वैकल्पिक मौसम स्टेशन: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

एक और मौसम स्टेशन, हाँ, लेकिन एक अलग तरह का!

मैंने पहले ही प्रकाशित किया है, एक पिछला लेख देखें, एक जांच जो वायु गुणवत्ता को मापती है।

यहां वर्णित स्टेशन में परिवर्धन और संशोधन शामिल हैं।

जोड़ी गई विशेषताएं:

• तापमान, आर्द्रता और वायुमंडलीय दबाव को मापना (मॉड्यूल BME280)।
• वर्षा की मात्रा को मापना।

पिछली परियोजना से परिवर्तन:

• बैटरी वोल्टेज का मापन।
• कॉम्पैक्ट आवास जिसमें सभी तत्व शामिल हैं।
• इलेक्ट्रॉनिक आरेख में परिवर्तन।

उद्देश्यों की अनुस्मारक:

• बिजली की खपत कम से कम करें।
• वाईफाई कनेक्शन को छोटा करें। (हर 30 मिनट में 30 सेकंड)।
• सील वातावरण।
• स्वचालित बैटरी चार्जिंग।

असली ख़ासियत उस जांच में है जो बारिश की मात्रा को मापती है। यह एक कैपेसिटिव माप पर आधारित है।

चरण 1: कैपेसिटिव स्तर मापन का सिद्धांत

कैपेसिटिव लेवल मापन का सिद्धांत एक कैपेसिटर की कैपेसिटेंस में भिन्नता पर आधारित है। असेंबली एक धातु ट्यूब और ट्यूब के केंद्र में रखी एक अछूता धातु की छड़ से बना है।

ट्यूब की रॉड और दीवार एक कैपेसिटर बनाते हैं, जिसकी कैपेसिटेंस ट्यूब में पानी की मात्रा पर निर्भर करती है: वैक्यूम ट्यूब की क्षमता कम होती है और पानी की क्षमता बढ़ जाती है।

एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण क्षमता में वृद्धि को मापता है और जल स्तर के आनुपातिक वोल्टेज उत्पन्न करता है।

Rq: बिना करंट के अलग-थलग रहने वाली छड़ पानी को पार करती है।

शामिल चर का मूल्यांकन।

फ़नल की प्राप्त सतह लगभग 28 सेमी2 (4.3 वर्ग इंच) है। ट्यूब का लगभग 9 सेमी2 (1.4 वर्ग इंच) है। क्षेत्रफल का अनुपात लगभग 3 है। तो फ़नल पर एक सेंटीमीटर पानी ट्यूब को 3cm से भर देगा यह गुणन बेहतर सटीकता प्रदान करता है। हमारे बढ़ते के मामले में मापा समाई लगभग 100pF है।

अंशांकन:

एक बार असेंबली पूरी हो जाने के बाद, हम एक मापने वाले गिलास के साथ अंशांकन के लिए आगे बढ़ेंगे। हम फ़नल के स्तर पर सेमी बटा सेमी आगे बढ़ेंगे। हम न्यूनतम और अधिकतम मान को कैलिब्रेट करने के लिए R8 और R13 को समायोजित करेंगे। (निम्नलिखित आरेख देखें)

चरण 2: एनालॉग जल स्तर संकेतक को माउंट करने का आरेख

यह पैटर्न साइट https://njhurst.com/electronics/watersensor/ से प्रेरित है।

मोनोस्टेबल 555 है। 555 की पल्स चौड़ाई पानी के स्तर के समानुपाती होती है। R7 और C5 पल्स ट्रेन के DC मान को सुचारू करने के लिए एक लो-पास फ़िल्टर बनाते हैं।

555 के आउटपुट पर वोल्टेज ऑफसेट एक क्वाड एम्पलीफायर LM324 द्वारा गठित अंतर चरण में समाप्त हो जाता है।

5V द्वारा संचालित होने वाले स्टेशन को 12V के उत्पादन के लिए एक वोल्टेज कनवर्टर जोड़ा गया था। यह स्तर संकेतक के इष्टतम संचालन को सुनिश्चित करने के लिए है। आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रण बोर्ड के इनपुट पर अधिकतम 3.7V प्रदान करने के लिए समायोजित किया जाता है।

चरण 3: संचालन उपकरण का आरेख

डिवाइस को ESP8266 Wemos D1 मिनी कंट्रोलर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

बैटरी और जल स्तर का समर्थन करता है:

A0 इनपुट 3.3V तक सपोर्ट करता है। इसका उपयोग वोल्टेज को मापने के लिए वैकल्पिक रूप से किया जाता है।

GPIO2 पोर्ट (D4) को सक्रिय करके बैटरी के लिए।

GPIO14 पोर्ट (D5) को सक्रिय करके जल स्तर के लिए। इस बंदरगाह का सक्रियण कैपेसिटिव मापने के चरण को सक्रिय करता है। यह बिजली की खपत को सीमित करने के लिए है।

वायु गुणवत्ता को मापने के लिए SDS011 GPIO15 (D8) द्वारा मॉड्यूल को सक्रिय करके किया जाता है। GPIO12 प्रविष्टि (D6) सीरियल डेटा को पढ़ती है। वहीं BME280 मॉड्यूल सक्रिय है। तापमान, आर्द्रता और वायुमंडलीय दबाव को ठीक करने के लिए संचार GPIO4 और GPIO5 (D1, D2) द्वारा किया जाता है।

अंत में सोलनॉइड वाल्व जो दिन के अंत में पाइप को हटा देगा, GPIO13 (D7) द्वारा सक्रिय किया जाता है।

नियंत्रक को निम्नलिखित कोड द्वारा EspEasy के साथ प्रोग्राम किया गया है।

चरण 4: ESPEASY नियम

ऑन सिस्टम#बूट डू जीपीओ, 15, 1

जीपीओ, 13, 1

जीपीओ, 2, 0

जीपीओ, 14, 1

टाइमरसेट, 1, 20

चलो, 1, 0

पर अंत

ऑन सिस्टम#वेक डू

जीपीओ, 15, 1

जीपीओ, 13, 1

जीपीओ, 2, 0

जीपीओ, 14, 1

टाइमरसेट, 1, 20

चलो, 1, 0

पर अंत

वाईफ़ाई पर#डिस्कनेक्ट किया गया

अगर [VAR#2]=0

चलो, 2, 1

चलो, 3, 180

अगर अंत

पर अंत

वाईफाई पर#कनेक्टेड do

// 1 को सूचित करें, system_is_started

चलो, २, ०

चलो, 3, 1800

पर अंत

SDS011#PM10 पर करें

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=76&nvalue=0&svalue=%rssi%

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=63&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM10]

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=62&nvalue=0&svalue=[SDS011#PM25]

पर अंत

नियमों पर#टाइमर=1 करते हैं // बैटरी स्तर

चलो, १, [टेन्स#ए०]

चलो, १, [वार#१]*0.004

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=60&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 2, 1 // बैटरी वोल्टेज कैप्चर बंद करें

gpio, 14, 0 // जल स्तर कैप्चर पर स्विच करें

टाइमरसेट, 2, 10

पर अंत

रूल्स पर#टाइमर=2 do // वाटर लेवल

चलो, १, [टेन्स#ए०]

चलो, १, [वीएआर#१]-60

अगर %v1%<0

चलो, 1, 0

अन्यथा

चलो, १, [वार#१]*0.0625

अगर अंत

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 14, 1 // जल स्तर पर कब्जा बंद करें

टाइमरसेट, 3, 5

पर अंत

रूल्स पर#टाइमर=3 डू // पर्ज वॉटर

अगर %syshour%=23 // 23h

अगर %sysmin%>=30 //>30mn

1 को सूचित करें, इकोलेमेंट

जीपीओ, 15, 0 // एसडीएस बंद करें

gpio, 13, 0 // ड्रेन वाल्व पर स्विच करें

टाइमरसेट, 4, 240

अन्यथा

टाइमरसेट, 4, 5

अगर अंत

अन्यथा

टाइमरसेट, 4, 5

अगर अंत

पर अंत

रूल्स पर#टाइमर=4 do // इसके सोने का समय

gpio, 13, 1 // ड्रेन वाल्व बंद करें

गहरी नींद, %v3%

पर अंत

चरण 5: एक पीवीसी ट्यूब में घटक व्यवस्था

कैपेसिटिव जांच, भले ही यह जटिल न हो, ध्यान देने योग्य है क्योंकि इसके खत्म और इसके समायोजन का इलाज करना होगा।

पीवीसी ट्यूब में उनके परिचय की सुविधा के लिए नियंत्रण बोर्ड और एसडीएस011 जांच एक समर्थन पर लगाए गए हैं।

निष्कर्ष:

यह असेंबली, पिछले एक की तरह, डोमोटिक्ज़ और ईएसपीईसी सॉफ्टवेयर के ज्ञान वाले लोगों के लिए किसी विशेष कठिनाई का प्रतिनिधित्व नहीं करती है।

यह प्रभावी रूप से माप सकता है

• सूक्ष्म कणों की उपस्थिति,
• वायु - दाब,
• आर्द्रता का स्तर,
• तापमान,
• बारिश की ऊंचाई,

और यह आपके घर के करीब है।

परियोजना तकनीकी विचारों के साथ भी आती है:

रीड रिले, पीएनपी या एमओएसएफईटी ट्रांजिस्टर द्वारा बिजली नियंत्रण। GPIO2 और GPIO15 का उपयोग। मल्टीप्लेक्सिंग द्वारा पोर्ट A0 का उपयोग। ESP8266 नियंत्रक का प्रोग्रामिंग (नियम)।

परियोजना https://dangasdiy.top/ (बहुभाषी) पर भी प्रकाशित