क्रॉल स्पेस मॉनिटर (उर्फ: नो मोर फ्रोजन पाइप्स !!): 12 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

मेरे घर में पानी मेरे कुएं से बिना गर्म किए रेंगने वाले स्थान से आता है। किचन और बाथरूम की सारी प्लंबिंग इसी जगह से होकर गुजरती है। (इस घर पर 70 के दशक के मध्य में इनडोर प्लंबिंग एक थप्पड़ था!) मैं ठंड से ऊपर के तापमान को बनाए रखने के लिए "स्टॉक टैंक" थर्मोस्टेटिक प्लग पर हीट लैंप का उपयोग कर रहा हूं। इस व्यवस्था के साथ कुछ महत्वपूर्ण समस्याएं थीं: 1 - कोई दृश्यता नहीं। जले हुए बल्बों का पहला संकेत जमे हुए पाइप हैं!2 - कभी-कभी प्लग बंद नहीं होते। बिजली का बिल आया है।3 - कोई विवरण नहीं है। मैंने 3 बल्ब "ऑनलाइन" (कुल 750 वाट) रखे और यह सब कुछ या कुछ भी समाधान नहीं था। (2 बल्ब हमेशा इसे संभाल नहीं पाएंगे।) Arduino से परिचित होने के बाद, और कुछ चीजें जो अन्य लोग इसके साथ कर रहे थे, मैंने फैसला किया कि मैं इसे एक चक्कर दूंगा। मैं चुट के ठीक बाहर स्वीकार करूंगा कि मैंने इस काम को करने के लिए अन्य लोगों की परियोजनाओं से बेशर्मी से छेड़छाड़ की और नमूना कोड को बदल दिया, हालांकि आखिरकार मैंने सब कुछ फिर से लिखा है। शुरू में, मैंने यह "वाईफाई मौसम स्टेशन" बनाया था जो मुझे मिला Adafruit.com और इसे संशोधित किया। एक वेब साइट को अपडेट करने के बजाय, मैंने एसएमएस स्टेटस अपडेट भेजने के लिए अमेज़ॅन वेब सर्विसेज का इस्तेमाल किया। मैंने कुछ 110V रिले (https://www.adafruit.com/products/268) का नियंत्रण भी जोड़ा। मैं तब "स्मार्ट" हो गया और इसे "ऊबड़" करने का फैसला किया - ठीक है - कुछ ने कुछ छोटा कर दिया और मुझे जादुई नीले धुएं का एक कश मिला। सब कुछ तला हुआ… एक और CC3000 वाईफाई ब्रेकआउट नहीं होने के कारण, मैंने इस बार चीजों को अलग तरह से किया। मैंने इसे सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से अंतःक्रियात्मक निगरानी के लिए बनाया और फिर एक ईज़ी-लिंक ब्लूटूथ एफटीडीआई इंटरफ़ेस जोड़ा। (सॉफ़्टवेयर अपडेट के लिए लैपटॉप को घर के नीचे नहीं खींचना !!!) मैंने एक पायथन इंटरफ़ेस भी बनाया है जो ब्लूटूथ के माध्यम से यूनिट से जुड़ता है, इसे नियमित रूप से पूछता है, और मेरे मैक पर स्थिति की जानकारी प्रदर्शित करता है। (एक "मानव इंटरफ़ेस" भी है जिसे किसी भी टर्मिनल इम्यूलेशन सॉफ़्टवेयर द्वारा एक्सेस किया जा सकता है।) सभी वाईफाई और आरटीसी कोड को फिर से लिखने और हटाने के परिणामस्वरूप, परियोजना आकार में 29K से मुश्किल से 10K तक सिकुड़ गई है। इसने विश्वसनीयता में भी इस हद तक सुधार किया है कि हार्डवेयर वॉचडॉग ने इसे चलाने वाले कुछ हफ्तों में बिल्कुल भी ट्रिगर नहीं किया है और मैं ट्विकिंग कर रहा हूं।

२/१७/१६ अद्यतन/नोट: कुछ कोड (विशेष रूप से पायथन कोड की इंडेंटिंग) पर उचित स्वरूपण प्राप्त करने के प्रयास में, चीजें बदसूरत से अनुपयोगी हो गईं। मुझे यकीन है कि यह मुद्दा कहीं मेरे अंत में है, और मैं इसका पता लगाने का प्रयास करूंगा। तब तक, मैंने ड्रॉपबॉक्स के माध्यम से कोड फ़ाइलों के लिंक जोड़े हैं। वे किसी के लिए भी सुलभ होना चाहिए। यदि नहीं, तो कृपया मुझे बताएं ताकि मैं उन्हें दूसरे तरीके से आप तक पहुंचा सकूं!

चरण 1: हल करने के लिए समस्याएं

सिस्टम को मेरे लिए निम्नलिखित चीजें करने की आवश्यकता है: 1 - क्रॉल स्पेस में तापमान की निगरानी करें। 2 - तापमान को ठंड से ऊपर बनाए रखने के लिए आवश्यकतानुसार हीट लैंप चालू करें। 3 - जब संचालन न हो, तो समय-समय पर बल्बों का परीक्षण करें और मुझे दृश्यता दें उनकी स्थिति का।4 - मुझे तापमान और सिस्टम की स्थिति की दृश्यता दें, जिसमें शामिल हैं: - क्या सिस्टम चल रहा है? - अभी तापमान क्या है? - सबसे ठंडा तापमान क्या है? - कितने बल्ब चले? - कितने बल्ब अच्छे परीक्षण करते हैं? - "लाइट मिनट्स" (उर्फ "बर्न टाइम") में मेरा कुल समय क्या है?5 - घर के नीचे रेंगने की आवश्यकता के बिना उपरोक्त सभी करें !!!मैंने फैसला किया कि बल्ब ऑपरेशन के लिए परीक्षण करने का सबसे आसान तरीका था एक प्रकाश संवेदक। कुछ अन्य मुद्दे जिन्हें मैं संबोधित करना चाहता था, वह था रोशनी पर साइकिल का समय। बहुत धीमी गति से, और मैं अनावश्यक बिजली जला रहा हूँ। बहुत तेजी से, और मैं संबंधित हीटिंग और कूलिंग ऑफ के साथ सभी स्विचिंग ऑन और ऑफ से उन्हें जलाने का जोखिम चलाता हूं।

चरण 2: हार्डवेयर

२ २५० वॉट हीट लैंप१ ५०० वाट वर्क लैंप (मेरा एक हीट लैंप गायब हो गया, इसलिए यह एक स्टैंड-इन है) Arduino UnoDHT22 तापमान / आर्द्रता सेंसरGA1A12S202 लाइट सेंसरपॉवरस्विच 110V रिले ब्लूफ्रूट ईज़ी-लिंक सीरियल इंटरफ़ेस और प्रोग्रामरहाई-टेक केस (सैंडविच आकार का रबरमेड टब) केबल ग्रंथि 1/2 आकार ब्रेडबोर्ड ब्रेडबोर्ड और Arduino के लिए ऐक्रेलिक प्लेट मिश्रित जम्पर तार। कोलमैन 5-आउटलेट "वर्कशॉप स्ट्रिप" मैंने हार्डवेयर वॉचडॉग के रूप में एडफ्रूट ट्रिंकेट का भी इस्तेमाल किया, लेकिन यह अनावश्यक साबित हुआ है (निश्चित रूप से जिंक्स!) और मैं इसके बारे में एक अलग निर्देश लिखा है, इसलिए मैं इसे यहाँ नहीं दोहराऊँगा। कोलमैन पिगटेल एक अच्छी खोज थी, क्योंकि इसने मुझे मेरे हीट लैंप के लिए 4 आउटलेट दिए और साथ ही बिना किसी अतिरिक्त स्प्लिटर या पावर स्ट्रिप्स के Arduino बिजली की आपूर्ति के लिए एक आउटलेट दिया। एक स्विच और एक आंतरिक ब्रेकर के साथ पूरे 15 एएमपीएस पर रेटेड, यह एक आउटलेट के माध्यम से जो कुछ भी खींच सकता था उसे संभाल सकता था।

चरण 3: दृष्टिकोण

जबकि सिस्टम प्रतीक्षा में बैठने के लिए बनाया गया एप्लिकेशन है, और कुछ चीजें अपेक्षाकृत धीरे-धीरे करने के लिए, मैं जो नहीं करना चाहता था वह एक ऐसी प्रणाली का निर्माण करना था जहां नियंत्रक देरी में बैठा था() चक्र अनुत्तरदायी था। मैं कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर को ऑन-द-फ्लाई के करीब के रूप में बदलने में सक्षम होना चाहता था - निश्चित रूप से इस तरह से नहीं कि कोड को फिर से लिखना या स्रोत पर बड़े पैमाने पर खोज-और-प्रतिस्थापन संचालन करना आवश्यक हो। "मल्टीटास्किंग द अरुडिनो" पर बिल अर्ल के सबसे उत्कृष्ट लेख मिले (यहां शुरू करें: https://learn.adafruit.com/multi-tasking-the-arduino-part-1) और व्यस्त हो गए। "टाइमर" और "हीटर" कक्षाएं बनाकर मैं देरी() (केवल कुछ अपवादों के साथ) का उपयोग किए बिना सभी समय के कार्यों को करने में सक्षम था और प्रत्येक के लिए कोड की एक पंक्ति के साथ बल्ब ("हीटर") को कॉन्फ़िगर करता था। एक।

चरण 4: इसे वायरिंग करना।

फ्रिट्ज़िंग आरेख में ब्लूफ्रूट EZ-LinkArduino 5V और ग्राउंड से ब्रेडबोर्ड बसDHT22 पिन 1 से 5V बसDHT22 पिन 2 से Arduino पिन 7DHT22 पिन 4 से ग्राउंड बस10K रोकनेवाला DHT22 पिन 1 और 2GA1A12S202 VCC पिन से 5V बसGA1A12S202 GND पिन शामिल नहीं है। busGA1A12S202 Arduino A0Arduino 3V पिन से Arduino के लिए AREF पिनरिले ग्राउंड ग्राउंड बसरेल की ओर जाता है 1 पावर लीड Arduino A1Relay 2 पावर लीड Arduino A2Relay 3 पावर लीड Arduino A3Relay 4 पावर लीड Arduino A4 को इनमें से अधिकांश कनेक्शनों को आपकी इच्छानुसार पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है. केवल वही महत्वपूर्ण है जो प्रकाश संवेदक पर OUT लीड को एनालॉग पिन पर जाने की आवश्यकता है। यह पिन-आउट मेरे कोड के साथ लिखित रूप में काम करेगा। यदि आप हार्डवेयर वॉचडॉग का उपयोग कर रहे हैं, तो आप देखेंगे कि मेरा कोड Arduino पिन 2 पर दिल की धड़कन को बाहर रखता है।

चरण 5: Arduino कोड, मुख्य स्केच

CrawlSpace_monitor.ino

चरण 6: कोड पर नोट्स

कोड की निम्नलिखित पंक्तियाँ हीटर के उदाहरण बनाती हैं और ऑपरेटिंग मापदंडों को परिभाषित करती हैं: // हीटर (रिलेपिन, ऑनटेम्प (एफ), ऑफटेम्प (एफ), मिनट मिनट, टेस्टइंटरवल (मिनट), लक्सडेल्टा) हीटर हीटर 1 = हीटर (ए 1, 38, 43, 20, 1440, 5); हीटर हीटर 2 = हीटर (ए 2, 36, 41, 20, 1440, 5); हीटर हीटर 3 = हीटर (ए 3, 34, 39, 20, 1440, 5); हीटर हीटर 4 = हीटर (ए ४, ३२, ३७, २०, १४४०, ५);(और हाँ, मैंने सभी ४ हीटरों को परिभाषित किया है, भले ही मैं इस समय केवल ३ चल रहा हूँ। मुझे अभी भी एक और रिले प्राप्त करने की आवश्यकता होगी, लेकिन फिर ४ वें हीटर को जोड़ने से होगा इसे प्लग इन करने जितना आसान हो।) मैं उनके ट्रिगर तापमान को पहले के लिए 38 डिग्री से शुरू करता हूं और गैर-मौजूद चौथे के लिए 32 पर समाप्त होता हूं। जब मैंने पहली बार इसे एक साथ जोड़ना शुरू किया तो मुझे जो चीजें मिलीं, उनमें से एक यह थी कि मुझे तापमान पर एक सीमा देने के साथ-साथ न्यूनतम "बर्न टाइम" को परिभाषित करने की ज़रूरत थी, या मैं पागलों की तरह रोशनी को चालू और बंद कर रहा था। यहां मैं उनमें से प्रत्येक को ५ डिग्री स्प्रेड के साथ-साथ २० मिनट का न्यूनतम बर्न टाइम देता हूं। मैंने परीक्षण अंतराल को 24 घंटे पर सेट किया और 5 लक्स को न्यूनतम प्रकाश रीडिंग के रूप में सेट किया जो मुझे यह निर्धारित करने के लिए आवश्यक था कि एक बल्ब अभी भी काम कर रहा था। कोड की इन 4 पंक्तियों में बहुत कुछ है जिसे कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

चरण 7: Arduino कोड, कक्षाएं

मैंने इस परियोजना के लिए 3 कक्षाएं बनाई हैं। वे "टाइमर", "हीटर" और "संचयक" थे। थोड़ा और विचार के साथ मुझे संचायक को टाइमर में मोड़ने में सक्षम होना चाहिए, लेकिन मैंने अभी तक ऐसा नहीं किया है। यहाँ वे पूर्ण हैं:heater.h

टाइमर.एच

संचायक.एच

चरण 8: सिस्टम की निगरानी

मैंने दो अलग-अलग मॉनीटरों के लिए एक इंटरफ़ेस बनाया है। यह सीरियल कंसोल पर एक इंटरैक्टिव सत्र है। मेरे मामले में मैं ब्लूफ्रूट ईज़ी-लिंक का उपयोग कर रहा हूं ताकि मैं घर के नीचे रेंगने के बिना या फर्श जॉइस्ट के बीच एक यूएसबी केबल को सांप करने की कोशिश किए बिना सिस्टम तक पहुंच सकूं! ईज़ी-लिंक का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि मैं ब्लूटूथ पर भी Arduino पर नया प्रोग्राम कोड अपलोड कर सकता हूं। Arduino IDE के सीरियल सहित किसी भी टर्मिनल इम्यूलेशन सॉफ़्टवेयर के साथ "मानव" इंटरफ़ेस तक पहुंचा जा सकता है (ब्लूटूथ या भौतिक केबल) निगरानी जब आप शुरू में कनेक्ट करते हैं, तो कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है, लेकिन कुंजी "यू" ("अपडेट" के लिए) और "टी" ("टेस्ट" के लिए) दबाती है, आपको स्क्रीन शॉट में दिखाया गया आउटपुट मिलेगा। "m" ("मॉनिटर") और "s" ("sys check") आपको समान डेटा प्राप्त करते हैं लेकिन बहुत कम पठनीय प्रारूप में। इन्हें स्वचालित प्रदर्शन के लिए किसी अन्य प्रोग्राम द्वारा "स्क्रैप" करने का इरादा है। मैंने एक पायथन लिपि को एक साथ रखा जो बस यही करता है। कोई अन्य कुंजी प्रदर्शित त्रुटि संदेश प्राप्त करती है। आपको "बर्न टाइम" के लिए एक मान दिखाई देगा - इसे "बल्ब मिनट" की तरह सोचें - 10 मिनट के लिए 1 बल्ब = 10 मिनट, 10 मिनट के लिए 3 बल्ब = 30 मिनट।

चरण 9: पायथन लिपि

क्रॉलस्पेस_गुई.py

चरण 10: अभी भी करना है …

यह सुंदर या परिपूर्ण नहीं हो सकता है, लेकिन यह प्रभावी है और खुद को विश्वसनीय साबित कर रहा है। और, मेरे पास इस सर्दी में अभी तक कोई फ्रोजन पाइप समस्या नहीं है !!! मेरे पास करने के लिए चीजों की एक हिट-लिस्ट है। बेशक, अब जब यह काम करता है, तो मैं इनमें से अधिकांश वस्तुओं को पूरा करने के लिए कभी भी मिल सकता हूं या नहीं: मेरे रास्पबेरी पाई में से एक पर ब्लूटूथ चलाओ ताकि मैं एक समर्पित मॉनिटर बना सकूं। कुछ और पायथन सीखें - फिर पायथन को साफ करें इंटरफेस। तत्वों का पृथक्करण उद्देश्य पर नहीं है और मुझे समझ में नहीं आता कि यह क्यों है। एडफ्रूट की आईओ सेवा जैसी किसी चीज़ में एक इंटरफ़ेस जोड़ें ताकि मैं इसे कहीं से भी मॉनिटर कर सकूं। टेक्स्ट संदेश अलर्टिंग जोड़ें। एक छोटे नियंत्रक (संभवतः एक मेट्रो) पर जाएं मिनी या ट्रिंकेट प्रो?), कम खर्चीला रिले, और बेहतर पैकेजिंग। इसे ब्रेडबोर्ड से और "पर्मा प्रोटो" बोर्ड पर प्राप्त करें। EEPROM में कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर। एक अधिक दानेदार इंटरफ़ेस जो इंगित करेगा - कौन से- बल्ब अच्छे हैं, और संभवतः व्यक्तिगत बल्बों के लिए भी समय जलाएं। जैसे ही मैं उन्हें पूरा करूंगा मैं वापस आऊंगा और इस निर्देश को अपडेट करूंगा।

चरण 11: 3/16 अपडेट करें, "स्थायी" बिल्ड

ठंड के मौसम में एक अच्छा ब्रेक प्राप्त करने के बाद, मैंने यूनिट को पुनः प्राप्त कर लिया है और इसे एक छोटे नियंत्रक में स्थानांतरित कर दिया है (मेरा इरादा एक ट्रिंकेट प्रो का उपयोग करने का था, लेकिन एक एडफ्रूट मेट्रो मिनी किसी अन्य परियोजना द्वारा लावारिस के आसपास बैठा था), इसे मिलाप पर एक पर्मा-प्रोटो बोर्ड, और इसे बेहतर स्थिति में रखें। यह कितना विश्वसनीय रहा है, इसके आधार पर मैंने हार्डवेयर वॉचडॉग को वापस नहीं रखा। मैं अभी भी केवल 3 लैंप/रिले का उपयोग कर रहा हूं जहां सिस्टम 4 को संभालेगा। ब्लूटूथ मॉड्यूल एक सोल्डरेड हेडर पर है, इसलिए अगर मुझे कहीं और इसकी आवश्यकता हो तो इसे हटाया जा सकता है। नए नियंत्रक में जाने के लिए आवश्यक कोई कोड परिवर्तन नहीं थे - एक साधारण पुन: संकलन और लोड ने मुझे कुछ ही मिनटों में चालू कर दिया। (मेट्रो मिनी में Arduino Uno के समान पिनआउट है और यह ATMega328 प्रोसेसर भी है।)

चरण 12: 12/1/2018 को अपडेट करें - IoT में आपका स्वागत है

सिस्टम ने हमारे लिए त्रुटिपूर्ण रूप से काम किया है। दो गंभीर सर्दियों के बाद, कोई जमे हुए पाइप नहीं। वास्तव में, सिस्टम 2 से अधिक बल्बों को जलाए बिना पाइपों को बनाए रखने में सक्षम था। तीसरा बल्ब ऑनलाइन होना अच्छा बीमा था, लेकिन हमें आज तक इसकी कभी आवश्यकता नहीं पड़ी।

सिस्टम के लिए वर्ष 3 में आ रहा है, ब्लूटूथ मॉड्यूल विफल हो गया है। हमने एक नया घर भी बनाया है, इसलिए निगरानी प्रणाली ब्लूटूथ रेंज से बाहर है। (पुराना घर कुछ समय के लिए बना रहता है, लेकिन हमेशा के लिए नहीं।) बीच के समय में, मैं ESP8266 वाईफाई सक्षम प्रोसेसर के साथ बहुत कुछ कर रहा हूं; एडफ्रूट फेदर प्रारूप और ओपन-सोर्स "नोडएमसीयू" प्रारूप दोनों में। NodeMCU आम तौर पर अमेज़ॅन पर लगभग $ 5 के लिए पाया जा सकता है - यदि आप थोक में और/या अलीएक्सप्रेस जैसे किसी व्यक्ति से खरीदते हैं तो बहुत कम।

यह नया संस्करण सीरियल इंटरफ़ेस को बनाए रखता है, इसलिए इसे अभी भी ब्लूटूथ मॉड्यूल या डायरेक्ट यूएसबी सीरियल कनेक्शन और पिछले पायथन स्क्रिप्ट के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, हालांकि, नए संस्करण में एक वेब-पेज इंटरफ़ेस है। जैसा लिखा है, इसमें निम्नलिखित विशेषता शामिल है:

हार्ड-कोडिंग वाईफाई क्रेडेंशियल को खत्म करने के लिए एक वाईफाई नेटवर्क मैनेजर।

Arduino IDE का उपयोग करके फर्मवेयर को ओवर-द-एयर अपडेट करने की क्षमता (जब तक आप एक ही वाईफाई नेटवर्क पर हैं - ध्यान दें कि डिवाइस पर USB अपलोड करने के बाद, OTA अपडेट काम करने से पहले एक रीसेट की आवश्यकता होती है)। कृपया अपने लिए अद्वितीय होने के लिए ओटीए पासवर्ड को लाइन 6 पर बदलें !!

एक वेब पेज जो उसी डेटा को प्रदर्शित करता है जो पाइथन लिपि करता है, हर मिनट एक स्वचालित रीफ्रेश के साथ। मैंने पेज पर किसी भी प्रकार की सुरक्षा नहीं डाली है, क्योंकि यह केवल डिस्प्ले के लिए है।

आप यहां नया कोड पा सकते हैं। ध्यान दें कि NodeMCU में जाने पर पिन के नाम बदल जाते हैं।