วิธีสร้างสถานีตรวจสอบความสบาย: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
วิธีสร้างสถานีตรวจสอบความสบาย: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
Anonim
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย
วิธีสร้างสถานีเซ็นเซอร์ตรวจสอบความสบาย

คำแนะนำนี้อธิบายการออกแบบและการก่อสร้างที่เรียกว่า Comfort Monitoring Station CoMoS ซึ่งเป็นอุปกรณ์เซ็นเซอร์แบบรวมสำหรับสภาพแวดล้อมที่พัฒนาขึ้นที่แผนก Built Environment ที่ TUK, Technische Universität Kaiserslautern ประเทศเยอรมนี

CoMoS ใช้ตัวควบคุมและเซ็นเซอร์ ESP32 สำหรับอุณหภูมิอากาศและความชื้นสัมพัทธ์ (Si7021) ความเร็วลม (ความเร็วรอบของเซ็นเซอร์วัดลม C โดยอุปกรณ์สมัยใหม่) และอุณหภูมิโลก (DS18B20 ในหลอดสีดำ) ทั้งหมดนี้มีขนาดกะทัดรัดและง่ายต่อการ- สร้างเคสพร้อมการตอบสนองด้วยภาพผ่านไฟ LED (WS2812B) นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ความสว่าง (BH1750) เพื่อวิเคราะห์สภาพการมองเห็นในพื้นที่ ข้อมูลเซ็นเซอร์ทั้งหมดจะถูกอ่านเป็นระยะและส่งผ่าน Wi-Fi ไปยังเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล จากตำแหน่งที่สามารถใช้ตรวจสอบและควบคุมได้

แรงจูงใจเบื้องหลังการพัฒนานี้คือการจัดหาอุปกรณ์เซ็นเซอร์ในห้องปฏิบัติการที่มีต้นทุนต่ำแต่มีประสิทธิภาพมาก ซึ่งโดยทั่วไปจะมีราคาสูงกว่า 3000 ยูโร ในทางตรงกันข้าม CoMoS ใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีราคารวมประมาณ 50 ยูโร ดังนั้นจึงสามารถติดตั้งในอาคาร (สำนักงาน) ได้อย่างครอบคลุมสำหรับการระบุสภาพความร้อนและการมองเห็นของแต่ละบุคคลแบบเรียลไทม์ในทุกสถานที่ทำงานหรือส่วนอาคาร

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิจัยของเราและงานที่เชื่อมโยงกันที่แผนก โปรดดูเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ Living Lab smart office space หรือติดต่อผู้เขียนที่เกี่ยวข้องโดยตรงผ่าน LinkedIn รายชื่อติดต่อของผู้เขียนทั้งหมดอยู่ที่ส่วนท้ายของคำแนะนำนี้

หมายเหตุเชิงโครงสร้าง: คำแนะนำนี้อธิบายการตั้งค่าดั้งเดิมของ CoMoS แต่ยังให้ข้อมูลและคำแนะนำสำหรับรูปแบบต่างๆ ที่เราเพิ่งพัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้: นอกจากเคสดั้งเดิมที่สร้างจากชิ้นส่วนมาตรฐานแล้ว ยังมีตัวเลือกการพิมพ์ 3 มิติอีกด้วย และนอกจากอุปกรณ์ดั้งเดิมที่มีการเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลแล้ว ยังมีรุ่นสแตนด์อโลนทางเลือกอื่นที่มีที่เก็บข้อมูลการ์ด SD, จุดเชื่อมต่อ WiFi ในตัว และแอพมือถือที่สวยงามเพื่อให้เห็นภาพการอ่านของเซ็นเซอร์ โปรดตรวจสอบตัวเลือกที่ทำเครื่องหมายในบทที่เกี่ยวข้องและตัวเลือกแบบสแตนด์อโลนในบทสุดท้าย

บันทึกส่วนตัว: นี่เป็นคำแนะนำครั้งแรกของผู้เขียน และครอบคลุมการตั้งค่าที่ค่อนข้างละเอียดและซับซ้อน โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อผ่านส่วนความคิดเห็นของหน้านี้ ทางอีเมล หรือทาง LinkedIn หากมีรายละเอียดหรือข้อมูลใดขาดหายไปตลอดขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1: พื้นหลัง – ความร้อนและความสบายตา

ความเป็นมา – ความสบายทางความร้อนและการมองเห็น
ความเป็นมา – ความสบายทางความร้อนและการมองเห็น
ความเป็นมา – ความสบายทางความร้อนและการมองเห็น
ความเป็นมา – ความสบายทางความร้อนและการมองเห็น

ความสบายทางความร้อนและการมองเห็นได้กลายเป็นหัวข้อที่สำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมของสำนักงานและสถานที่ทำงาน แต่ยังรวมถึงในภาคที่อยู่อาศัยด้วย ความท้าทายหลักในด้านนี้คือการรับรู้ความร้อนของบุคคลมักจะแตกต่างกันไปในวงกว้าง คนหนึ่งอาจรู้สึกร้อนในสภาวะความร้อน ขณะที่อีกคนรู้สึกหนาวในสภาพเดียวกัน นั่นเป็นเพราะการรับรู้ความร้อนส่วนบุคคลนั้นได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย รวมถึงปัจจัยทางกายภาพของอุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ ความเร็วลม และอุณหภูมิการแผ่รังสีของพื้นผิวโดยรอบ แต่เสื้อผ้า กิจกรรมการเผาผลาญ และลักษณะเฉพาะของอายุ เพศ มวลกาย และอื่นๆ มีอิทธิพลต่อการรับรู้ความร้อน

ในขณะที่ปัจจัยแต่ละอย่างยังคงมีความไม่แน่นอนในแง่ของการควบคุมความร้อนและความเย็น อุปกรณ์เซ็นเซอร์สามารถกำหนดปัจจัยทางกายภาพได้อย่างแม่นยำ อุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ ความเร็วลม และอุณหภูมิโลก สามารถวัดและใช้เป็นอินพุตโดยตรงไปยังส่วนควบคุมอาคารได้ นอกจากนี้ ในแนวทางที่มีรายละเอียดมากขึ้น สามารถใช้เป็นอินพุตเพื่อคำนวณดัชนี PMV ที่เรียกว่า ซึ่ง PMV ย่อมาจาก Predicted Mean Vote มันอธิบายว่าผู้คนโดยเฉลี่ยมีแนวโน้มที่จะให้คะแนนความรู้สึกร้อนของพวกเขาอย่างไรภายใต้สภาพห้องโดยรอบที่กำหนด PMV สามารถรับค่าได้ตั้งแต่ -3 (เย็น) ถึง +3 (ร้อน) โดยที่ 0 เป็นสถานะเป็นกลาง

ทำไมเราถึงพูดถึงสิ่ง PMV ที่นี่? เพราะในด้านของความสะดวกสบายส่วนบุคคล ดัชนีที่ใช้กันทั่วไปนั้นสามารถใช้เป็นเกณฑ์คุณภาพสำหรับสถานการณ์ความร้อนในอาคารได้ และด้วย CoMoS พารามิเตอร์แวดล้อมทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ PMV สามารถวัดได้

หากคุณสนใจ ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสบายทางความร้อน บริบทของโลกและอุณหภูมิการแผ่รังสีเฉลี่ย ดัชนี PMV และการนำมาตรฐาน ASHRAE ไปใช้ที่

วิกิพีเดีย: ความสบายทางความร้อน

ISO 7726 การยศาสตร์ของสภาพแวดล้อมทางความร้อน

ASHRAE NPO

โดยวิธีการ: มีอุปกรณ์ที่มีอยู่มานาน แต่ยังมีอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่มากมายในด้านสภาพแวดล้อมส่วนบุคคลเพื่อให้ความร้อนและภาพสบายตา พัดลมตั้งโต๊ะขนาดเล็กเป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดี แต่ยังได้มีการพัฒนาเครื่องอุ่นเท้า เก้าอี้อุ่นและระบายอากาศ หรือพาร์ติชั่นสำนักงานสำหรับการทำความร้อนและความเย็นด้วยรังสีอินฟราเรด หรือแม้แต่มีจำหน่ายในท้องตลาดแล้ว เทคโนโลยีทั้งหมดเหล่านี้มีอิทธิพลต่อสภาวะความร้อนในพื้นที่ เช่น ในที่ทำงาน และสามารถควบคุมได้โดยอัตโนมัติตามข้อมูลเซ็นเซอร์ในพื้นที่เช่นกัน ดังแสดงในรูปภาพของขั้นตอนนี้

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแกดเจ็ตของสภาพแวดล้อมส่วนบุคคลและการวิจัยต่อเนื่องสามารถดูได้ที่

พื้นที่สำนักงานอัจฉริยะของ Living Lab: สภาพแวดล้อมส่วนบุคคล

มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์

รายงาน ZEN เกี่ยวกับอุปกรณ์ทำความร้อนส่วนบุคคล [PDF]

SBRC University of Wollongong

ขั้นตอนที่ 2: แผนผังระบบ

แผนผังระบบ
แผนผังระบบ
แผนผังระบบ
แผนผังระบบ

เป้าหมายหลักประการหนึ่งในกระบวนการพัฒนาคือการสร้างอุปกรณ์เซ็นเซอร์ไร้สาย ขนาดกะทัดรัด และราคาไม่แพง เพื่อวัดสภาพแวดล้อมภายในอาคารของสถานที่ทำงานอย่างน้อยสิบแห่งในพื้นที่สำนักงานเปิดที่กำหนด ดังนั้น สถานีจึงใช้ ESP32-WROOM-32 ที่มีการเชื่อมต่อ WiFi ออนบอร์ดและมีพินตัวเชื่อมต่อที่หลากหลายและประเภทบัสที่รองรับสำหรับเซ็นเซอร์ทุกประเภท สถานีเซ็นเซอร์ใช้ IoT-WiFi แยกต่างหากและส่งข้อมูลการอ่านไปยังฐานข้อมูล MariaDB ผ่านสคริปต์ PHP ที่ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล คุณสามารถเลือกติดตั้งเอาต์พุตภาพ Grafana ที่ใช้งานง่ายได้เช่นกัน

รูปแบบด้านบนแสดงการจัดเรียงของส่วนประกอบต่อพ่วงทั้งหมดเป็นภาพรวมในการตั้งค่าระบบ แต่คำแนะนำนี้จะเน้นที่สถานีเซ็นเซอร์เอง แน่นอน ไฟล์ PHP และคำอธิบายของการเชื่อมต่อ SQL จะถูกรวมไว้ในภายหลังด้วย เพื่อให้ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดในการสร้าง เชื่อมต่อ และใช้ CoMoS

หมายเหตุ: ในตอนท้ายของคำแนะนำนี้ คุณจะพบคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีสร้าง CoMoS เวอร์ชันสแตนด์อโลนทางเลือกที่มีที่เก็บข้อมูล SD การ์ด จุดเชื่อมต่อ WiFi ภายใน และเว็บแอปสำหรับอุปกรณ์มือถือ

ขั้นตอนที่ 3: รายการวัสดุสิ้นเปลือง

รายการซัพพลาย
รายการซัพพลาย
รายการซัพพลาย
รายการซัพพลาย

อิเล็กทรอนิกส์

เซนเซอร์และตัวควบคุม ดังแสดงในภาพ:

  • ESP32-WROOM-32 ไมโครคอนโทรลเลอร์ (espressif.com) [A]
  • Si7021 หรือ GY21 เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น (adafruit.com) [B]
  • DS18B20+ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ (adafruit.com) [C]
  • เซ็นเซอร์ความเร็วลม Rev C (moderndevice.com) [D]
  • ไฟ LED แสดงสถานะ WS2812B 5050 (adafruit.com) [E]
  • เซ็นเซอร์ความสว่าง BH1750 (amazon.de) [F]

ชิ้นส่วนไฟฟ้าเพิ่มเติม:

  • ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น 4, 7k (adafruit.com)
  • 0, 14 mm² (หรือใกล้เคียง) ลวดมาตรฐาน (adafruit.com)
  • 2x ขั้วต่อประกบ Wago ขนาดกะทัดรัด (wago.com)
  • สายไมโคร USB (sparkfun.com)

ชิ้นส่วนเคส(ค้นหาข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับชิ้นส่วนและขนาดเหล่านี้ในขั้นตอนต่อไป หากคุณมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ คุณต้องการเพียงลูกปิงปอง ข้ามขั้นตอนถัดไปและค้นหาข้อมูลและไฟล์ทั้งหมดสำหรับการพิมพ์ในขั้นตอนที่ 5)

  • แผ่นอะครีลิคกลม 50x4 มม. [1]
  • แผ่นเหล็กกลม 40x10 mm. [2]
  • หลอดอะคริลิค 50x5x140 มม. [3]
  • แผ่นอะครีลิคกลม 40x5 มม. [4]
  • หลอดอะคริลิค 12x2x50 มม. [5]
  • ลูกเทเบิลเทนนิส [6]

เบ็ดเตล็ด

  • สเปรย์สีขาว
  • สเปรย์เคลือบสีดำ
  • บางเทป
  • ขนฉนวนเล็กๆ แผ่นสำลี หรืออะไรทำนองนั้น

เครื่องมือ

  • สว่านไฟฟ้า
  • ดอกสว่านเจาะเหล็ก 8 มม.
  • สว่านเจาะไม้/พลาสติก 6 มม.
  • สว่านเจาะไม้/พลาสติก 12 มม.
  • เลื่อยมือแบบบาง
  • กระดาษทราย
  • คีมตัดลวด
  • เครื่องปอกสายไฟ
  • หัวแร้งและดีบุก
  • ปืนกาวหรือปืนกาวร้อน

ซอฟต์แวร์และไลบรารี (ตัวเลขระบุเวอร์ชันไลบรารีที่เราใช้และทดสอบฮาร์ดแวร์ด้วย ไลบรารีที่ใหม่กว่าควรใช้งานได้เช่นกัน แต่เราประสบปัญหาบางอย่างเป็นครั้งคราวขณะลองใช้เวอร์ชันอื่น/ใหม่กว่า)

  • Arduino IDE (1.8.5)
  • ไลบรารี่ ESP32 Core
  • ห้องสมุด BH1750FVI
  • ห้องสมุด Adafruit_Si7021 (1.0.1)
  • ห้องสมุด Adafruit_NeoPixel (1.1.6)
  • ห้องสมุด DallasTemperature (3.7.9)
  • ห้องสมุด OneWire (2.3.3)

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบและก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1

การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 1

การออกแบบของ CoMoS มีตัวเรือนแนวตั้งที่บางเฉียบ โดยที่เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่ติดตั้งอยู่ที่ด้านบนสุด โดยติดตั้งเฉพาะเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นใกล้ด้านล่างเท่านั้น ตำแหน่งและการจัดเรียงเซ็นเซอร์เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะของตัวแปรที่วัดได้:

  • เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น Si7021 ติดตั้งอยู่ด้านนอกเคสใกล้กับด้านล่าง เพื่อให้สามารถหมุนเวียนอากาศรอบๆ เซ็นเซอร์ได้อย่างอิสระ และเพื่อลดอิทธิพลของความร้อนเหลือทิ้งที่เกิดจากไมโครคอนโทรลเลอร์ภายในเคสให้น้อยที่สุด
  • เซ็นเซอร์วัดแสง BH1750 ติดตั้งอยู่ที่ส่วนบนเรียบของเคส เพื่อวัดการส่องสว่างบนพื้นผิวแนวนอนตามมาตรฐานทั่วไปเกี่ยวกับการส่องสว่างในที่ทำงาน
  • เซ็นเซอร์วัดแรงลม Rev. C ยังติดตั้งอยู่ที่ด้านบนของเคสด้วย โดยมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซ่อนอยู่ภายในเคส แต่มีซี่ซึ่งมีเครื่องวัดความเร็วลมและเซ็นเซอร์อุณหภูมิจริง โดยจะสัมผัสกับอากาศบริเวณด้านบน
  • เซ็นเซอร์อุณหภูมิ DS18B20 ติดตั้งอยู่ที่ด้านบนสุดของสถานี ภายในลูกปิงปองทาสีดำ ตำแหน่งด้านบนมีความจำเป็นในการลดปัจจัยการมอง ดังนั้นอิทธิพลของการแผ่รังสีของสถานีเซ็นเซอร์เองต่อการวัดอุณหภูมิโลก

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุณหภูมิการแผ่รังสีเฉลี่ยและการใช้ลูกปิงปองสีดำเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิโลก ได้แก่

หวาง, ซ่าง & หลี่, ยู่กัว (2015). ความเหมาะสมของเครื่องวัดอุณหภูมิลูกโลกอะคริลิกและทองแดงสำหรับการตั้งค่ากลางแจ้งรายวัน อาคารและสิ่งแวดล้อม. 89. 10.1016/j.buildenv.2015.03.002.

เดอ เดียร์ ริชาร์ด (1987). เทอร์โมมิเตอร์ลูกโลกปิงปองสำหรับอุณหภูมิการแผ่รังสีเฉลี่ย เอช แอนด์ อิง.,. 60. 10-12.

ตัวเคสได้รับการออกแบบมาอย่างเรียบง่าย เพื่อรักษาเวลาและความพยายามในการผลิตให้ต่ำที่สุด สามารถสร้างได้ง่ายจากชิ้นส่วนมาตรฐานและส่วนประกอบด้วยเครื่องมือและทักษะง่ายๆ เพียงไม่กี่อย่าง หรือสำหรับผู้ที่โชคดีพอที่จะมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่บริการ ชิ้นส่วนของเคสทั้งหมดสามารถพิมพ์ 3 มิติได้เช่นกัน สำหรับการพิมพ์เคส คุณสามารถข้ามขั้นตอนที่เหลือได้ และสามารถดูไฟล์และคำแนะนำที่จำเป็นทั้งหมดได้ในขั้นตอนถัดไป

สำหรับการก่อสร้างจากชิ้นส่วนมาตรฐาน ส่วนใหญ่เลือกขนาดที่เหมาะสม:

  • ตัวเครื่องหลักเป็นท่ออะคริลิก (PMMA) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50 มม. ความหนาของผนัง 5 มม. และความสูง 140 มม.
  • แผ่นด้านล่างซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำแสงสำหรับไฟ LED แสดงสถานะ เป็นแผ่นอะคริลิกกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. และความหนา 4 มม.
  • เหล็กกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 มม. และหนา 10 มม. ติดตั้งเป็นน้ำหนักที่ด้านบนของแผ่นด้านล่างและพอดีกับปลายด้านล่างของท่อตัวถังหลักเพื่อป้องกันไม่ให้สถานีโค่นล้มและยึดแผ่นด้านล่าง ในสถานที่.
  • แผ่นด้านบนพอดีกับท่อของตัวหลักเช่นกัน ทำจาก PMMA และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 มม. และความหนา 5 มม.
  • สุดท้าย ท่อไรเซอร์ด้านบนคือ PMMA ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 10 มม. ความหนาของผนัง 2 มม. และความยาว 50 มม.

กระบวนการผลิตและการประกอบนั้นง่าย โดยเริ่มจากรูที่จะเจาะ เหล็กกลมต้องการรูต่อเนื่อง 8 มม. เพื่อให้พอดีกับ LED และสายเคเบิล ท่อของตัวเครื่องหลักต้องมีรูขนาด 6 มม. เป็นช่องป้อนสายไฟสำหรับสาย USB และสายเซ็นเซอร์ และเป็นรูระบายอากาศ จำนวนและตำแหน่งของหลุมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการของคุณ ตัวเลือกของนักพัฒนาคือหกรูที่ด้านหลัง ใกล้กับด้านบนและด้านล่าง และอีกสองรูที่ด้านหน้า ด้านบนหนึ่งอัน หนึ่งด้านล่างอีกครั้ง เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง

แผ่นด้านบนเป็นส่วนที่ยากที่สุด ต้องใช้ทั้งเส้นตรงกลาง ตรง และต่อเนื่อง 12 มม. เพื่อใส่ท่อไรเซอร์ด้านบน รูอีก 6 มม. นอกศูนย์กลางเพื่อให้พอดีกับสายเซนเซอร์ความสว่าง และร่องบางประมาณ 1, 5 มม. กว้าง และยาว 18 มม. เพื่อให้พอดีกับลม เซ็นเซอร์ ดูภาพสำหรับการอ้างอิง และสุดท้าย ลูกปิงปองก็ต้องใช้ทั้งลูกขนาด 6 มม. เพื่อให้พอดีกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิโลกและสายเคเบิล

ในขั้นตอนต่อไป ชิ้นส่วน PMMA ทั้งหมด ยกเว้นแผ่นด้านล่าง ควรพ่นสี อ้างอิงเป็นสีขาว ลูกปิงปองต้องทาสีดำด้านเพื่อสร้างคุณสมบัติทางความร้อนและการมองเห็นโดยประมาณ

เหล็กกลมติดกาวตรงกลางและแบนไปที่แผ่นด้านล่าง ท่อไรเซอร์ด้านบนติดกาวในรู 12 มม. ของเพลทบน ลูกปิงปองติดกาวที่ปลายด้านบนของตัวยก โดยมีรูตรงกับช่องเปิดด้านในของท่อไรเซอร์ จึงสามารถเสียบเซ็นเซอร์อุณหภูมิและสายเคเบิลเข้ากับลูกบอลได้ในภายหลังผ่านท่อไรเซอร์

เมื่อทำขั้นตอนนี้เสร็จแล้ว ทุกส่วนของเคสก็พร้อมที่จะประกอบโดยประกอบเข้าด้วยกัน ถ้าใส่แน่นเกินไป ให้ทรายลงเล็กน้อย ถ้าหลวมเกินไป ให้เพิ่มเทปบางๆ

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบและก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2

การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2
การออกแบบและการก่อสร้างเคส – ตัวเลือก 2

แม้ว่าตัวเลือกที่ 1 ของการสร้างเคสของ CoMoS จะยังทำได้ง่ายและรวดเร็ว ปล่อยให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำงานได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ สำหรับตัวเลือกนี้ เคสยังแบ่งออกเป็นสามส่วน คือ ส่วนบน ตัวเคส และส่วนล่าง เพื่อให้เดินสายและประกอบได้ง่ายตามที่อธิบายไว้ในขั้นตอนต่อไป

ไฟล์และข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตั้งค่าเครื่องพิมพ์มีให้ที่ Thingiverse:

ไฟล์ CoMoS บน Thingiverse

ขอแนะนำให้ปฏิบัติตามคำแนะนำในการใช้ไส้หลอดสีขาวสำหรับส่วนบนและส่วนต่างๆ ของตัวเครื่อง ซึ่งจะช่วยป้องกันเคสไม่ให้ร้อนเร็วเกินไปในแสงแดด และหลีกเลี่ยงการตรวจวัดที่ผิดพลาด ควรใช้ไส้หลอดโปร่งใสสำหรับส่วนล่างเพื่อให้ไฟ LED แสดงสถานะ

อีกรูปแบบหนึ่งจากตัวเลือกที่ 1 คือไม่มีโลหะกลม เพื่อป้องกันไม่ให้ CoMoS โค่นล้ม ควรวางน้ำหนักใดๆ เช่น ลูกปืนหรือแหวนรองโลหะไว้ใน/บนส่วนล่างที่โปร่งใส ออกแบบให้มีขอบโดยรอบเพื่อให้รับน้ำหนักได้พอดี อีกวิธีหนึ่งคือ สามารถติดเทป CoMoS ไปยังตำแหน่งที่ติดตั้งได้โดยใช้เทปกาวสองหน้า

หมายเหตุ: โฟลเดอร์ Thingiverse มีไฟล์สำหรับเคสตัวอ่านการ์ด micro SD ซึ่งสามารถติดตั้งกับเคส CoMoS ได้ กรณีนี้เป็นทางเลือกและเป็นส่วนหนึ่งของเวอร์ชันสแตนด์อะโลนที่อธิบายไว้ในขั้นตอนสุดท้ายของคำแนะนำนี้

ขั้นตอนที่ 6: การเดินสายไฟและการประกอบ

การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ
การเดินสายไฟและการประกอบ

สายเคเบิล ESP, เซ็นเซอร์, LED และ USB ถูกบัดกรีและเชื่อมต่อตามวงจรที่แสดงในรูปภาพของขั้นตอนนี้ การกำหนด PIN ที่ตรงกับรหัสตัวอย่างที่อธิบายไว้ในภายหลังคือ:

  • 14 - รีเซ็ตบริดจ์ (EN) - [สีเทา]
  • 17 - WS2811 (LED) - [สีเขียว]
  • 18 - ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นสำหรับ DS18B20+
  • 19 - DS18B20+ (สายเดียว) - [สีม่วง]
  • 21 - BH1750 & SI7021 (SDA) - [สีน้ำเงิน]
  • 22 - BH1750 & SI7021 (SCL) - [สีเหลือง]
  • 25 - BH1750 (วีอิน) - [สีน้ำตาล]
  • 26 - SI7021 (วีอิน) - [สีน้ำตาล]
  • 27 - DS18B20+ (V-in) - [สีน้ำตาล]
  • 34 - เซ็นเซอร์วัดลม (TMP) - [สีฟ้า]
  • 35 - เซ็นเซอร์วัดลม (RV) - [สีส้ม]
  • VIN - สาย USB (+5V) - [สีแดง]
  • GND - สาย USB (GND) - [สีดำ]

เซ็นเซอร์ Si7021, BH1750 และ DS18B20+ ใช้พลังงานจากพิน IO ของ ESP32 สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากกระแสไฟสูงสุดต่ำกว่าการจ่ายกระแสไฟสูงสุดของ ESP ต่อพิน และจำเป็นต้องรีเซ็ตเซ็นเซอร์ด้วยการตัดแหล่งจ่ายไฟในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดในการสื่อสารของเซ็นเซอร์ ดูรหัส ESP และความคิดเห็นสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

เซ็นเซอร์ Si7021 และ BH1750 เช่นเดียวกับสาย USB ควรบัดกรีด้วยสายเคเบิลที่ใส่ผ่านรูเคสเฉพาะเพื่อให้สามารถประกอบในขั้นตอนต่อไป ขั้วต่อประกบขนาดกะทัดรัด WAGO ใช้สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์กับแหล่งจ่ายไฟด้วยสาย USB ทั้งหมดใช้พลังงานที่ 5 V DC โดย USB ซึ่งทำงานร่วมกับระดับลอจิกของ ESP32 ที่ 3, 3 V หรือหมุดข้อมูลของสายเคเบิล micro USB สามารถเชื่อมต่อกับปลั๊ก micro USB อีกครั้งและเชื่อมต่อกับ micro USB ของ ESP ซ็อกเก็ตเป็นอินพุตพลังงานและการเชื่อมต่อข้อมูลเพื่อถ่ายโอนรหัสไปยัง ESP32 ในขณะที่ปิดเคส มิฉะนั้น หากเชื่อมต่อตามที่แสดงในแผนผัง จำเป็นต้องใช้สายไมโคร USB อื่นที่ไม่เสียหายในการถ่ายโอนรหัสไปยัง ESP ในขั้นต้นก่อนที่จะประกอบเคส

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ Si7021 ติดอยู่ที่ด้านหลังของเคสใกล้กับด้านล่าง การติดเซ็นเซอร์นี้ไว้ใกล้กับด้านล่างเป็นสิ่งสำคัญมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการอ่านค่าอุณหภูมิที่ผิดพลาดซึ่งเกิดจากความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเคส ดูขั้นตอนบทส่งท้ายสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับปัญหานี้ เซ็นเซอร์ความส่องสว่าง BH1750 ติดอยู่ที่เพลทด้านบน และเสียบเซ็นเซอร์วัดแรงลมและติดตั้งให้พอดีกับร่องที่อยู่ฝั่งตรงข้าม ถ้ามันพอดีเสียเกินไป เทปเล็กน้อยรอบส่วนตรงกลางของเซ็นเซอร์จะช่วยให้อยู่ในตำแหน่ง เซ็นเซอร์อุณหภูมิ DS18B20 ถูกสอดผ่านไรเซอร์ด้านบนเข้าไปในลูกปิงปอง โดยมีตำแหน่งสุดท้ายอยู่ตรงกลางลูก ด้านในของไรเซอร์ด้านบนเต็มไปด้วยขนสำหรับการแยก และช่องเปิดด้านล่างถูกปิดผนึกด้วยเทปหรือกาวร้อน เพื่อป้องกันการถ่ายเทความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือพาความร้อนไปยังโลก ไฟ LED ติดอยู่ในรูกลมเหล็กโดยคว่ำหน้าลงเพื่อให้แสงสว่างที่แผ่นด้านล่าง

สายไฟทั้งหมด ขั้วต่อประกบ และ ESP32 เข้าไปในเคสหลัก และประกอบชิ้นส่วนเคสทั้งหมดเข้าด้วยกันในขั้นตอนสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 7: ซอฟต์แวร์ – การกำหนดค่า ESP, PHP และ MariaDB

ซอฟต์แวร์ – การกำหนดค่า ESP, PHP และ MariaDB
ซอฟต์แวร์ – การกำหนดค่า ESP, PHP และ MariaDB
ซอฟต์แวร์ – การกำหนดค่า ESP, PHP และ MariaDB
ซอฟต์แวร์ – การกำหนดค่า ESP, PHP และ MariaDB

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 สามารถตั้งโปรแกรมได้โดยใช้ Arduino IDE และไลบรารี่ ESP32 Core ที่จัดเตรียมโดย Espressif มีบทช่วยสอนมากมายทางออนไลน์เกี่ยวกับวิธีตั้งค่า IDE สำหรับความเข้ากันได้กับ ESP32 ตัวอย่างเช่น ที่นี่

เมื่อตั้งค่าแล้ว รหัสที่แนบมาจะถูกโอนไปยัง ESP32 มีการแสดงความคิดเห็นตลอดเพื่อให้เข้าใจได้ง่าย แต่คุณลักษณะสำคัญบางประการคือ:

  • มีส่วน "การกำหนดค่าผู้ใช้" ที่จุดเริ่มต้น ซึ่งต้องตั้งค่าตัวแปรแต่ละตัว เช่น WiFi ID และรหัสผ่าน IP เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล และการอ่านข้อมูลและระยะเวลาที่ต้องการ นอกจากนี้ยังมีตัวแปร "การปรับลมเป็นศูนย์" ที่สามารถใช้ปรับการอ่านความเร็วลมเป็นศูนย์เป็น 0 ได้ในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร
  • รหัสประกอบด้วยปัจจัยการสอบเทียบเฉลี่ยที่กำหนดโดยผู้เขียนจากการสอบเทียบสถานีเซ็นเซอร์ที่มีอยู่สิบแห่ง ดูขั้นตอนบทส่งท้ายสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและการปรับเปลี่ยนรายบุคคลที่เป็นไปได้
  • การจัดการข้อผิดพลาดต่างๆ รวมอยู่ในส่วนต่างๆ ของโค้ด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจจับที่มีประสิทธิภาพและการจัดการข้อผิดพลาดในการสื่อสารของบัสซึ่งเกิดขึ้นบ่อยครั้งบนคอนโทรลเลอร์ ESP32 อีกครั้ง ดูขั้นตอนบทส่งท้ายสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม
  • มีเอาต์พุตสี LED เพื่อแสดงสถานะปัจจุบันของสถานีเซ็นเซอร์และข้อผิดพลาดใดๆ ดูขั้นตอนผลลัพธ์สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

ต้องติดตั้งไฟล์ PHP ที่แนบมาและสามารถเข้าถึงได้ในโฟลเดอร์รูทของเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลที่ serverIP/sensor.php ชื่อไฟล์ PHP และเนื้อหาของการจัดการข้อมูลต้องตรงกับโค้ดฟังก์ชันการโทรของ ESP และในอีกด้านหนึ่ง ให้ตรงกับการตั้งค่าตารางฐานข้อมูล เพื่อให้สามารถจัดเก็บข้อมูลการอ่านข้อมูลได้ โค้ดตัวอย่างที่แนบมานั้นตรงกัน แต่ในกรณีที่คุณเปลี่ยนตัวแปรบางตัว จะต้องเปลี่ยนทั้งระบบ ไฟล์ PHP ประกอบด้วยส่วนการปรับแต่งที่จุดเริ่มต้น ซึ่งการปรับแต่งแต่ละรายการจะทำขึ้นตามสภาพแวดล้อมของระบบ โดยเฉพาะชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านของฐานข้อมูล และชื่อฐานข้อมูล

ฐานข้อมูล MariaDB หรือ SQL ถูกตั้งค่าบนเซิร์ฟเวอร์เดียวกัน ตามการตั้งค่าตารางที่ใช้ในโค้ดสถานีเซ็นเซอร์และสคริปต์ PHP ในโค้ดตัวอย่าง ชื่อฐานข้อมูล MariaDB คือ "sensorstation" โดยมีตารางชื่อ "data" ซึ่งมี 13 คอลัมน์สำหรับ UTCDate, ID, UID, Temp, Hum, Globe, Vel, VelMin, VelMax, MRT, Illum, IllumMin, และอิลลัมแม็กซ์

สามารถติดตั้งแพลตฟอร์มการวิเคราะห์และติดตามของ Grafana เพิ่มเติมบนเซิร์ฟเวอร์เป็นตัวเลือกสำหรับการแสดงภาพฐานข้อมูลโดยตรง นี่ไม่ใช่คุณลักษณะสำคัญของการพัฒนานี้ ดังนั้นจึงไม่ได้อธิบายเพิ่มเติมในคำแนะนำนี้

ขั้นตอนที่ 8: ผลลัพธ์ – การอ่านและตรวจสอบข้อมูล

ผลลัพธ์ – การอ่านและตรวจสอบข้อมูล
ผลลัพธ์ – การอ่านและตรวจสอบข้อมูล

เมื่อเดินสาย ประกอบ ตั้งโปรแกรม และตั้งค่าสภาพแวดล้อมเสร็จสิ้น สถานีเซ็นเซอร์จะส่งข้อมูลการอ่านข้อมูลไปยังฐานข้อมูลเป็นระยะ ขณะขับเคลื่อน สถานะการทำงานหลายสถานะจะแสดงผ่าน LED สีด้านล่าง:

  • ในระหว่างการบู๊ต ไฟ LED จะติดเป็นสีเหลืองเพื่อระบุว่ากำลังเชื่อมต่อกับ WiFi ที่รอดำเนินการ
  • เมื่อและขณะเชื่อมต่อ ไฟแสดงสถานะจะเป็นสีน้ำเงิน
  • สถานีเซ็นเซอร์ทำงานการอ่านเซ็นเซอร์และส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์เป็นระยะ การถ่ายโอนที่สำเร็จแต่ละครั้งจะแสดงด้วยแรงกระตุ้นไฟสีเขียวที่ 600 มิลลิวินาที
  • ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด ตัวบ่งชี้จะเป็นสีแดง สีม่วง หรือสีเหลือง ตามประเภทข้อผิดพลาด หลังจากช่วงเวลาหนึ่งหรือจำนวนข้อผิดพลาด สถานีเซ็นเซอร์จะรีเซ็ตเซ็นเซอร์ทั้งหมดและรีบูตโดยอัตโนมัติ โดยจะมีไฟสีเหลืองแสดงขึ้นอีกครั้งเมื่อบูต ดูรหัส ESP32 และความคิดเห็นสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสีของตัวบ่งชี้

เมื่อทำตามขั้นตอนสุดท้ายนี้ สถานีเซ็นเซอร์จะทำงานและทำงานอย่างต่อเนื่อง จนถึงปัจจุบัน มีการติดตั้งและใช้งานเครือข่ายสถานีเซ็นเซอร์ 10 สถานีในพื้นที่สำนักงานอัจฉริยะของ Living Lab ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้

ขั้นตอนที่ 9: ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน

ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน
ทางเลือก: เวอร์ชันสแตนด์อโลน

การพัฒนา CoMoS ยังคงดำเนินต่อไป และผลลัพธ์แรกของกระบวนการต่อเนื่องนี้คือเวอร์ชันแบบสแตนด์อโลน CoMoS เวอร์ชันนั้นไม่ต้องการเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลและเครือข่าย WiFi เพื่อตรวจสอบและบันทึกข้อมูลสิ่งแวดล้อม

คุณสมบัติหลักใหม่คือ:

  • การอ่านข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในการ์ด micro SD ภายในในรูปแบบ CSV ที่เป็นมิตรกับ Excel
  • จุดเชื่อมต่อ WiFi ในตัวสำหรับการเข้าถึง CoMoS โดยอุปกรณ์มือถือใดๆ
  • แอปบนเว็บ (เว็บเซิร์ฟเวอร์ภายในบน ESP32 ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต) สำหรับข้อมูลสด การตั้งค่า และการเข้าถึงที่เก็บข้อมูลด้วยการดาวน์โหลดไฟล์โดยตรงจากการ์ด SD ดังที่แสดงในภาพและภาพหน้าจอที่แนบมากับขั้นตอนนี้

สิ่งนี้จะมาแทนที่การเชื่อมต่อ WiFi และฐานข้อมูล ในขณะที่คุณสมบัติอื่นๆ ทั้งหมดรวมถึงการปรับเทียบและการออกแบบและโครงสร้างทั้งหมดยังคงไม่ถูกแตะต้องจากเวอร์ชันดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม CoMoS แบบสแตนด์อโลนต้องการประสบการณ์และความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีเข้าถึงระบบจัดการไฟล์ภายใน "SPIFFS" ของ ESP32 และความรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับ HTML, CSS และ Javascript เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานของเว็บแอป นอกจากนี้ยังต้องการไลบรารีเพิ่มเติม / อื่น ๆ อีกสองสามแห่งเพื่อทำงาน

โปรดตรวจสอบรหัส Arduino ในไฟล์ zip ที่แนบมาสำหรับไลบรารีที่จำเป็นและข้อมูลอ้างอิงต่อไปนี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและการอัปโหลดไปยังระบบไฟล์ SPIFFS:

ห้องสมุด SPIFFS โดย espressif

โปรแกรมอัปโหลดไฟล์ SPIFFS โดย me-no-dev

ไลบรารี ESP32WebServer โดย Pedroalbuquerque

เวอร์ชันใหม่นี้จะทำให้คำแนะนำใหม่ทั้งหมดซึ่งอาจเผยแพร่ในอนาคต แต่สำหรับตอนนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ที่มีประสบการณ์มากขึ้น เราไม่อยากพลาดโอกาสที่จะแบ่งปันข้อมูลพื้นฐานและไฟล์ที่คุณต้องการเพื่อตั้งค่า

ขั้นตอนด่วนในการสร้าง CoMoS แบบสแตนด์อโลน:

  • สร้างเคสตามขั้นตอนก่อน หรือจะพิมพ์ 3 มิติเป็นเคสเพิ่มเติมสำหรับเครื่องอ่านการ์ด micro SC เพื่อต่อเข้ากับเคส CoMoS หากคุณไม่มีเครื่องพิมพ์ 3D สามารถใส่เครื่องอ่านการ์ดลงในเคสหลักของ CoMoS ได้เช่นกัน ไม่ต้องกังวล
  • ต่อเซ็นเซอร์ทั้งหมดตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ แต่นอกจากนี้ ให้ติดตั้งและต่อสายเครื่องอ่านการ์ด micro SD (amazon.com) และนาฬิกาเรียลไทม์ DS3231 (adafruit.com) ตามที่ระบุไว้ในแผนผังการเดินสายที่แนบมากับขั้นตอนนี้ หมายเหตุ: หมุดสำหรับตัวต้านทานแบบดึงขึ้นและ oneWire แตกต่างจากแบบแผนการเดินสายเดิม!
  • ตรวจสอบรหัส Arduino และปรับตัวแปรจุดเชื่อมต่อ WiFi "ssid_AP" และ "password_AP" ตามความต้องการส่วนตัวของคุณ หากไม่ปรับ SSID มาตรฐานคือ "CoMoS_AP" และรหัสผ่านคือ "12345678"
  • ใส่การ์ด micro SD อัปโหลดโค้ด อัปโหลดเนื้อหาของโฟลเดอร์ "data" ไปยัง ESP32 โดยใช้ตัวอัปโหลดไฟล์ SPIFFS และเชื่อมต่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ใดๆ กับจุดเชื่อมต่อ WiFi
  • ไปที่ "192.168.4.1" ในเบราว์เซอร์มือถือของคุณและสนุกได้เลย!

แอพนี้ใช้ html, css และ javascript เป็นท้องถิ่นไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่เกี่ยวข้องหรือจำเป็น มีเมนูด้านข้างในแอปเพื่อเข้าถึงหน้าการตั้งค่าและหน้าหน่วยความจำ ในหน้าการตั้งค่า คุณสามารถปรับการตั้งค่าที่สำคัญที่สุด เช่น วันที่และเวลาท้องถิ่น ช่วงเวลาการอ่านเซ็นเซอร์ ฯลฯ การตั้งค่าทั้งหมดจะถูกเก็บไว้อย่างถาวรในที่จัดเก็บข้อมูลภายในของ ESP32 และกู้คืนในการบูตครั้งถัดไป ในหน้าหน่วยความจำ จะมีรายการไฟล์ในการ์ด SD การคลิกชื่อไฟล์จะเป็นการเริ่มดาวน์โหลดไฟล์ CSV ไปยังอุปกรณ์มือถือโดยตรง

การตั้งค่าระบบนี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาวะแวดล้อมในร่มได้ทั้งแบบรายบุคคลและจากระยะไกล การอ่านเซ็นเซอร์ทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ในการ์ด SD เป็นระยะ โดยมีการสร้างไฟล์ใหม่ทุกวัน ซึ่งช่วยให้ดำเนินการได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนโดยไม่ต้องเข้าถึงหรือบำรุงรักษา ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว นี่ยังคงเป็นการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง หากคุณสนใจรายละเอียดเพิ่มเติมหรือความช่วยเหลือ โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อผู้เขียนที่เกี่ยวข้องผ่านความคิดเห็นหรือโดยตรงผ่าน LinkedIn

ขั้นตอนที่ 10: บทส่งท้าย – ปัญหาที่ทราบและ Outlook

บทส่งท้าย – ปัญหาที่ทราบและ Outlook
บทส่งท้าย – ปัญหาที่ทราบและ Outlook
บทส่งท้าย – ปัญหาที่ทราบและ Outlook
บทส่งท้าย – ปัญหาที่ทราบและ Outlook

สถานีเซ็นเซอร์ที่อธิบายในคำแนะนำนี้เป็นผลจากการวิจัยที่ยาวนานและต่อเนื่อง เป้าหมายคือการสร้างระบบเซ็นเซอร์ที่เชื่อถือได้ แม่นยำ แต่ราคาประหยัดสำหรับสภาพแวดล้อมในร่ม สิ่งนี้ถือและถือเป็นความท้าทายที่ร้ายแรงซึ่งควรกล่าวถึงที่นี่:

ความแม่นยำและการสอบเทียบของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ที่ใช้ในโครงการนี้มีความถูกต้องค่อนข้างสูงโดยมีราคาต่ำหรือปานกลาง ส่วนใหญ่ติดตั้งระบบลดสัญญาณรบกวนภายในและอินเทอร์เฟซบัสดิจิตอลสำหรับการสื่อสาร ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการสอบเทียบหรือปรับระดับ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้งในหรือบนเคสที่มีคุณสมบัติบางอย่าง ผู้เขียนจึงทำการปรับเทียบสถานีเซ็นเซอร์แบบสมบูรณ์ดังที่แสดงโดยย่อตามรูปภาพที่แนบมา สถานีเซ็นเซอร์ที่สร้างขึ้นอย่างเท่าเทียมกันทั้งหมดสิบแห่งได้รับการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่กำหนด และเปรียบเทียบกับอุปกรณ์เซ็นเซอร์สภาพอากาศในร่มระดับมืออาชีพ TESTO 480 จากการดำเนินการเหล่านี้ ปัจจัยการสอบเทียบที่รวมอยู่ในโค้ดตัวอย่างจะถูกกำหนด ช่วยให้สามารถชดเชยอิทธิพลของเคสและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีต่อเซ็นเซอร์แต่ละตัวได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้ได้ความแม่นยำสูงสุด ขอแนะนำให้ทำการปรับเทียบเฉพาะสำหรับแต่ละสถานีเซ็นเซอร์ การสอบเทียบระบบนี้เป็นจุดสนใจที่สองของการวิจัยของผู้เขียน นอกเหนือจากการพัฒนาและการสร้างที่อธิบายไว้ในคำแนะนำนี้ มีการกล่าวถึงในเอกสารเผยแพร่เพิ่มเติมที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งยังอยู่ในการตรวจสอบโดยเพื่อน และจะลิงก์ที่นี่ทันทีที่เผยแพร่ทางออนไลน์ โปรดดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ในเว็บไซต์ของผู้เขียน

ความเสถียรในการทำงานของ ESP32

ไลบรารีเซ็นเซอร์ที่ใช้ Arduino บางตัวที่ใช้ในโค้ดนี้ไม่สามารถใช้งานร่วมกับบอร์ด ESP32 ได้อย่างสมบูรณ์ ปัญหานี้มีการพูดคุยกันอย่างกว้างขวางในหลายจุดทางออนไลน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับความเสถียรของการสื่อสาร I2C และ OneWire ในการพัฒนานี้ การตรวจจับข้อผิดพลาดแบบผสมผสานและการจัดการแบบใหม่จะดำเนินการ โดยอาศัยการจ่ายไฟให้เซ็นเซอร์โดยตรงผ่านพิน IO ของ ESP32 เพื่อให้ตัดการจ่ายไฟเพื่อรีเซ็ต จากมุมมองของวันนี้ โซลูชันนี้ไม่ได้ถูกนำเสนอหรือไม่ได้รับการกล่าวถึงอย่างกว้างขวาง เกิดจากความจำเป็น แต่จนถึงปัจจุบันดำเนินไปอย่างราบรื่นตลอดระยะเวลาการดำเนินการหลายเดือนขึ้นไป ยังคงเป็นหัวข้อของการวิจัย

Outlook

ผู้เขียนจะเป็นผู้ดำเนินการสิ่งพิมพ์เพิ่มเติมและการนำเสนอในการประชุมร่วมกับคำแนะนำนี้เพื่อเผยแพร่การพัฒนาและอนุญาตให้มีแอปพลิเคชันโอเพ่นซอร์สที่กว้างขวาง ในขณะเดียวกัน การวิจัยยังคงปรับปรุงสถานีเซ็นเซอร์ต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการออกแบบระบบและความสามารถในการผลิต และการสอบเทียบและการตรวจสอบระบบ คำแนะนำนี้อาจได้รับการอัปเดตเกี่ยวกับการพัฒนาที่สำคัญในอนาคต แต่สำหรับข้อมูลที่เป็นปัจจุบันทั้งหมด โปรดไปที่เว็บไซต์ของผู้เขียนหรือติดต่อผู้เขียนโดยตรงผ่าน LinkedIn:

ผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง: Mathias Kimmling

ผู้เขียนคนที่สอง: Konrad Lauenroth

อาจารย์ที่ปรึกษาการวิจัย: Prof. Sabine Hoffmann

ผู้เขียนครั้งแรก
ผู้เขียนครั้งแรก
ผู้เขียนครั้งแรก
ผู้เขียนครั้งแรก

รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 2 ผู้เขียนครั้งแรก