مراقبة درجة الحرارة والرطوبة - Arduino Mega + Ethernet W5100: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

الوحدة 1 - FLAT - الأجهزة:

• اردوينو ميجا 2560
• درع إيثرنت Wiznet W5100
• مستشعر درجة حرارة 8x DS18B20 في حافلة OneWire - مقسم إلى 4 حافلات OneWire (2 ، 4 ، 1 ، 1)
• 2x مستشعر رقمي لدرجة الحرارة والرطوبة DHT22 (AM2302)
• 1x مستشعر درجة الحرارة والرطوبة SENSIRION SHT21 (Si7021)
• 1x BOSCH BME280 مستشعر درجة الحرارة والرطوبة (وضغط الهواء)
• يرسل البيانات من جميع أجهزة الاستشعار دفعة واحدة في عدة دقائق (يمكن تعديلها)

الوحدة 2 - المرجل - الأجهزة:

• اردوينو ميجا 2560
• درع إيثرنت Wiznet W5100
• مستشعر درجة حرارة 16x DS18B20 على ناقل OneWire - مقسم إلى 7 حافلات OneWire (2 ، 2 ، 2 ، 2 ، 2 ، 2 ، 4)
• إدخال رقمي 8x
• خرج رقمي 8x - للملف اللولبي / التتابع
• يرسل البيانات من جميع أجهزة الاستشعار دفعة واحدة في عدة دقائق (يمكن تعديلها)
• يقرأ حالات المخرجات الفردية من واجهة الويب ، ويطبقها يرسل حالات الإدخال الرقمية

الخطوة 1: مقدمة

سأقدم اليوم بالتفصيل آخر مشروع تم تحقيقه ، وهو معقد للغاية من حيث الوظائف وعدد المستشعرات المستخدمة ولوحات Arduino وحافلات البيانات المستخدمة. يتكون المشروع من وحدتين. تتكون كل وحدة فعليًا من Arduino Mega 2560 منفصل ودرع Ethernet W5100 (متوافق مع R3) وأجهزة الاستشعار التي تستخدمها.

تتصل كل وحدة بواجهة الويب على الإنترنت عن طريق طلبات HTTP POST ، والتي من خلالها يبيع خادم الويب البيانات أو يطلب بعض البيانات ، على سبيل المثال عبر طلب POST (الوحدة 2 فقط). واجهة الويب مكتملة بنظام تسجيل الدخول ، بينما يمكن لجميع أفراد العائلة التسجيل في النظام ، ولكل منهم اسمه وكلمة المرور. لذلك فهو تطبيق متعدد المستخدمين حيث يكون لكل فرد من أفراد الأسرة نظرة عامة على كلتا الوحدتين ويمكنه تنفيذ إجراءات مختلفة - ضبط درجة الحرارة المرجعية ، والتحكم في مقياس الحرارة ، وما إلى ذلك. تمت برمجة واجهة الويب في PHP ، ويتم تخزين البيانات في قاعدة بيانات MySQL. تحتوي كل وحدة على جدول منفصل في قاعدة البيانات للبيانات. ضع في اعتبارك الوحدات الفردية بمزيد من التفصيل.

الخطوة 2: الوحدة 1 - FLAT

الوحدة بأكملها 1- تعمل FLAT فقط كمراقب لدرجة الحرارة في الغرف الفردية ، وليس لها دور آخر. تم استخدام مستشعرات DHT22 على مسافة طويلة باستخدام مقاوم سحب مناسب 10 كيلو أوم لتسجيل الرطوبة في الحمامات. نظرًا لأن BME280 و SHT21 يتواصلان عبر ناقل I2C وهذا محدود بشكل كبير من حيث أطوال سائق الحافلة ، يتم استخدام المستشعرات بالقرب من Arduino في الغرف.

تم تقسيم مستشعرات درجة الحرارة DS18B20 إلى 4 حافلات ، حيث يتم استخدام مستشعرين خارجيين ، مما يسهل توصيلهما بمنافذ منفصلة من Arduino ، وفي حالة انخفاض المستشعر يسهل استبداله لأنه لا يشل الوظيفة النظام.

على سبيل المثال ، في حالة أحد حافلات OneWire هذه ، حيث يتم فهرسة 4 أجهزة استشعار. يرتبط الفهرس بالعنوان المادي لمقاييس الحرارة ، لذلك إذا تم استبدال أحد المستشعرات ، فقد يظهر المستشعر الجديد في الفهرس 0 - الأولي ، أو حتى 2 ، 3 أو الأخير. وبالتالي ، من خلال تقليل عدد أجهزة الاستشعار في الحافلات ، يمكننا تجنب مثل هذا التعقيد الذي يمكن أن يحدث عند استبدال المستشعر.

الخطوة 3: الوحدة 2 - المرجل

بالإضافة إلى وظيفة المراقبة ، فإن الوحدة 2 - BOILER لها أيضًا دور أكثر أهمية ، ألا وهو التحكم في الملفات اللولبية أو المرحلات للتحكم في صمامات الرادياتير. تعمل الوحدة بشكل مستقل عن التدفئة المنزلية. لا تقوم الوحدة بتبديل التدفئة أو الغلاية. تهتم الوحدة فقط بفتح وإغلاق صمام المبرد ، إذا كانت درجة حرارة الغرفة أقل / أعلى من المجموعة - ما يسمى. درجة الحرارة المرجعية. يمكن تخصيص مقياس حرارة محدد لكل غرفة يتم فيها التحكم في صمام الرادياتير من الوحدة 2. بالإضافة إلى هذا - الوضع التلقائي ، يوجد أيضًا وضع يدوي حيث يمكن فتح / إغلاق الصمام يدويًا من واجهة الويب إلى أجل غير مسمى - صعب. يمكن استخدام المدخلات الرقمية للتحقق من فتح / إغلاق الملف اللولبي / المرحل / الصمام عند الطلب مع Arduina - القدرة على مقارنة ما إذا كان الإخراج يساوي المدخلات.

الخطوة 4: ما تقدمه واجهة الويب؟

لكلتا الوحدتين ، يوجد أيضًا تمثيل رسومي لمخطط خطي لتطوير المتغيرات الفردية - درجة الحرارة والرطوبة في 24 ساعة و 7 أيام. توفر واجهة الويب أيضًا عرض الحد الأقصى / الأدنى ، متوسط القيمة خلال 24 ساعة ، 7 أيام لكل مقياس حرارة / مقياس رطوبة. في الوحدة 1 ، تم النظر في البداية في زوج من مستشعرات SHT21 ، ولكن نظرًا لعدم وجود إمكانية لتغيير عنوان I2C ، سيكون من الضروري استخدام مُضاعِف إرسال لاتصال ناقل واحد من جهازي استشعار لهما نفس عنوان I2C. في حالة وجود بيانات مستشعر خاطئة ، يتم تخزين اسم المستشعر في سجل يمكن لمسؤول النظام فتحه في أي وقت لخدمة ناقل OneWire واستبدال المستشعر الخاطئ ، على سبيل المثال.

تم تنفيذ Watchdog في برامج Arduino ، والتي في حالة التهيئة الخاطئة ، "التجميد" ، يتم إعادة تشغيل خطأ آخر بأمان وفي بداية البرنامج يقوم بإيقاف تشغيل جميع المخرجات حتى يتم إنشاء الاتصال بواجهة الويب ، حيث تتم مزامنتها بالكامل في شروط المخرجات ، والتي تنطبق لاحقًا.

يمكنك العثور على المزيد من المشاريع على: https://arduino.php5.sk؟lang=en تبرع لمزيد من الأمثلة: