉัน การสร้างเซ็นเซอร์นี้ไม่ใช่เรื่องยาก คุณต้องเรียนรู้เกี่ยวกับ MQTT, Arduino UNO สามารถติดตามและสร้างวงจรได้จากการดูแผนผัง และสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้ผมต้องใช้เวลาพอสมควรคือ การตระหนักรู้เกี่ยวกับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าแต่ละส่วน จำเป็นต้องแสดงให้ดีที่สุด

ขั้นตอนที่ 7: สิ่งที่ฉันจะทำต่อไป

สิ่งต่อไปที่ฉันอยากทำหรืออยากให้คนอื่นทำกับเซ็นเซอร์นี้คือการแก้ไขปัญหาโค้ดให้เสร็จเพื่อให้เซ็นเซอร์สามารถเชื่อมต่อกับ IoT ได้อย่างถูกต้องและทำงานเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นสำหรับ M5 หลังจากนั้น ฉันต้องการทำงานเพื่อสร้างส่วนเซ็นเซอร์จริงของเซ็นเซอร์คุณภาพอากาศ