Nixie kella meeleolu baromeeter: 7 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Progressi märkamatu ohver on aneroidne kodune baromeeter. Nendel päevadel võite siiski leida näiteid üle üheksakümne inimese kodudest, kuid miljoneid on prügimäel või eBayst.

Tõsi, vana kooli baromeeter ei aidanud ennast sellega, et oli oma ühe töö juures üsna kasutu. Isegi eeldades, et see on õigesti kalibreeritud ja töötab korralikult, on atmosfääri rõhu kasutamine ilma ennustamiseks või isegi praeguse ilma näitamiseks peaaegu võimatu.

Vahepeal, et täiendada 24/7 massiteabevahendite ilmateadete tutvustamist, olid saadaval ülitäpsed tahkisrõhu, temperatuuri ja niiskuse andurid. Viska sisse protsessor ja odav LCD -ekraan ning sul on "digitaalne koduilmajaam". Isegi ilmahullid või inimesed, kes arvavad, et ilm teleris või internetis on valitsuse plaan, ei vajanud enam baromeetrit.

Sellest kõigest on kahju, sest mul on soojad mälestused baromeetrist, mis meil lapsepõlvekodus oli. Mu isa teeks talle iga päev hoolikalt moduleeritud kraani ja määraks praeguse lugemisnäitaja minirituaalis, mida ma vanemas eas soovisin jäljendada, isegi pärast seda, kui olin aru saanud, et asi on lihtsalt maailmatasemel rämps.

Siit saate teada, kuidas teha uuendatud analoog-ekraanibaromeetrit, mis ei lahenda ühtegi originaali puudust, kuid millel on mõned lisafunktsioonid veelgi kasutumad kui see, millest see alguse sai. Kui vaatate videot, saate idee.

Arvestades selle projekti tagasihoidlikke eesmärke, on projekti tervikuna kopeerimine üsna keeruline - või täpsemalt öeldes - ühe Instructable jaoks liiga palju. Sel põhjusel keskendun baromeetri/meeleolu baromeetri osale ja ülejäänud osas suunan teid lihtsalt õiges suunas.

Samm: koostisosad ja tööriistad

Baromeetri/meeleolu baromeetri jaoks vajate:

• Aneroidne baromeeter. Ei pea töötama. Midagi, mis meeldib teie esteetilisele tundlikkusele, on olulisem. Ma soovin, et mul oleks see oma lapsepõlvekodust, aga ma arvan, et see on prügimäel. Sain ebayst 15 dollari eest asenduse.
• Rõhuandur.
• ESP8266 moodul - kasutasin NodeMCU -d.
• Sobiv samm -mootor ja juhtplaat - link on viis tööd, kuid selle hinna eest on neid raske ületada. Sellel mootoril on 4096 sammu täielikus pöörlemises, mis annab meie eesmärkide jaoks piisavalt eraldusvõimet.
• 5VDC toide - vähemalt 1A - ESP8266 ja mootori jaoks. Kasutasin kombineeritud 12VDC ja 5VDC toiteallikat, kuna mul oli see juba olemas ja vajasin Nixie kella jaoks 12V toiteallikat (pluss veel 5V toite projekti muude elementide jaoks).
• Vähemalt kolm valgusdioodi (rõhutrendi näitamiseks).
• LDR/fototakisti.
• Mitmesugused tarbekaubad, nagu hüppetraat, takistid, termokahanevad torud jne.
• Enamikul juhtudel võite kasutada elektroonika paigutamiseks kasutatava baromeetri algset korpust. Ma muutsin ebamääraselt Arts & Crafts stiilis kellaümbrise nii kella kui ka baromeetri majutamiseks, nii et ma ei vajanud baromeetri korpust.

Tööriistalt vajate jootekolvi, kuumutuspüstolit ja mõnda väikest käsitööriista. Kui peate korpuses olulisi muudatusi tegema, on abiks valik elektrilisi tööriistu.

Samm: valmistage ümbris hoolikalt ette

See, mida peate siin tegema, sõltub suuresti kasutatavast korpusest. Kui kasutate baromeetri enda korpust, peate lihtsalt välja mõtlema, kuidas see lahti võtta ja aneroidmehhanism eemaldada. Osuti on tõenäoliselt sellele mehhanismile otse paigaldatud ja selle eemaldamiseks tuleb olla ettevaatlik, ilma seda kahjustamata.

Mul oli natuke rohkem tööd teha, sest minu kellaümbrises oli veel vana (mittetöötav) kellamehhanism sees.

Ma ei tea mehaanilistest kelladest peaaegu midagi, kuid lihavad keerdvedrud soovitasid mul olla ettevaatlikud. Sellegipoolest, kui asi plahvatas, olin ma valmis. Ühel sekundil tegin pealtnäha ebaolulise kruvi lahti, järgmisel kõlas tugev pauk ning õhk oli tolmu ja prahi täis. Kellakellad olid igal pool ja ümbris ise täiesti laiali. Nagu ma kujutan ette, kui tõeline pomm plahvatab, ei suutnud ma hetkekski aru saada, mis juhtus. Järgnevas kõrvulukustavas vaikuses ootasin pooleldi sireenide kauget hädaldamist. Lisaks valutas mu käsi tõesti.

Esimene õppetund: Isegi tagasihoidliku suurusega kellamehhanismid võivad salvestada üllatavalt palju energiat.

Teine õppetund: kahtluse korral kandke kaitseprille! Mul vedas, midagi ei lendanud silma, aga kindlasti oleks võinud. Mõnikord ei piisa ainult vanade turvameetmetega tegelemisest (pole isegi kindel, et ma seda tegin). Mu käsi oli korras, olin alles laps.

Pärast palju liimimist ja klammerdamist sain korpuse uuesti kokku ja olin valmis jätkama 3. sammuga.

3. samm: komponentide paigaldamine - 1. osa

Peate leidma mõne viisi mootori paigaldamiseks, nii et võll ulatub valijast piisavalt välja, nii et kui kursor on kinnitatud, pühib see üle näo ilma häireteta. See võib olla pisut keerulisem, kui esmapilgul tundub, sest enamikul baromeetritel on klaasi siseküljel teine kursor, mida vanasti kasutati praeguse näidu salvestamiseks. Nagu hiljem selgitatud, ei vaja me seda kursorit, kuid selle hoidmine aitab säilitada seadme esialgse välimuse.

Igal juhul tähendab praeguse näidu osuti olemasolu, kui kaugele "esmane" kursor saab sihverplaadilt maha istuda.

Teises suunas peab kursor istuma valijast piisavalt eemal, et lihtsalt puhastada pesur, mis raamib kettale paigaldatud LDR -i (vt järgmine samm).

See, mida ma tegin, oli ketta ja selle raami paigaldamine puidust aluspinnale, seejärel mootori kinnitamine sobivate vahetükkidega toele. Esimene pilt võib aidata seda selgitada, kuid võite välja mõelda oma korralduse.

Üks kellaümbrise või sarnase suurusega kasutamise eelis on see, et toiteallikat saab sisemiselt paigaldada. Minu jaoks oli see oluline, sest kell istus kaminas, mis oli ühendatud spetsiaalselt paigaldatud pistikupessa. Ilmselgelt anakronistliku "seina tüüka" või SPS -tellise peitmine sellesse kohta oleks olnud keeruline - kuid see ei pruugi teie jaoks probleem olla.

Teisel pildil märgistamata komponendid on seotud projekti kella- ja helinaosadega (kolmas NodeMCU ja sellega seotud juhtmestik on Nixie PCB all).

Kõik muu - peamiselt BMP180 anduri, mootori juhtplaadi ja NodeMCU - paigutamine ei ole kriitiline. See tähendab, et kuni ühendusjuhtme juhtplaadilt eemale juhtimiseni ei töötanud mootor mõnikord korralikult. Pole kindel, mis seal toimus, aga kui teie mootor kõlab naljakalt ja/või ei liigu sujuvalt, võiksite proovida juhtmeid ringi liigutada.

Et vältida vajadust rõhu trendi käsitsi registreerida (tõusev, langev või ühtlane), lisasin ketta alla kolm väikest LED -i. Kui kõik kolm põlevad, on baromeeter meeleolurežiimis. Kasutasin perioodi tunde säilitamiseks "sooja valgeid" LED -e. Moduleerimata olid nad pea pealt vaadates liiga heledad, kuid mõne raskeveokite PWM-iga sain ma välimuse, mida ma tahtsin. Praegune lugemisosuti on traditsioonistidele endiselt kättesaadav.

4. samm: komponentide paigaldamine - 2. osa

Tegeleme LDR -iga dialis. Esiteks, miks kuradit me seda vajame?

Noh, see on minu lahendus odava samm -mootori piiramisele - kuigi see võib liikuda täpsete sammudega, ei ole tal loomupärast võimet teada saada, kus see asub, kui ainult lähtepositsiooni alusel. Kuigi teoreetiliselt arvan, et võiksite selle kõvasti kodeerida ja jälgida kõiki järgnevaid liigutusi, arvasin (ilma tegeliku aluseta), et vead hiilivad kiiresti sisse, eriti arvestades "meeleolu režiimis" nõutavaid suuremahulisi liigutusi. Samuti oleksite elektrikatkestusega täidetud (iga liigutuse kirjutamine EEPROM -i pole tegelikult otstarbekas).

Minu esimene mõte oli sisse lülitada kalibreerimistsükkel sisselülitamisel ning meeleolu- ja baromeetrirežiimi vahetamisel. See tsükkel käivitab mikrolüliti ketta teadaolevas punktis. Kuid lüliti idee mehaaniline teostus tundus minu jaoks liiga keeruline. Osuti ise on täiturmehhanismiks liiga õhuke, nii et ma pean võllile midagi muud paigaldama. Siis tekkis 360 ° liikumise säilitamise küsimus - üks põhjus, miks ma läksin pigem samm -mootoriga kui tavalise servoga. Kui rakendada natuke rohkem leidlikkust, kui suudaksin kanda, olen kindel, et saaksin tööle lülitada mikrolüliti-või võib-olla on saadaval ka riiulil olevad asendianduri lahendused-, kuid läksin teist teed.

Pange tähele, et numbrilaua pildil on kella üheks asendisse paigaldatud seib. See pesumasin raamib LDR -i, mis on ühendatud ühe analoogsisendiga, mis on saadaval NodeMCU -s. Kui baromeeter lülitatakse sisse või lülitub režiimidele, astub NodeMCU kalibreerimistsüklisse ja otsib lihtsalt valgustugevuse järsku muutust, mis on põhjustatud LDR -i kohal liikuvast osuti tagaosast. Kõik edasised liikumised indekseeritakse sellest teadaolevast positsioonist. Pidin koodis künnisväärtustega natuke näpistama, et see usaldusväärselt töötaks, kuid kui see oli tehtud, olin meeldivalt üllatunud, kui täpne see oli - naasmine järjepidevalt baromeetri seadete juurde 1% või 2% ulatuses eeldatavatest väärtustest.

Ilmselgelt see pimedas ei tööta, kuid tavaliselt ei vahetaks režiime. Kui kalibreerimistsüklit ei õnnestu mingil põhjusel määratud aja jooksul lõpule viia, loobub see ja vilgutab trendi LED -e.

Igatahes on LDR -lähenemisviisi ilu see, et paigaldamine on ülilihtne - puurige LDR -i jaoks piisavalt suur auk valimisseadmesse kohas, kus see kaetakse kursori tagumise otsaga. Kursori ja LDR -i vahel kena "tihendi" saamiseks liimige LDR -i ümber väike seib ja vajadusel muutke kursori saba (ma kasutasin sobiva kujuga musta paberit).

Samm: kood - põhifunktsionaalsus

Nagu teised on leidnud, ei saanud ma tavalist Arduino samm -mootoriteeki selle mootori ja draiveriga tööle. Õnneks on selle kohta hea juhend, mille kood töötab. Kasutasin algse postituse koodi põhitegevuseks, kuigi kommentaarides on mitmeid optimeerimisettepanekuid. See kood ei vaja raamatukogu.

Surveandmete töötlemiseks kasutasin näidet Sparkfuni BMP180 raamatukogust. Kõik, mida ma pidin siis tegema, oli see mootoriga juhtida.

6. samm: kood - kalibreerimine, juhtimine, graafiline kasutajaliides, Google'i assistent ja utiliidi funktsioonid

Esmane kalibreerimine on kõvasti kodeeritud. Ohutuse tagamiseks ja baromeetri võimaliku ümberpaigutamise arvestamiseks teisele kõrgusele saavutatakse sekundaarne kalibreerimine ja juhtimine NodeMCU ja Websocket side abil loodud veebiserveriga. Hea ressurss selle tundmaõppimiseks on siin.

Kuid nagu video näitab, on selle projekti tegelik "wow" tegur, nagu see on, juhtimine Google'i assistendi/Google Home'i kaudu. Röster GA jaoks (siin töötab Raspberry Pi3) on Instructable. Ärge muretsege, te ei pea korpuseks kasutama 400 -dollarist rösterit.

GA edastab käsud IFTTT ja Adafruit IO kaudu NodeMCU -le. Siin on hea ressurss selle kohta. Google'i assistendiga suhtlemiseks on ka teisi keerulisemaid viise, kuid selle projekti puhul töötab see väga lihtne lähenemisviis ideaalselt.

Lõpuks sisaldab kood mõningaid äärmiselt kasulikke utiliidifunktsioone (õhu kaudu värskendamine, multisaate DNS, Wifi haldur), mida olen hakanud kaasama kõikidesse oma ESP8266-põhistesse projektidesse.

Kogu selle projekti kood (sh Nixie kell ja helina juhtimine) on siin Githubis. Olen jätnud kasutatud pildid HTML/CSS -failidesse, nii et see töötab kastist välja (loodetavasti) - peate lihtsalt lisama oma Adafruit IO konto andmed.

Samm: Nixie kell ja helin

Nixie kella juhib eraldi NodeMCU ja see kasutab Nixie toru ja draiverimoodulit, mis on loodud siin saadaval oleva Arduino kilbina. Lingi versioon sisaldab aja hankimiseks GPS -moodulit. Minu kilbil (varasem versioon) ei ole GPS -moodulit, kuid ma kasutan Internetist aja hankimiseks sõlme MCU -d, mis on mõnes mõttes parem.

Kella juhtimisskeemil ja GUI -l on rohkem konfiguratsioonivõimalusi, kuid muidu on see väga sarnane baromeetriga. Siin on väike kattumine selles osas, et Nixie LED -id reageerivad baromeetri meeleolu sisenditele (sama Adafruit IO voo kaudu).

Algsest kellamehhanismi rusudest päästsin piisavalt bitti, et ehitada kimmermehhanism, mida juhib kolmas NodeMCU (hei, need on ainult 6 dollarit) ja teine samm -mootor. Lisasin ainult "liidese" algse mehhanismi ja mootori vahel. "Liides" on jutumärkides, kuna see koosneb ainult kuulühendusest, mille kaks naela on täisnurga all sisse lükatud ja mootori võllile lükatud. Selle seadme iga kvartali pöörlemine toob kaasa ühe kimpu löögi. Taaskord on kellaaja juhtimisskeem sarnane baromeetriga ja kõik kolm veebiserverit on omavahel ühendatud, et kogu partii tunduks sujuvam kui see tegelikult on.

Kell ja helin NodeMCU -d töötavad üksteisest täiesti sõltumatult, kuid Interneti -ajaarvestuse imede tõttu on need alati täiuslikult sünkroonis.