अलास्का डाटालॉगर: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

अलास्का जलवायु परिवर्तन को आगे बढ़ाने के कगार पर है। विभिन्न प्रकार की कोयला खदानों के साथ आबादी वाले काफी अछूते परिदृश्य होने की इसकी अनूठी स्थिति बहुत सारी शोध संभावनाओं को सक्षम बनाती है। हमारा दोस्त मोंटी एक पुरातत्वविद् है जो राज्य के चारों ओर बिखरे हुए मूल गांवों में बच्चों के लिए शिविरों में मदद करता है - Culturalalaska.com। वह इन बच्चों के साथ भोजन के ऐतिहासिक संरक्षण के लिए कैश साइट्स का निर्माण कर रहा है और तापमान की निगरानी का एक तरीका चाहता है कि वह लगभग 8 महीने सर्दियों के लिए छोड़ सके। अलास्का में एक खाद्य कैश को भालू के प्रवेश को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसे या तो दफन किया जा सकता है या डंडे पर एक छोटे से केबिन जैसी संरचना में सुरक्षित किया जा सकता है। दुर्भाग्य से जलवायु का गर्म होना इन आसान रेफ्रिजरेटर डिजाइनों में से कई को इस गर्मी में माइक्रोवेव की तरह बनाता है - ईमानदारी से यह वास्तव में यहाँ गर्म है! वहाँ बहुत सारी व्यावसायिक डेटालॉगिंग मशीनें हैं लेकिन अलास्का को अपने स्वयं के DIY ब्रांड की आवश्यकता है: वाटरप्रूफ, लंबी लाइनों पर दो वाटरप्रूफ सेंसर जो कैश के भीतर हो सकते हैं और दूसरा सतह पर बिछाने के लिए, एसटीईएम कार्यक्रम वाले बच्चों के लिए कुछ निर्माण योग्य, न्यूनतम रखरखाव, लंबी अवधि की बैटरी, एसडी कार्ड से आसान डाउनलोड, 3 डी प्रिंट करने योग्य, रिचार्जेबल, रीयल टाइम क्लॉक, और सस्ता।

डिज़ाइन किसी भी 3D प्रिंटर के साथ पूरी तरह से प्रिंट करने योग्य है और मैंने PCB के लिए डिज़ाइन किया है जिसे आप आसानी से प्राप्त घटकों के साथ ऑर्डर और पॉप्युलेट कर सकते हैं। बैटरी सामान्य १८६५० है जो १२x/दिन की रीडिंग के साथ एक वर्ष या उससे भी अधिक समय तक चलनी चाहिए और चार्जिंग केवल एक दिन के लिए कुछ शक्ति में प्लग करके की जाती है। इसे ओ-रिंग के चारों ओर डिज़ाइन किया गया है (फ्यूजन 360) जिसका उपयोग घर के वाटर प्यूरीफायर में किया जाता है, इसलिए इसे प्राप्त करना आसान है और सिलिकॉन ग्रीस के साथ और अच्छी तरह से लगाए गए बोल्टों को कसने से अलास्का सर्दियों के लिए सुरक्षा प्रदान करनी चाहिए यदि यह इस वर्ष आता है…।

चरण 1: अपनी आपूर्ति इकट्ठा करें

Adafruit के अद्भुत डिजाइन बोर्ड के अधिकांश घटकों को बनाते हैं - वे थोड़े अधिक महंगे हैं लेकिन वे बहुत काम करने योग्य और भरोसेमंद हैं। (मेरा किसी भी कंपनी के साथ कोई वित्तीय संबंध नहीं है…) मैंने 3D भागों के लिए Creality CR10 प्रिंटर का उपयोग किया है। दो स्विच वाटरप्रूफ किस्म हैं।

1. Vktech 5pcs 2M पनरोक डिजिटल तापमान अस्थायी सेंसर जांच DS18b20 $2

2. Adafruit DS3231 प्रेसिजन RTC ब्रेकआउट [ADA3013] $14

3. एडफ्रूट टीपीएल५१११ लो पावर टाइमर ब्रेकआउट $5

4. एडफ्रूट फेदर 32u4 एडलॉगर $22 आप एमओ वर्जन का भी इस्तेमाल कर सकते हैं लेकिन बैटरी लेवल लाइन एक अलग पिन पर है और आपको इसे सॉफ्टवेयर में बदलना होगा।

5. IZOKEE 0.96 '' I2C IIC 12864 128X64 पिक्सेल OLED $4

6. ब्लू एलईडी रिंग के साथ रग्ड मेटल ऑन/ऑफ स्विच - 16mm ब्लू ऑन/ऑफ $5

7. ब्लू एलईडी रिंग के साथ बीहड़ धातु पुशबटन - 16 मिमी ब्लू मोमेंटरी $ 5

8. असेंबली को आसान बनाने के लिए विभिन्न प्रकार के त्वरित कनेक्ट

9. 18650 बैटरी $5

10. कैप्टन ओ-रिंग - व्हर्लपूल WHKF-DWHV, WHKF-DWH और WHKF-DUF वाटर फिल्टर रिप्लेसमेंट

चरण 2: इसे बनाएं

आवास का डिज़ाइन एक मानक वेस्टिंगहाउस पूरे घर के पानी के फिल्टर से आसानी से उपलब्ध ओ-रिंग के आसपास बनाया गया है। बाड़े के दो मुद्रित हिस्सों के बीच अंगूठी एक सिलिकॉन चिकनाई वाले खांचे में फिसल जाती है। बाड़े के नीचे 18650 बैटरी और दो जलरोधक नियंत्रण स्विच के लिए जगह है - अस्थायी जांच के लिए केबल्स के बाहर निकलने के लिए एक छेद भी है। ऊपरी और निचले हिस्सों के लिए दो फाइलें नीचे हैं।

नीचे का भाग कुछ 4 मिमी या समकक्ष आकार के नायलॉन बोल्ट लेकर और उनके सिर को हटाकर और उन्हें समर्थन स्तंभों में सीमेंट करके पूरा किया गया है जो उन्हें समायोजित करने के लिए ड्रिल किए गए हैं। एक उपयुक्त लंबाई का उपयोग करें ताकि शीर्ष पर नायलॉन कैप नट दो हिस्सों में शामिल होने पर उन्हें केवल कवर कर सकें। ऊपरी और निचले दोनों वर्गों को समर्थन के साथ मुद्रित किया जाना चाहिए। ऊपरी भाग को पतली लेक्सन से बनी एक गोल प्लास्टिक की खिड़की में चिपकाकर पूरा किया जाता है।

चरण 3: वायर इट

पीसीबी की असेंबली काफी सीधी है। मैंने ईगल में बोर्ड डिजाइन किया और इसे निर्माण के लिए पीसीबीवे को भेज दिया - ईमानदारी से यह अब तक की सबसे सस्ती चीज है। यदि आप इसे बग-वायर करना चाहते हैं जो आसानी से किया जाता है तो बस Brd फ़ाइल पर सर्किट आरेख का पालन करें। बिजली और जमीन के साथ बोर्ड पर I2C कनेक्शन के माध्यम से छोटी एलईडी स्क्रीन जुड़ी हुई है। सिस्टम का दिल TPL5111 है जो सीधे बैटरी से जुड़ा होता है और हर समय चालू रहता है। इसमें एक सेलेक्टेबल टाइमर (वेरिएबल रेसिस्टर) होता है जो फेदर मॉड्यूल पर इनेबल पिन को इनेबल करके हर 2 घंटे से लेकर हर सेकेंड तक सिस्टम को जगाता है। RTC एलईडी के समान I2C बस द्वारा संचार करता है - उनके अलग-अलग पते हैं। फेदर को 18650 बैटरी से जेएसटी केबल द्वारा ऑन/ऑफ स्विच के माध्यम से सिस्टम में सभी बिजली बंद करने के लिए जोड़ा जाता है। यह पंख में एक माइक्रो यूएसबी में प्लग करके बैटरी कम होने पर फेदर द्वारा निर्मित चार्जिंग की अनुमति देता है। जब भी आप फेदर में नया सॉफ्टवेयर अपलोड करते हैं तो आपको टीपीएल५१११ को उसके बटन को दबाकर शुरू करना याद रखना चाहिए अन्यथा फेदर यूएसबी बूट कॉल का जवाब नहीं देगा। पुशबटन को एलईडी स्क्रीन को केवल धक्का देने पर शक्ति प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और टीपीएल 5111 को एक उच्च सिग्नल भेजने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है जो पंख को तब तक चालू करने की अनुमति देता है जब तक आप बटन दबाते हैं। यह स्क्रीन के चालू रहने के समय को सीमित करने के लिए किया जाता है -- इसका उपयोग केवल अस्थायी जांच की स्थिति, बैटरी स्तर और समय/तिथि और आपके द्वारा बनाई जा रही आकार फ़ाइल की जांच करने के लिए किया जाता है। तारों का अंतिम टुकड़ा दो जांच होते हैं जिन्हें निचले आधे हिस्से में अंतिम ड्रिल आउट स्पॉट के माध्यम से रखा जाता है। इन्हें हटाने को आसान बनाने के लिए JST 3 पिन कनेक्टर से जोड़ा गया था। मैंने अस्थायी सेंसर बस में डेटा और वोल्टेज पिन को जोड़ने के लिए बोर्ड पर 4.7K रोकनेवाला लगाने की उपेक्षा की। तो यह बोर्ड पर सेंसर कनेक्शन बिंदुओं में से एक पर किया जाना चाहिए - उन्हें लेबल किया गया है इसलिए यह आसान होना चाहिए। वे दोनों पंख पर एक ही GPIO पिन पर जाते हैं इसलिए केवल एक रोकनेवाला कनेक्शन आवश्यक है।

चरण 4: कार्यक्रम आईटी

कार्यक्रम को समझना बहुत आसान है। एसडी पुस्तकालय एसडी कार्ड फ़ाइल का उपयोग करने के लिए है जिसे पंख बोर्ड में बनाया गया है। वनवायर और डलास टेम्प लाइब्रेरी अस्थायी जांच से एक-तार रीडिंग प्राप्त करने के लिए हैं। DonePin TPL5111 को सूचित करना है कि सभी डेटा रीडिंग पूरी हो गई है और फेदरबोर्ड को अक्षम करना ठीक है। वीबैटपिन पंख पर पिन है जिस पर लाइपो बैटरी के मूल्य को पढ़ने के लिए वोल्टेज विभक्त है। Asciiwire पुस्तकालय एलईडी स्क्रीन को चलाने के लिए है। इस मामले में वनवायरबस जीपीआईओ पिन 6 है। इस डेटालॉगर के लिए एसडी फाइल सिस्टम सभी डेटा जमा करने के लिए एक फाइल ANALOG02. TXT सेट करता है। यह हर बार एक ही फाइल को खोलता है और बस इसमें जुड़ जाता है। पुराने डेटा से छुटकारा पाने के लिए आपको एसडी कार्ड धारक से चिप को निकालना होगा और इसे कंप्यूटर में डाउनलोड करना होगा - उदाहरण के लिए एक्सेल स्प्रेड शीट में। यह स्प्रैडशीट के डेटा आयात अनुभाग के साथ आसानी से किया जाता है। फ़ाइलों को तब चिप से हटा दिया जाता है और जब पंख इसे फिर से खोलता है तो यह एक नया निर्माण करता है। इसके बाद आरटीसी के लिए समय/तिथि सेटिंग आती है। //rtc.adjust(DateTime(F(_DATE_), F(_TIME_))); अपने आरटीसी को अपने बूट समय पर सेट करने के लिए टिप्पणी वर्णों को हटा दें और फिर इस लाइन के साथ चिप को रीप्रोग्राम करें ताकि अगली बार कंप्यूटर बूट होने पर बैटरी समर्थित टाइमकीपर को इसे भरने की अनुमति देने के बजाय फिर से उसी बूट समय का उपयोग न करे। में। लूप () अनुभाग एसडी फ़ाइल खोलता है, दिनांक/समय प्राप्त करता है, दोनों सेंसर को पढ़ता है और परिवर्तित करता है, बैटरी स्तर की गणना करता है और इसे एसडी कार्ड में लिखता है। यह फिर अनुक्रम को बंद करने के लिए किया गया पिन उच्च बनाता है।

चरण 5: इसका उपयोग करना

फेदर को माइक्रोयूएसबी प्लग में प्लग करके बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो जाती है। चार्ज एलईडी तब तक चालू रहेगा जब तक कि यह पूरी तरह से चार्ज न हो जाए - यह धीमा है। ANALOG02. TXT के बिना एक नया एसडी कार्ड चिप होल्डर में रखा गया है। कवर स्थापित किया गया है और रबर गैसकेट के खिलाफ पांच नट खराब कर दिए गए हैं। पावर बटन को चालू किया जाता है और लगभग 4 सेकंड के बाद पुशबटन को अंदर रखा जाता है। यह तेजी से पहले एक डिफ़ॉल्ट अस्थायी प्रदर्शित करेगा और एक स्क्रीन साफ़ होने के बाद यह T1 और T2 को अस्थायी जांच के आउटपुट के रूप में दिखाएगा। आप इसे अपने हाथ से गर्म कर सकते हैं ताकि इसे T1 और T2 के रूप में लेबल किया जा सके। स्क्रीन घंटे, मिनट, सेकंड, दिन, महीने और पढ़ने के वर्ष के साथ-साथ बैटरी स्तर और इस बिंदु पर आपकी फ़ाइल कितनी बड़ी है, भी प्रदर्शित करेगी। यह जांच यह सुनिश्चित करने के लिए की जाती है कि 8 महीने के लिए इसे छोड़ने से पहले सब कुछ ठीक चल रहा है। बटन को छोड़ दें और जांच को वहां रखें जहां आप अस्थायी माप करना चाहते हैं। वे वाटरप्रूफ हैं और इसलिए उम्मीद है कि आपकी मशीन है। यह मशीन प्रारंभिक आउटिंग इलियमना अलास्का में होगी जहां यह अगले अप्रैल तक भूमिगत होगी। प्रारंभिक परीक्षण में इस आकार की बैटरी को TPL5111 के पावर मार्शलिंग के कारण प्रति दिन 12 रीडिंग पर कम से कम 1 1/2 वर्ष के लिए पर्याप्त अच्छा पाया गया। ग्लोबल वार्मिंग अध्ययन हर किसी के लिए शामिल होना बहुत महत्वपूर्ण है - बाहर निकलें और कुछ विज्ञान करें!