तापमान, आर्द्रता मॉनिटर - Arduino मेगा + ईथरनेट W5100: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

मॉड्यूल 1 - फ्लैट - हार्डवेयर:

• अरुडिनो मेगा 2560
• Wiznet W5100 ईथरनेट शील्ड
• वनवायर बस पर 8x DS18B20 तापमान सेंसर - 4 वनवायर बसों (2, 4, 1, 1) में विभाजित
• 2x डिजिटल तापमान और आर्द्रता सेंसर DHT22 (AM2302)
• 1x तापमान और आर्द्रता सेंसर सेंसर SHT21 (Si7021)
• 1x बॉश BME280 तापमान और आर्द्रता (और वायु दाब) सेंसर
• कई मिनटों में एक बार में सभी सेंसर से डेटा भेजता है (संशोधित किया जा सकता है)

मॉड्यूल 2 - बॉयलर - हार्डवेयर:

• अरुडिनो मेगा 2560
• Wiznet W5100 ईथरनेट शील्ड
• वनवायर बस पर 16x DS18B20 तापमान सेंसर - 7 वनवायर बसों (2, 2, 2, 2, 2, 2, 4) में विभाजित
• 8x डिजिटल इनपुट
• 8x डिजिटल आउटपुट - सोलनॉइड / रिले के लिए
• कई मिनटों में एक बार सभी सेंसर से डेटा भेजता है (संशोधित किया जा सकता है)
• यह वेब इंटरफेस से अलग-अलग आउटपुट की स्थिति को पढ़ता है, उन्हें लागू करता है डिजिटल इनपुट स्थिति भेजता है

चरण 1: परिचय

आज मैं अंतिम एहसास परियोजना के बारे में विस्तार से प्रस्तुत करूंगा, जो कार्यक्षमता, उपयोग किए गए सेंसर की संख्या, Arduino बोर्ड, डेटा बसों के मामले में काफी जटिल है। परियोजना में दो मॉड्यूल शामिल हैं। भौतिक रूप से प्रत्येक मॉड्यूल में एक अलग Arduino Mega 2560, ईथरनेट शील्ड W5100 (R3 संगत) और इसके द्वारा उपयोग किए जाने वाले सेंसर होते हैं।

प्रत्येक मॉड्यूल HTTP POST अनुरोधों द्वारा इंटरनेट पर वेब इंटरफ़ेस के साथ संचार करता है, जिसके द्वारा वेब सर्वर डेटा बेचता है या कुछ डेटा का अनुरोध करता है, उदाहरण के लिए POST अनुरोध (केवल मॉड्यूल 2) के माध्यम से। वेब इंटरफेस एक लॉगिन सिस्टम के साथ पूरा हो गया है, जबकि पूरा परिवार सिस्टम में पंजीकरण कर सकता है, प्रत्येक अपने नाम और पासवर्ड के साथ। इसलिए यह एक बहुउद्देशीय अनुप्रयोग है जहां प्रत्येक परिवार के सदस्य के पास दोनों मॉड्यूल का अवलोकन होता है और विभिन्न क्रियाएं कर सकता है - संदर्भ तापमान सेट करना, थर्मामीटर नियंत्रित करना, आदि। वेब इंटरफ़ेस PHP में प्रोग्राम किया जाता है, डेटा MySQL डेटाबेस में संग्रहीत किया जाता है। प्रत्येक मॉड्यूल में डेटा के लिए डेटाबेस में एक अलग तालिका होती है। व्यक्तिगत मॉड्यूल पर अधिक विस्तार से विचार करें।

चरण 2: मॉड्यूल 1 - फ्लैट

संपूर्ण मॉड्यूल 1- FLAT केवल अलग-अलग कमरों में तापमान मॉनिटर के रूप में कार्य करता है, इसकी कोई अन्य भूमिका नहीं है। DHT22 सेंसर का उपयोग बाथरूम में नमी रिकॉर्ड करने के लिए उपयुक्त 10kohm पुलअप रेसिस्टर का उपयोग करके लंबी दूरी पर किया गया था। चूंकि BME280 और SHT21 I2C बस पर संचार करते हैं और यह बस चालक की लंबाई के मामले में काफी सीमित है, इसलिए कमरों में Arduino के पास सेंसर का उपयोग किया जाता है।

DS18B20 तापमान सेंसर को 4 बसों में विभाजित किया गया है, क्योंकि दो बाहरी सेंसर का उपयोग किया जाता है, जिससे उन्हें अलग Arduino आउटलेट से कनेक्ट करना आसान हो जाता है और सेंसर ड्रॉप होने की स्थिति में, इसे बदलना आसान होता है क्योंकि यह कार्यक्षमता को पंगु नहीं करता है। प्रणाली में।

उदाहरण के लिए, इन वनवायर बसों में से एक के मामले में, जिस पर 4 सेंसर अनुक्रमित होते हैं। सूचकांक थर्मामीटर के भौतिक पते से जुड़ा हुआ है, इसलिए यदि सेंसर में से एक का आदान-प्रदान किया जाता है, तो नया सेंसर इंडेक्स 0 पर दिखाई दे सकता है - प्रारंभिक, या यहां तक कि 2, 3 या अंतिम। इस प्रकार, बसों में सेंसर की संख्या को कम करके, हम ऐसी जटिलता से बच सकते हैं जो सेंसर को बदलने पर हो सकती है।

चरण 3: मॉड्यूल 2 - बॉयलर

मॉनिटर फ़ंक्शन के अलावा, मॉड्यूल 2 - बॉयलर की भी अधिक महत्वपूर्ण भूमिका होती है, अर्थात् रेडिएटर वाल्व के नियंत्रण के लिए सोलनॉइड या रिले का नियंत्रण। मॉड्यूल घरेलू हीटिंग से स्वतंत्र रूप से संचालित होता है। मॉड्यूल हीटिंग या बॉयलर स्विच नहीं करता है। मॉड्यूल केवल रेडिएटर वाल्व को खोलने, बंद करने का ख्याल रखता है, अगर कमरे का तापमान सेट से कम / अधिक है - तथाकथित। संदर्भ तापमान। प्रत्येक कमरा जहां रेडिएटर वाल्व को नियंत्रित किया जाता है, मॉड्यूल 2 से एक विशिष्ट थर्मामीटर सौंपा जा सकता है। इसके अलावा - स्वचालित मोड, एक मैनुअल मोड भी है जहां वाल्व को वेब इंटरफेस से अनिश्चित काल तक मैन्युअल रूप से खोला / बंद किया जा सकता है - कठिन। डिजिटल इनपुट का उपयोग यह सत्यापित करने के लिए किया जा सकता है कि सोलनॉइड / रिले / वाल्व को अर्दुइना के अनुरोध पर खोला / बंद किया गया है - तुलना करने की क्षमता कि आउटपुट इनपुट के बराबर है या नहीं।

चरण 4: वेब इंटरफ़ेस क्या प्रदान करता है?

दोनों मॉड्यूल के लिए 24 घंटे, 7 दिनों में अलग-अलग चर - तापमान, आर्द्रता के विकास के लिए एक लाइन चार्ट का चित्रमय प्रतिनिधित्व भी है। वेब इंटरफेस प्रत्येक थर्मामीटर / हाइग्रोमीटर के लिए 24 घंटे, 7 दिनों में अधिकतम / न्यूनतम, औसत मूल्य देखने की भी पेशकश करता है। मॉड्यूल 1 में शुरू में SHT21 सेंसर की एक जोड़ी पर विचार किया गया था, लेकिन चूंकि उनके पास I2C पता बदलने की कोई संभावना नहीं है, इसलिए एक ही I2C पते के साथ दो सेंसर से एक बस संचार के लिए एक मल्टीप्लेक्सर का उपयोग करना आवश्यक होगा। दोषपूर्ण सेंसर डेटा के मामले में, सेंसर का नाम एक लॉग में संग्रहीत किया जाता है जिसे सिस्टम व्यवस्थापक किसी भी समय वनवायर बस की सेवा के लिए खोल सकता है और उदाहरण के लिए दोषपूर्ण सेंसर को बदल सकता है।

वॉचडॉग को Arduino प्रोग्राम्स में लागू किया गया है, जो कि दोषपूर्ण इनिशियलाइज़ेशन, "फ्रीजिंग" के मामले में, एक और त्रुटि सुरक्षित रूप से पुनरारंभ होती है और प्रोग्राम की शुरुआत में सभी आउटपुट को तब तक बंद कर देता है जब तक कि वेब इंटरफेस से कनेक्शन स्थापित नहीं हो जाता है, जहां यह पूरी तरह से सिंक्रोनाइज़ होता है। आउटपुट की शर्तें, जो बाद में लागू होती हैं।

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