Krokodilli päikese basseini andur: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles juhendis näidatakse, kuidas ehitada basseini temperatuuri mõõtva üsna spetsiaalse basseinianduri, mis edastab selle WiFi kaudu rakendusele Blynk ja MQTT maaklerile. Ma nimetan seda "Crocodile Solar Pool Sensor". See kasutab Arduino programmeerimiskeskkonda ja ESP8266 tahvlit (Wemos D1 mini pro).

Mis selles projektis nii erilist on?

• Välimus on lihtsalt suurepärane
• Toiteallikatest täiesti sõltumatu (päikesepaneel toidab LiPo akut)
• Väikese võimsusega ESP8266 WiFi -ühendusega andur
• Pigem ülitäpne temperatuuriandur
• Temperatuuri ja pinge andmeedastus teie mobiiltelefoni rakendusele Blynk APP
• Saadab Blynk APP -le ka "viimati uuendatud" ajatempli
• Temperatuuri ja pinge andmete edastamine MQTT maaklerile
• Lülitatav Celsiuse ja Fahrenheiti järgi
• Saab ümber programmeerida

Teie oskuste tase: keskmine kuni kogenud

Tarvikud

Selle ehituse jaoks peate teadma, kuidas töötada järgmiste seadmetega:

• Arduino IDE (programmeerimiskeskkond)
• jootekolb
• puur
• terav nuga
• epoksüliim
• kuum liim
• tööstuslik pihustusvaht
• pihustusvärv

Samm: vajalikud komponendid

Selle kena basseinianduri ehitamiseks on vaja järgmisi asju:

• Krokodillipea (vahtplast) leiti siit: Amazon: Krokodillipea
• VÕI alternatiivina: paadi kest (Aliexpress). Palun vaadake selle kohta 6. sammu.
• ESP8266 Wemos D1 mini pro: (Aliexpress)
• Päikesepaneel 0,25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** EDIT pärast üheaastast kasutamist: soovitan tungivalt kasutada tugevamat akut, näiteks 18650 (näide: Aliexpress)
• Akulaadija moodul TP4056: (Aliexpress)
• Veekindel temperatuuriandur DS 18b20: (Aliexpress)
• 22 AWG traat (Aliexpress)
• PCB plaadi prototüüp 5x7 cm (Aliexpress)
• 220 oomi ja 4,7 kOhm takistid
• lühike USB -MicroUSB -kaabel

lisaks:

• Isolatsioonvaht hermeetik @ DIY turul või siin: (Amazon)
• Veekindel värv @ DIY turul või siin: (Amazon)
• Täiteaine praimeripihusti @ DIY turul või siin: (Amazon)
• Vedel epoksü veekindla katte jaoks @ DIY turul
• Kuum liim

Võimalik, et peate USB -pordi veekindla katte printimiseks kasutama 3D -printerit.

2. samm: elektroonika

Arvasin, et kõige lihtsam on alustada mõnest neist isetehtud universaalsetest PCB -de prototüüpidest ja leidsin, et 5x7 cm on selleks otstarbeks lihtsalt ideaalne.

Ehituse sammud:

1. Valmistage D1 mini pro ette välise antenni kasutamiseks:

   1. Keevitatav 0 oomi takisti keraamilise antenni kõrval
   2. Pöörake 0 oomi takisti allapoole ja jootke ühendus välise antenniga (hea selgitus leiate siit - samm 5)
2. Enne jootmise alustamist asetage osad ja valige skeem prototüübi PCB jaoks
3. Jootke tihvtid D1 mini pro külge
4. Jootke eraldusnõelad prototüüpplaadi külge
5. Jootke laadijaplaadi tihvtid PCB prototüübi külge
6. Jootke laadimisplaat tihvtide külge
7. Lõika temperatuurianduri kaabel 20 cm pikkuseks
8. Temperatuurianduri ühendamiseks vaadake ülaltoodud pilti
9. Jootke kaabel päikesepaneeli külge
10. ÄRGE VEEL jootke päikesepaneeli kaableid plaadi külge - need tuleb kõigepealt krokodilli pea külge liimida
11. Järgige ülaltoodud Fritzingi skeemi, et joota kõik ülejäänud ühendused trükkplaadiga
12. Kui kõik komponendid on ühendatud ja joodetud, kasutage aku kinnitamiseks kuuma liimi. Pange tähele: ESP8266 magama panemiseks on vaja ühendada tihvt D1 tihvtiga RST. Mõnikord põhjustab D1 mini pro jadapordiga probleeme, kui port D0 ja RST on ühendatud. See, mida ma kasutasin (vt Aliexpressi linki ülal), seda probleemi ei tekitanud. Kui seisate silmitsi selle probleemiga, peate võib -olla kasutama uue koodi üleslaadimiseks kahe tihvti lahtiühendamiseks hüppajat või lülitit. Kuid (!) Siis pole teil enam võimalust ümber programmeerida, kui krokodillipea on suletud. Sellisel juhul ei pea te ka USB -porti välja tooma (nt kolmanda augu puurimiseks).

3. samm: riistvara 1. osa (krokodillipea ettevalmistamine)

Selles etapis valmistame krokodillipea tagakülje ette, et saada elektroonika jaoks piisavalt ruumi. Ja me puurime mõned augud antenni, päikesepaneeli ja USB -pordi jaoks. Ma kavandasin oma projekti kõigepealt ilma USB -portita. Siis aga mõtlesin, et mul on võimatu teha tarkvarauuendusi, kui krokodill on uuesti pitseeritud. Seetõttu otsustasin kasutada ESP8266 tahvlile väljastpoolt juurdepääsu võimaldamiseks lühikest USB-kaablit-mikro-USB-d. Järgmised toimingud:

• Lõigake terava noaga kõvalt pinnalt veidi üle 7x5 cm (teie prototüübi tahvli suurus)
• Eemaldage seestpoolt pehmem vaht lusikaga
• Lihtsalt veenduge, et kaablite ja plaadi jaoks oleks piisavalt ruumi
• Proovige, kas see sobib ja kas selle katmiseks on veel ruumi

Nüüd puurige pähe kaks või kolm auku:

• päikesepaneeli jaoks
• antenni jaoks
• (valikuline) USB -pordi jaoks, et võimaldada hilisemat programmeerimist

Kasutage kahekomponendilist epoksiidi (5 minutit) nende aukude liimimiseks ja tihendamiseks. Kasutage piisavalt epoksüliimi! Veenduge, et see oleks pärast veekindel!

1. Liimige päikesepaneeli kaabel pea külge ja sulgege auk korralikult
2. Liimige päikesepaneel silmade vahele
3. Liimige antenni pesa pea külge ja sulgege auk korralikult
4. Liimige USB -pistik ja sulgege auk korralikult

Vee vältimiseks, mis põhjustab USB-porti korrosiooni, trükkisin 3D-ga väikese kaitsekorgi.

4. samm: tarkvara

Teil peab olema Arduino keskkond. Kui ei, siis kontrollige seda.

Riistvara seadistamine toimub otse (minu Macis):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 MHz, välk, 16M (14M SPIFFS), v2 madalam mälu, keelatud, puudub, ainult visand, 921600 on /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Hankige Arduino kood siit: Arduino kood Githubis

Kood saadab aku temperatuuri ja pinge Blynkile. Laadige lihtsalt oma mobiiltelefoni rakendus Blynk ja looge uus projekt. Blynk saadab teile selle projekti jaoks autentimisloa. Sisestage see luba faili Settings.h. Vaikimisi seaded saadetakse

• temperatuur kuni VIRTUAALNE PIN 11
• pinge VIRTUAALNE PIN -koodini 12
• viimane uuendatud ajatempel VIRTUAL PIN 13 -le

kuid neid tihvte on koodis lihtne muuta. Mängige lihtsalt kõigi Blynk vidinatega, kasutades V11, V12 ja V13 - see on lõbus. Kui olete selles osas uus, lugege lihtsalt mu sõbra Debasishi juhendit - enamikku sellest selgitatakse seal 19. sammus.

Tarkvara on ette valmistatud ka MQTT maakleri kasutamiseks.

Seadetes Settings.h on globaalne muutuja nimega MQTT. See tuleb seada väärtusele true või false, sõltuvalt sellest, kas kasutate MQTT -d või mitte.

Minu puhul kasutan MQTT maaklerit (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) ja armatuurlauda, kus kõik minu anduri andmed kokku tulevad. Kui olete MQTT -ga uus, laske Google'il selle seadistamisel aidata.

Kui olete MQTT -ga tuttav, olen üsna kindel, et saate koodist aru.

5. samm: riistvara 2. osa (uuesti tihendamine)

Selles etapis peame pakkima kogu elektroonika (tarkvara on laaditud ja testitud) ja meie krokodilli kõht uuesti tihendama. Mina isiklikult näen kahte võimalikku lahendust:

1. Kasutage akrüülklaasi ja liimige see kõhule veekindla epoksüliimiga. Temperatuurianduri kaabli jaoks kasutage veekindlat kaablikanalit (mul on kahju, et ma seda võimalust ei valinud - pärast seda, kui ma selle läbisin, soovitaksin tungivalt seda teed minna.)
2. Kasutage tööstuslikku vahtu ja täitke lüngad uuesti, seejärel kasutage tihendamiseks veekindlat värvi. Ja lõpetage see täiteaine ja värviga.

Otsustasin 2. valiku kasuks. Sammud on järgmised:

1. Jootke päikesepaneeli kaabel plaadi külge
2. Ühendage antennikaabel
3. Ühendage USB -kaabel ESP8266 plaadiga (JA MITTE laadimisplaadiga)
4. Suruge kogu kaabel ja plaat auku
5. Jätke 5-10 cm temperatuurianduri kaablist rippuma
6. Kõigi lünkade täitmiseks kasutage tööstuslikku vahtu (olge ettevaatlik - vaht paisub tugevalt)
7. Lase kuivada ja lõika pärast terava noaga vaht lahti
8. Nüüd kasutage veekindlat värvi (kasutatakse katuste kinnitamiseks) ja värvige see üle
9. Laske sellel kuivada ja kasutage täitevärvi pihustit, et tekitada kõva koorik (peate seda korduvalt tegema)
10. OLULINE TÖÖTLEMINE (mõne nädala pärast vees): kandke kaks või kolm katet kogu vedela epoksüüdi peale, et saada tõeliselt veekindel kate.
11. Lase kuivada - VALMIS!

6. samm: alternatiivne ehitamine

Kuna esimene ehitis krokiga on siiani mu lemmik, siis pean tunnistama, et valisin vale aku (liiga nõrk). Kahjuks ei saa ma enam akut vahetada, kuna see on Crocsi korpuses suletud.

Seetõttu otsustasin teha paadiga kerena veel ühe lahenduse, et vajadusel paremini elektroonikale ja akule ligi pääseda.

Muudatused:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• LiIon aku 18650
• 3D trükitud sisestus kahe plaadi kinnitamiseks (ESP8266 ja laadimismoodul)

Samm 7: Lisa: lisanäidikud/andurid

Kui soovite minna kaugemale basseini andmete kuvamisest lihtsalt rakenduses Blynk, saate selle edastada ka MQTT maaklerile. See võimaldab teil kasutada veel mitmeid võimalusi oma basseini (või muude) andmete kuvamiseks erinevates seadmetes. Üks neist oleks Node Red Dashboard Raspberry Pi -l (vt ülaltoodud pilti) või LED -maatriksekraan. Kui olete huvitatud LED -maatriksist, leiate koodi siit:

Muide, kombineerisin selle projekti päikesejaamaga, sealhulgas selle projekti Zambretti ilmaprognoosiga:

Selle päikeseenergiajaama inspiratsioon pärineb mu Indiast pärit sõbrannalt Debasishilt. Tema juhendamise leiate siit:

Võitjate konkursi esimene auhind