Alaska andmebaas: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Alaska on kliimamuutuste edenemise äärel. Selle ainulaadne asukoht, kus üsna puutumatu maastik on asustatud mitmesuguste söekaevanduste kanalitega, võimaldab palju uurimisvõimalusi. Meie sõber Monty on arheoloog, kes aitab korraldada lastelaagreid põliskülades, mis on hajutatud osariigis-Culturalalaska.com. Ta on koos nende lastega ehitanud vahemälu saite toidu ajalooliseks säilitamiseks ja soovis temperatuuri jälgimise viisi, mida ta võiks jätta umbes kaheksaks talvekuuks. Alaska toiduvahemälu on mõeldud karu sisenemise vältimiseks ning selle saab kas matta või kinnitada postidesse väikesesse kajutitaolisse konstruktsiooni. Kahjuks muudab kliima soojenemine paljud neist käepärastest külmikukujundustest sel suvel pigem mikrolaineahju sarnaseks-ausalt, siin on tõesti kuum! Seal on palju kaubanduslikke andmete kogumise masinaid, kuid Alaskal oli vaja oma isetehtud kaubamärki: veekindel, kaks veekindlat andurit pikkadel ridadel, mis võiksid olla vahemälus ja teine pinnale asetada, midagi STEM -programmiga lastele ehitatavat, minimaalne hooldus, pikaajaline aku, lihtne allalaadimine SD -kaardilt, 3D prinditav, laetav, reaalajas kell ja odav.

Disain on täiesti prinditav mis tahes 3D -printeriga ja ma olen teinud PCB jaoks disaini, mida saate tellida ja hõlpsasti hankitavate komponentidega täita. Aku on üldine 18650, mis peaks kestma umbes aasta, 12 -kordse näiduga päevas ja laadimine toimub lihtsalt päevaks mõne vooluvõrgu ühendamisega. See on konstrueeritud (Fusion 360) ümber O-rõnga, mida kasutatakse maja veepuhastites, nii et seda on lihtne hankida ning ränimäärdega ja hästi asetatud poltide pingutamisega tuleks sel aastal kaitsta Alaska talve….

Samm: koguge oma tarvikud

Adafruit'i imelised disainilahendused moodustavad enamiku tahvli komponentidest-need on küll veidi kallimad, kuid väga töökorras ja töökindlad. (Mul pole ühegi ettevõttega rahalisi sidemeid …) Kasutasin 3D -osade jaoks Creality CR10 printerit. Kaks lülitit on veekindlad.

1. Vktech 5tk 2M veekindel digitaalne temperatuuri temperatuurianduri sond DS18b20 $ 2

2. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout [ADA3013] 14 dollarit

3. Adafruit TPL5111 Low Power Timer Breakout 5 dollarit

4. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $ 22 Võite kasutada ka MO -versiooni, kuid aku taseme joon on teisel tihvtil ja peate selle tarkvaras muutma.

5. IZOKEE 0,96 I2C IIC 12864 128X64 Pixel OLED 4 dollarit

6. Vastupidav metallist sisse/välja lüliti sinise LED -rõngaga - 16 mm sinine sisse/välja 5 dollarit

7. Vastupidav metallist nupp sinise LED -rõngaga - 16 mm sinine hetk 5 dollarit

8. Erinevad kiirühendused, mis lihtsustavad kokkupanekut

9. 18650 aku 5 dollarit

10. Kapten O-rõngas-Whirlpool WHKF-DWHV, WHKF-DWH & WHKF-DUF Veefiltri vahetus

2. samm: ehitage see üles

Korpuse konstruktsioon on ehitatud Westinghouse'i tavalise kogu maja veefiltri hõlpsasti kättesaadava tihendusrõnga ümber. Rõngas libiseb korpuse kahe trükitud poole vahel räniga määritud soonde. Korpuse põhjas on ruumi 18650 akule ja kahele veekindlale juhtlülitile-ka temperatuuriandurite jaoks on auk kaablite väljapääsu jaoks. Allpool on kaks ülemise ja alumise poole faili.

Alumine osa on lõpetatud, võttes umbes 4 mm või samaväärse suurusega nailonpolte ja eemaldades nende pead ning tsementeerides need nende paigaldamiseks puuritud tugisammaste külge. Kasutage sobivat pikkust, nii et ülaosas olevad nailonkorgi mutrid kataksid need kahe poole ühendamisel. Nii ülemine kui ka alumine osa tuleb toega trükkida. Ülemine osa täiendatakse õhukese leksanist valmistatud ümmarguse plastikakna liimimisega.

3. samm: ühendage see juhtmega

PCB kokkupanek on üsna lihtne. Kavandasin plaadi Eagle'is ja saatsin selle tootmiseks PCBwayle-ausalt öeldes on see odavaim asi üldse. Kui soovite seda hõlpsasti teha, järgige lihtsalt Brd-faili skeemi. Väike LED -ekraan on ühendatud plaadi I2C -ühenduste kaudu koos toite ja maandusega. Süsteemi süda on TPL5111, mis on ühendatud otse akuga ja jääb kogu aeg sisse. Sellel on valitav taimer (muutuv takisti), mis äratab süsteemi iga 2 tunni järel kuni iga sekund, lubades sulgede mooduli lubatava tihvti. RTC suhtleb sama I2C siiniga nagu LED-neil on erinevad aadressid. Sulg on ühendatud ka 18650 akuga JST -kaabli kaudu sisse/välja lüliti kaudu, et süsteem kogu toide välja lülitada. See võimaldab sulgi sisseehitatud laadimist, kui aku on tühi, ühendades sule sisse mikro -USB. Kui laadite Featherile uut tarkvara üles, peate meeles pidama, et TPL5111 käivitatakse selle nuppu vajutades, vastasel juhul ei vasta sulg USB alglaadimiskõnele. Nupp on loodud andma LED -ekraanile toite ainult siis, kui seda vajutatakse, ning saadab ka kõrge signaali TPL5111 -le, mis võimaldab sulgi sisse lülitada seni, kuni olete nuppu vajutanud. Seda tehakse ekraani sisselülitamisaja piiramiseks - seda kasutatakse ainult temperatuuriandurite oleku, aku taseme ja kellaaja/kuupäeva ning teie loodud failifaili kontrollimiseks. Viimane juhtmestik on kaks sondi, mis asetatakse läbi alumise poole viimase puurimispunkti. Eemaldamise hõlbustamiseks ühendati need JST 3 -kontaktiliste pistikutega. Ma jätsin tähelepanuta 4,7K takisti asetamise tahvlile, et ühendada andmete ja pinge tihvt temperatuurianduri siinile. Nii et seda tuleb teha ühel tahvli ühenduspunktil plaadil-need on märgistatud, nii et see peaks olema lihtne. Mõlemad lähevad sulgi samale GPIO tihvtile, seega on vajalik ainult üks takistiühendus.

Samm: programmeerige see

Programmist on väga lihtne aru saada. SD -raamatukogu on mõeldud sulgeplaadile sisseehitatud SD -kaardi faili kasutamiseks. OneWire ja Dallase Temp raamatukogud on mõeldud ühejuhtmeliste näitude eemaldamiseks temp-sondidelt. DonePin teatab TPL5111-le, et kõik andmete lugemine on lõpetatud ja Featherboard on keelatud. VBatpin on sulgede tihvt, millel on pingejagur, et lugeda Lipo aku väärtust. Asciiwire'i raamatukogu peab LED -ekraani käivitama. OneWireBus on sel juhul GPIO pin 6. Selle andmebaasi SD -failisüsteem seadistab kõigi andmete kogumiseks faili ANALOG02. TXT. See avab iga kord sama faili ja lisab selle lihtsalt juurde. Vanadest andmetest vabanemiseks peate kiibi SD-kaardi hoidikust välja võtma ja arvutisse alla laadima-näiteks EXCEll arvutustabelisse. Seda saab hõlpsalt teha arvutustabeli jaotise DATA importimisega. Seejärel eemaldatakse failid kiibilt ja kui sulg selle uuesti avab, ehitab see uue. Edasi tuleb RTC kellaaja/kuupäeva seadistus. //rtc.adjust(DateTime(F(_DATE_), F (_ TIME_))); eemaldage kommentaarimärgid, et seada oma RTC alglaadimisajaks ja seejärel programmeerige kiip selle kommenteeritava reaga ümber, nii et järgmisel arvuti käivitamisel ei kasuta see enam sama alglaadimisaega, selle asemel et lubada akuga taimeril seda täita sisse. Jaotis loop () avab SD -faili, saab kuupäeva/kellaaja, loeb ja teisendab mõlemad andurid, arvutab aku taseme ja kirjutab selle SD -kaardile. Seejärel muudab donePin jada väljalülitamiseks kõrgeks.

Samm: selle kasutamine

Aku on täielikult laetud, kui ühendate sule MicroUSB pistikuga. Laadimise LED süttib, kuni see on täielikult laetud-see on aeglane. Kiibihoidikusse pannakse värske SD -kaart ilma ANALOG02. TXT -ta. Kate on paigaldatud ja viis mutrit keeratakse kummitihendi külge kinni. Toitenupp lülitatakse sisse ja umbes 4 sekundi pärast hoitakse nuppu all. See kuvab kiiresti esmalt vaiketemperatuuri ja pärast ekraani tühjendamist kuvab temperatuuriandurite väljunditena T1 ja T2. Saate seda oma käega soojendada, nii et seda saab tähistada kui T1 ja T2. Ekraanil kuvatakse ka lugemise tund, minut, sekund, päev, kuu ja aasta ning aku laetuse tase ja teie faili maht. See kontroll tehakse selleks, et veenduda, et kõik töötab korralikult, enne kui lahkute 8 kuuks. Vabastage nupp ja asetage sondid kohta, kus soovite temperatuuri mõõtmisi teha. Need on veekindlad ja loodetavasti on see teie masin. See masinate esialgne väljasõit toimub Iliamna Alaskal, kus see on maa all järgmise aasta aprillini. Varajase testimise käigus leiti, et selle suurusega aku on piisavalt hea vähemalt 1 1/2 aastaks 12 näiduga päevas, kõik tänu TPL5111 võimsusele. Globaalse soojenemise uuringud on kõigi jaoks väga olulised-kaasake välja ja tehke teadust!