ניטור לחות וטמפרטורה בבית: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

היי ח'ברה ! על מנת להתחיל בצורה הטובה ביותר, סיפור קטן על הפרויקט. לאחרונה סיימתי את לימודי ועברתי לאוסטריה לתפקידי הראשון כמהנדס. המדינה יפה אך קר ולח מאוד בעונת החורף. מהר מאוד התחלתי להבחין בעיבוי כלשהו על החלונות כל בוקר כשהתעוררתי וגם קצת עובש זוחל על קירות הדירה היפה שאני שוכר. זה היה המפגש הראשון שלי עם רמת לחות כה גבוהה אי פעם, מכיוון דרום צרפת, אין לנו באמת בעיה כזו שם. אז חיפשתי פתרונות באינטרנט והחלטתי לאסוף כמה חלקים ולבנות מערכת ניטור משלי, כדי לבדוק את רמת הלחות של כל חדר בדירה שלי, כמו גם את טמפרטורת הסביבה. לפרויקט הבא היו כמה קווים מנחים מרכזיים:

1. זה חייב להיות זול.
2. זה צריך להיות מדויק מספיק.
3. רציתי משהו קטן, קל לנשיאה ומונע סוללה.
4. אני אוהב צמחים והחלטתי שהוא יוכל לבדוק אם יש לחות בקרקע בכדי לדעת אם אני צריך להשקות את הצמחים שלי או לא. (יצא מהקשר אבל פשוט אהבתי את הרעיון!: D)

זהו פרויקט קל למדי, אולם זהו הפרק השימושי ביותר שעשיתי. אני יכול לבדוק כל לחות בכל חדרים ולראות אם אני צריך להגיב כדי לעצור את התבנית. אז בואו נתחיל.

שלב 1: אסוף את הרכיבים

הפרויקט שלנו פשוט למדי. נשתמש בארדואינו (ננו במקרה שלי) כמוח, מכיוון שהוא פשוט מאוד בתכנות, זול וניתן להחלפה במידת הצורך.

DHT-22 כחיישן טמפרטורה ולחות, יש גרסה נמוכה יותר בשם DHT-11, שהיא די שטויות לדעתי אם מדברים על דיוק ותמורת עוד 3 יורו אתה יכול להשיג את DHT-22 שהוא הרבה יותר מדויק, מדויק. & יכול לעבוד במגוון רחב יותר של טמפרטורות. תצוגת OLED על מנת להציג את הנתונים ולהיות בממשק ויזואלי בין החיישנים לאדם שאני. גיליתי ש 64 על 128 מושלם מכיוון שהוא קטן, אני יכול להתאים מספיק נתונים עליו וקל מאוד לממשק.

חיישן לחות קרקע YL-69, לבדוק כל פעם שאני צריך להשקות את הצמחים המקסימים שלי. וזה בעצם כל מה שאתה צריך לפרויקט. אופציונלי רציתי שהפרויקט יופעל באמצעות ליפוס שהיה לי בסביבה. -אתה יכול גם לגרום לזה לעבוד עם סוללה רגילה של 9V. רציתי להיות מסוגל לעקוב אחר המתח של סוללות ליפו באמצעות כמה כניסות אנלוגיות על הארדואינו. אני אתן מידע נוסף בדפים הבאים.

בנוסף תזדקק לדברים הבאים:

1. חתיכת לוח לחם.
2. מתג הפעלה/כיבוי *1
3. מחבר סוללה 9V
4. סוללה 9V

ואם אתה רוצה ליישם את השומנים והניטור:

1. נגדים של 10K *3
2. נגדים 330R *1
3. LED *1
4. מתג המחוון *1
5. מחזיקי ליפו (או שאני אראה לכם גרסה מודפסת תלת מימד בה אני משתמשת כרגע)
6. 2 תאי ליפו.

שלב 2: הסכימה המלאה

תמצא את הסכימה המלאה המצורפת. אנא, לא ברור שאתה בוחר את חלק הסוללה 9V במעגל או את חלק סוללת LIPO המחובר ל- VBAT. הפרדתי את שני המעגלים בריבועים אדומים ושמתי כותרת אדומה כדי להדגיש כל אחד.

אל דאגה כל חיבור יוסבר כראוי בשלבים הבאים.

שלב 3: קבלת ההתקנה הנכונה

ודא שהתקנת את Arduino IDE. והורד את הספרים הבאים עם שלב זה. אני אשים את הקוד המלא גם אם אינך רוצה לטרוח להמשיך ולבדוק כל רכיב בשלבים הבאים.

שלב 4: חיבור ה- DHT-22

השלב הראשון של הפרויקט הוא חיבור ה- DHT-22 לארדואינו. החיבור פשוט למדי: DHT-22 ------ Arduino

VCC ------ +5V

נתונים ------ D5

GND ------ GND

כדי לבדוק את חיבור DHT-22 לארדואינו שלך ניישם את הקוד המוטמע בשלב זה.

שלב 5: חיבור מסך OLED

השלב הבא הוא חיבור צג OLED. תצוגה מסוג זה מתחברת באמצעות פרוטוקול I2C. התפקיד הראשון שלנו הוא למצוא את סיכות I2C הנכונות עבור הארדואינו שלך, אם אתה משתמש בננו Arduino, סיכות I2C הן A4 (SDA) & A5 (SCL). אם אתה משתמש בארדואינו אחר כגון UNO או MEGA, חפש באתר הרשמי של arduino או בגיליון הנתונים אחר סיכות I2C.

החיבור הוא כדלקמן: OLED ------ Arduino

GND ------ GND

VCC ------ 3V3

SCL ------ A5

SDA ------ A4

כדי לבדוק את OLED נציג את נתוני ה- DHT בתצוגת OLED ישירות על ידי העלאת הקוד המוטמע בשלב זה.

אתה אמור לראות את הטמפרטורה והלחות המוצגים בתצוגת OLED עם קצב דגימות מהיר מאוד מכיוון שעדיין לא השמנו עיכוב.

שלב 6: ניטור לחות הקרקע

מכיוון שרציתי לעקוב אחר לחות הקרקע של הצמחים שלי עלינו לחבר את ה- YL-69.

החיישן הזה מאוד מעניין אותי והוא מתנהג כמו כשהאדמה היא:

רטוב: מתח היציאה יורד.

יבש: מתח המוצא עולה.

החיבור הוא כדלקמן:

YL69 ------ ארדואינו

VCC ------ D7

GND ------ GND

D0 ------ אין להתחבר

A0 ------ A7

כפי שאתה יכול לראות אנו מחברים את סיכת VCC של המודול לסיכה דיגיטלית של הארדואינו. הרעיון מאחורי זה הוא להפעיל את המודול בדיוק כשאנחנו רוצים לבצע את המדידה ולא באופן רציף. זאת בשל העובדה שהחיישן פועל על ידי מדידת הזרם העובר מרגל אחת של החללית לשנייה. בגלל אלקטרוליזה זו מתרחשת והיא יכולה להרוס את החללית די מהר בקרקע עם לחות גבוהה.

כעת נוסיף את חיישן הלחות לקוד שלנו ונציג את נתוני הלחות עם נתוני ה- DHT על ה- OLED. העלה את הקוד המוטבע בשלב זה.

שלב 7: ניטור VBAT (סוללת 9V)

רציתי לדעת עד כמה הסוללה נמוכה שלא תהיה לי הפתעה ביום אחד ונגמרת בלי שאוכל לצפות זאת. הדרך לפקח על מתח הכניסה היא להשתמש בכמה סיכות אנלוגיות של הארדואינו כדי לדעת כמה מתח מתקבל. סיכות הכניסה של הארדואינו יכולות לקחת 5V לכל היותר אך הסוללה המשמשת מייצרת 9V. אם נחבר ישירות את המתח הגבוה הזה היינו הורסים כמה רכיבי חומרה, עלינו להשתמש במפריד מתח כדי להביא את 9V מתחת לגבול 5V.

השתמשתי בשני נגדים של 10k כדי להפוך את מחלק המתח ולחלק אותו בפקטור 2 ל- 9V ולהביא אותו למקסימום 4.5V.

כדי להציג את העובדה שהסוללה מתרוקנת באמצעות נורית נורמלית עם נגד הגבלת זרם של 330 אוהם.

נשתמש בסיכה האנלוגית A0 כדי לפקח על VBAT.

עקוב אחר הסכימה כדי לדעת כיצד לחבר את הרכיבים:

כעת נוסיף אותו לקוד הקוד שלנו המוטמע בשלב זה.

שלב 8: ניטור VBAT (תצורת 2 ליפוסים)

רציתי לדעת עד כמה הסוללה נמוכה שלא תהיה לי הפתעה ביום אחד ונגמרת בלי שאוכל לצפות זאת.

הדרך לעקוב אחר מתח הכניסה היא להשתמש בכמה סיכות אנלוגיות של הארדואינו כדי לדעת כמה מתח מתקבל. סיכות הכניסה של הארדואינו יכולות לקחת 5V לכל היותר אך הליפוס מייצרים מקסימום 4.2*2 = 8.4V.

ההבדל עם השלב הקודם הוא שבמקרה של שימוש בשתי ליפוסים בסדרה ליצירת מתח> 5V להפעלת לוח הארדואינו, עלינו לפקח על כל תא ליפו מכיוון שהם יכולים לפרוק בקצב אחר. זכור כי אינך רוצה להטעין יותר מדי סוללת ליפו, היא מסוכנת מאוד.

לליפו הראשון אין בעיה מכיוון שהמתח הנומינלי של 4.2V נמצא מתחת לסף 5V שיכול לסבול את סיכות הכניסה של הארדואינו. אולם כאשר אתה שם 2 סוללות בסדרה המתח שלהם מסתכם: Vtot = V1 + V2 = 4.2 + 4.2 = 8.4 מקסימום.

אם נחבר את המתח הגבוה הזה ישירות לסיכה האנלוגית, היינו הורסים כמה רכיבי חומרה, עלינו להשתמש במפריד מתח כדי להביא את 8.4V מתחת לסף 5V. השתמשתי בשני נגדים של 10k כדי להפוך את מחלק המתח ולחלק אותו עם גורם 2 את 8.4V ולהביא אותו למקסימום 4.2V.

נשתמש בסיכה האנלוגית A0 כדי לפקח על VBAT. עקוב אחר הסכימה כדי לדעת כיצד לחבר את הרכיבים:

כדי להציג את העובדה שהסוללה מתרוקנת באמצעות נורית נורמלית עם נגד הגבלת זרם של 330 אוהם.

כעת נוסיף אותו לקוד שלנו המוטמע בשלב זה.

שלב 9: המארז

יש לי הזדמנות להחזיק מדפסת תלת מימד אז החלטתי להדפיס מארז באמצעות PLA רגיל.

תמצא את הקבצים המצורפים, עיצבתי את המארז באמצעות Autodesk Inventor & Fusion360.

אתה יכול גם ליצור עיצוב משלך או פשוט לשמור את לוח הלחם כפי שהוא, הקופסה עצמה לא מוסיפה דבר לפונקציות. למרבה הצער המדפסת התלת מימדית שלי פשוט מתה, כך שלא יכולתי להדפיס את המארז עדיין, אעדכן את הפוסט שלי בכל פעם שאני קבלו את החלקים שצולמו ב- Amazon. Edit: הוא מודפס כעת ותוכלו לראות אותו בתמונות.

שלב 10: פרספקטיבות שיפור

לעת עתה הפרויקט מתאים באופן מושלם לצרכי. עם זאת אנו יכולים לחשוב על כמה נקודות שנוכל לשפר:

1. הפחת את צריכת הסוללה, נוכל לשפר את הצריכה הנוכחית או לשנות חומרה או לשפר תוכנה.
2. הוסף Bluetooth כדי להתחבר לאפליקציה או לאחסון נתונים ולערוך עוד ניתוח לאורך זמן.
3. הוסף מעגל טעינה LIPO כדי לטעון אותו בחיבור ישיר לקיר.

אם אתה חושב על משהו אל תהסס לרשום אותו בקטע ההערות.

שלב 11: תודה

תודה שקראתם את ההדרכה הזו, אל תהססו לתקשר איתי ועם אחרים בחלק ההערות. אני מקווה שנהניתם מהפרויקט ונתראה בפעם הבאה לפרויקט נוסף!