PixelMeteo (अल्ट्रालो पावर फोरकास्ट मॉनिटर): 6 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

आईओटी एक अच्छी चीज है क्योंकि आप हर चीज को इंटरनेट से कनेक्ट कर सकते हैं और इसे दूर से नियंत्रित कर सकते हैं लेकिन एक चीज है कि यह कूल भी है और एलईडी भी है… या तो बैटरी सेल बदलना पसंद नहीं है, इसलिए यह बहुत अच्छा होगा अगर यह बैटरी को बदले बिना सालों तक चल सके। इन्हीं विचारों के साथ इस परियोजना का जन्म हुआ।

शुरू करने से पहले, यदि आप इस परियोजना को पसंद करते हैं, तो कृपया इस परियोजना को वायरलेस और एलईडी प्रतियोगिता में वोट करने पर विचार करें, मैं इसकी सराहना करूंगा।

यह प्रोजेक्ट एक मौसम मॉनीटर है जो रेट्रो पिक्सेल एनीमेशन के साथ अगले घंटे के लिए मौसम पूर्वानुमान दिखाता है और 3 साल (लगभग सैद्धांतिक) तक काम कर सकता है। यह डिवाइस एक ESP8266 के साथ चलता है और एक्यूवेदर (जो एक मौसम पूर्वानुमान वेब है) से जुड़ता है ताकि आप उस स्थान पर मौसम प्राप्त कर सकें जहां आप मौसम और तापमान के साथ एक पिक्सेल रेट्रो एनीमेशन दिखाते हैं। बाईं ओर की संख्या दहाई है और दाईं ओर की संख्या तापमान के मूल्य की इकाइयाँ हैं। जानकारी दिखाने के बाद यह ऊर्जा बचाने के लिए खुद को बंद कर देता है।

तो यह शुरू करने का समय है!

चरण 1: आपको क्या चाहिए?

सभी घटकों को eBay या कुछ चीनी वेब जैसे Aliexpress या Bangood में खोजना आसान है। अधिकांश घटकों के नाम में मैंने उत्पाद के लिए एक लिंक संलग्न किया है। रेसिस्टर्स जैसे कुछ घटक पैक में बेचे जाते हैं, इसलिए यदि आप नहीं चाहते हैं तो स्थानीय स्टोर में इतने सारे रेसिस्टर्स खरीदने की सलाह दी जाती है।

उपकरण

• थ्री डी प्रिण्टर।
• FTDI USB से TTL प्रोग्रामर
• मिलाप

अवयव

• WS2812 61बिट रिंग: 13€
• ESP8266-01: 2.75€
• 2x 2N2222A: 0.04€ (कोई भी समान NPN ट्रांज़िटर काम करेगा)
• BC547 या 2N3906: 0.25€ (कोई भी समान पीएनपी ट्रांजिस्टर काम करेगा और आपको स्थानीय स्टोर में सस्ता मिल सकता है)
• 3X 220 ओम रोकनेवाला: यह लगभग 0.1 € हो सकता है लिंक रोकनेवाला की एक किट के लिए है।
• ड्रिल किया हुआ पीसीबी 40x60 मिमी: 1.10 € (आपको केवल 40x30 मिमी की आवश्यकता है)।
• 1 संधारित्र 470uF/10V
• तारों
• 3 एएए सेल

चरण 2: विद्युत सर्किट और यह कैसे काम करता है।

यह दिखाने के लिए कि यह कैसे काम करता है, मैंने दो तस्वीरें संलग्न कीं, पहला फ्रिट्ज़िंग में प्रोटोबार्ड दृश्य है (मैं फ़ाइल भी अपलोड करता हूं) और दूसरा यह ईगल में एक पीसीबी डिज़ाइन के साथ योजनाबद्ध है। कुछ "सादृश्य" घटक होने के बावजूद, यह एक बहुत ही सरल सर्किट है।

इस सर्किट का संचालन है: जब आप बटन दबाते हैं, तो NPN और PNP ट्रांजिस्टर का सर्किट, ESP8266 और LEDS को फीड करता है। इस तरह के सर्किट को "लचिंग बटन" कहा जाता है, आप इस तरह के सर्किट की एक अच्छी व्याख्या देख सकते हैंयहाँ या यहाँ। जब सब कुछ समाप्त हो जाता है (इसका एनीमेशन दिखाया गया है), माइक्रोकंट्रोलर ट्रांजिस्टर के आधार को एक उच्च स्थिति देता है और वे सर्किट को बंद कर देते हैं। इसलिए यह दूसरे NPN ट्रांज़िटर के आधार को जमीन से जोड़ता है।

इस सर्किट का उपयोग करने का कारण यह है कि हम न्यूनतम खपत करना चाहते हैं और इस कॉन्फ़िगरेशन के साथ हम बंद होने पर लगभग 0.75 μA प्राप्त कर सकते हैं, जो कम या ज्यादा … कुछ भी नहीं। यह वर्तमान खपत इसलिए है क्योंकि ट्रांजिस्टर में लीकेज करंट होता है।

यदि आप थोड़ा सा सिद्धांत नहीं चाहते हैं तो अगली पंक्ति पर जाएं:

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मैं सिद्धांत के साथ इतनी गहराई से नहीं जाना चाहता, लेकिन मुझे लगता है कि यह जानना अच्छा है कि इस तरह की डिवाइस कितनी स्वायत्तता की गणना कर सकती है। तो, थोड़ा सिद्धांत।

IOT उपकरणों में एक विशाल बैटरी जीवन प्राप्त किया गया है जो डिवाइस का 50% है, इसलिए स्वायत्तता के वर्षों को प्राप्त करने का एक तरीका है: केवल तभी चालू करना जब यह आवश्यक हो और बहुत कम समय के लिए और उन्हें एक टाइमर या सेंसर तय करता है कि कब चालू करें फिर। मुझे लगता है कि यह एक उदाहरण के साथ स्पष्ट है।

एक जंगल में एक आर्द्रता संवेदक का इमेजिंग करना जो जंगल के एक क्षेत्र और उस क्षेत्र में आर्द्रता के स्तर को कैप्चर करता है, यह काफी अचानक है, इसलिए आपको कुछ ऐसा चाहिए जो मानव संपर्क के बिना वर्षों तक काम कर सके और इसे 30 सेकंड पर होना चाहिए (जो यह है वह समय जिसे मापने और जानकारी भेजने की आवश्यकता होती है) हर 12 घंटे में। तो, योजनाबद्ध होगा: एक टाइमर जो 12 घंटे बंद है और टाइमर के आउटपुट के साथ 30 सेकंड पर माइक्रोकंट्रोलर के आपूर्ति इनपुट से जुड़ता है। यह टाइमर हमेशा चालू रहता है, लेकिन इसमें नैनोएम्पीयर की खपत होती है।

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सिद्धांत का अंत

एक बार जब हम इस उदाहरण को देख लेते हैं, तो हम देख सकते हैं कि यह इस परियोजना के समान ही है, केवल अंतर के साथ हमने समय निर्धारित किया है। तो बैटरी जीवन काल की गणना करने के लिए हमें चित्र में संलग्न सूत्र को लागू करना चाहिए और ये उपयोग करने के लिए मान हैं:

• आयन: चालू होने पर खपत करने वाला करंट (इस मामले में मौसम पर निर्भर करता है क्योंकि प्रत्येक एनीमेशन की खपत होती है जो 20mA से 180mA तक जा सकती है और a)
• टन: वह समय जो चालू है। (इस मामले में हर बार जब आप शुरू करते हैं तो डिवाइस 15 सेकंड के लिए चालू रहेगा)
• Ioff: बंद होने पर वर्तमान खपत।
• टॉफ: टाइम ऑफ। (यदि हम केवल एक बार चालू करते हैं तो यह पूरे दिन (सेकंड में) 15 सेकंड से कम है)।
• बैटरी की क्षमता। (इस मामले में 1500mAh की क्षमता वाली श्रृंखला में 3 AAA सेल)।

बैटरी का जीवनकाल इस बात पर निर्भर करता है कि आप दिन में कितनी बार चालू करते हैं और मौसम, क्योंकि जब बादल के साथ धूप निकलती है तो वर्तमान नाली 180 mA के आसपास होती है, लेकिन जब बारिश हो रही हो या बर्फबारी हो रही हो तो यह केवल 50 mA है।

अंत में इस परियोजना में हम इस मान को सूत्र पर लागू करते हुए 2.6 वर्ष प्राप्त कर सकते हैं:

• बैटरी की क्षमता: 1000mAh।
• आयन: 250mA (सबसे खराब स्थिति-> धूप बादल)
• आईऑफ़: 0.75uA
• टन: 15 seg (प्रति दिन केवल एक बार चालू करें)
• टॉफ: 24 घंटे कम 15 सेकंड।

अंतिम फोटो तैयार पीसीबी है लेकिन आप आसानी से एक ड्रिल किए गए पीसीबी में भी कर सकते हैं जो बेहतर है यदि आप नहीं जानते कि एक सहकारी पीसीबी कैसे करना है।

चरण 3: यह कोड कैसे काम करता है?

यह प्रोजेक्ट ESP8266-01 और Arduino IDE के साथ चलता है।

मैंने प्रत्येक एनीमेशन और केस के उपयोग के साथ एक वीडियो संलग्न किया। वीडियो की गुणवत्ता सबसे अच्छी नहीं है, इस वजह से इसे हल्की गति से रिकॉर्ड करना थोड़ा मुश्किल था। जब आप अपनी आंखों से देखते हैं तो यह बेहतर दिखता है।

यदि कोड पूरी तरह से प्रलेखित है तो आप सभी विवरण देख सकते हैं लेकिन मैं यह समझाने जा रहा हूं कि यह "योजनाबद्ध" तरीके से कैसे काम करता है और ठीक से काम करने के लिए क्या आवश्यक है।

इस सॉफ्टवेयर का कार्यप्रवाह है:

1. आपके वाई-फाई नेटवर्क से जुड़ता है। इस बीच कनेक्ट कर रहा है यह एल ई डी में एक एनीमेशन दिखाता है।
2. एक एचटीटीपी क्लाइंट बनाएं और एक्यूवेदर वेब से कनेक्ट करें।
3. एक JSON भेजें Accuweather को अनुरोध प्राप्त करें। यह मूल रूप से वेब से किसी स्थान पर अगले घंटे के लिए पूर्वानुमान पूछ रहा है। अतिरिक्त डेटा: यह बहुत सारी परियोजनाओं के लिए बहुत दिलचस्प है क्योंकि इस चीज़ से आपको अपने स्थानीय बस, भूमिगत, ट्रेन… या स्टॉक मूल्यों से डेटा मिलता है। और उन डेटा के साथ आप जो चाहें कर सकते हैं उदाहरण के लिए जब आपकी बस आ रही हो या कुछ स्टॉक मूल्य कम हो जाए तो बजर चालू करें।
4. एक बार जब हम वेब से जानकारी प्राप्त कर लेते हैं, तो जानकारी को "विभाजित" करने और चर में सहेजने की आवश्यकता होती है। इस बिंदु पर उपयोग किए जाने वाले चर हैं: तापमान और वेब में उपयोग पूर्वानुमान दिखाने के लिए आइकन।
5. एक बार जब हमारे पास तापमान होता है तो यह आवश्यक है कि एलईडी की संख्या को चालू किया जाना चाहिए और किस रंग का उपयोग करना आवश्यक है। यदि तापमान 0º सेल्सियस से अधिक है, तो रंग नारंगी है और दूसरी स्थिति में यह नीला है।
6. उन्हें ICON चर के मूल्य के आधार पर, हम चुनते हैं कि कौन सा एनीमेशन फिट बैठता है।
7. अंत में 5 सेकंड बाद डिवाइस अपने आप बंद हो जाएगा।

एक बार जब हम जान जाते हैं कि यह कैसे काम करता है तो कोड में कुछ डेटा लिखना आवश्यक है, लेकिन यह काफी आसान है। संलग्न फोटो में आप देख सकते हैं कि आपको कौन सा डेटा बदलना चाहिए और किस लाइन में हैं।

पहला कदम: एक्यूवेदर की एपीआई कुंजी प्राप्त करना आवश्यक है इस वेब पर जाएं और रजिस्टर करें-> एपीआई एक्यूवेदर

दूसरा चरण: लॉग इन करने के बाद इस साइट पर जाएं और इस चरण का पालन करें। आपको एक मुफ्त लाइसेंस प्राप्त करने और जो भी एपीपी बनाने की आवश्यकता है, आप केवल एपीआई कुंजी चाहते हैं।

तीसरा चरण: स्थान प्राप्त करने के लिए केवल उस शहर की तलाश करना आवश्यक है जिसे आप Accuweather में चाहते हैं और वे URL देखते हैं और उस नंबर को कॉपी करते हैं जो उदाहरण में बोल्ड है:

www.accuweather.com/es/es/Estepona/301893/weather-forecast/301893 (यह संख्या प्रत्येक शहर के लिए विशिष्ट है)

अंतिम चरण: अपने वाई-फाई डेटा का परिचय दें और कोड को माइक्रोकंट्रोलर पर अपलोड करें।

चरण 4: संलग्नक को प्रिंट करना।

क्यूरा में मैंने इस सेटिंग का उपयोग करने वाले भागों को प्रिंट करने के लिए:

ऊपर और नीचे के टुकड़े:

-0.1 मिमी प्रति परत।

-60 मिमी / एस।

- समर्थन के बिना।

मध्य भाग:

-0.2 मिमी प्रति परत

-600mm/s

- समर्थन 5%।

सभी भागों को संलग्न फोटो के अनुसार उन्मुख होना चाहिए।

चरण 5: सब कुछ में शामिल होना।

वायरलेस प्रतियोगिता में प्रथम पुरस्कार