محطة الطقس البديلة: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

محطة أرصاد جوية أخرى ، نعم ، لكن من نوع مختلف!

لقد نشرت بالفعل ، راجع مقال سابق ، مسبار يقيس جودة الهواء.

تتضمن المحطة الموصوفة هنا إضافات وتعديلات.

الميزات المضافة:

• قياس درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي (وحدة BME280).
• قياس كمية المطر.

التغييرات من المشروع السابق:

• قياس جهد البطارية.
• مساكن مدمجة تشمل جميع العناصر.
• التغييرات في الرسم البياني الإلكتروني.

تذكير بالأهداف:

• تقليل استهلاك الطاقة.
• تصغير اتصال Wifi. (30 ثانية كل 30 دقيقة).
• بيئة مختومة.
• الشحن التلقائي للبطارية.

تكمن الخصوصية الحقيقية في المسبار الذي يقيس كمية المطر. يعتمد على قياس سعوي.

الخطوة 1: مبدأ قياس المستوى السعوي

يعتمد مبدأ قياس المستوى السعوي على التباين في سعة المكثف. تتكون المجموعة من أنبوب معدني وقضيب معدني معزول في وسط الأنبوب.

يشكل القضيب وجدار الأنبوب مكثفًا ، تعتمد سعته على كمية الماء في الأنبوب: الأنبوب المفرغ ذو سعة أقل وستزداد سعة الماء.

يقيس جهاز إلكتروني الزيادة في السعة ويولد جهدًا يتناسب مع مستوى الماء.

Rq: يتم عزل القضيب ولا يعبر التيار الماء.

تقييم المتغيرات المعنية

تبلغ مساحة سطح الاستقبال للقمع حوالي 28 سم 2 (4.3 بوصة مربعة). يبلغ حجم الأنبوب حوالي 9 سم 2 (1.4 بوصة مربعة). تبلغ نسبة المساحة حوالي 3. لذا فإن سنتيمترًا واحدًا من الماء الموجود في القمع يملأ الأنبوب بـ 3 سم وهذا الضرب يوفر دقة أفضل. في حالة تركيبنا ، تبلغ السعة المقاسة حوالي 100pF.

معايرة:

بمجرد اكتمال التجميع ، سننتقل إلى المعايرة بزجاج قياس. سنتقدم سم في سم على مستوى القمع. سنقوم بضبط R8 و R13 لمعايرة الحد الأدنى والحد الأقصى للقيمة. (انظر الرسم البياني التالي)

الخطوة 2: رسم تخطيطي لتركيب مؤشر مستوى المياه التناظري

هذا النمط مستوحى من الموقع

monostable هو 555. عرض النبضة لـ 555 يتناسب مع مستوى الماء. R7 و C5 يشكلان مرشح تمرير منخفض لتنعيم قيمة التيار المستمر لقطار النبض.

يتم التخلص من إزاحة الجهد عند خرج 555 في المرحلة التفاضلية المكونة من مضخم رباعي LM324.

المحطة التي تعمل بجهد 5 فولت تمت إضافة محول جهد لإنتاج 12 فولت. هذا لضمان التشغيل الأمثل لمؤشر المستوى. يتم ضبط جهد الخرج لتوفير 3.7 فولت كحد أقصى عند دخل لوحة التحكم.

الخطوة 3: رسم تخطيطي لمعدات التوجيه

يتم التحكم في الجهاز بواسطة وحدة تحكم صغيرة ESP8266 Wemos D1.

يدعم مستويات البطارية والماء:

يدعم إدخال A0 ما يصل إلى 3.3 فولت. يتم استخدامه بالتناوب لقياس الفولتية.

للبطارية عن طريق تنشيط منفذ GPIO2 (D4).

لمستوى المياه عن طريق تنشيط منفذ GPIO14 (D5). تنشيط هذا المنفذ ينشط مرحلة القياس بالسعة. هذا للحد من استهلاك الطاقة.

يتم قياس جودة الهواء عن طريق تنشيط الوحدة بواسطة SDS011 GPIO15 (D8). يقرأ إدخال GPIO12 (D6) البيانات التسلسلية. في نفس الوقت يتم تنشيط وحدة BME280. يتم الاتصال عن طريق GPIO4 و GPIO5 (D1 ، D2) لاستعادة درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي.

أخيرًا ، يتم تنشيط صمام الملف اللولبي الذي سيصرف الأنبوب في نهاية اليوم بواسطة GPIO13 (D7).

تمت برمجة وحدة التحكم مع EspEasy من خلال الكود التالي.

الخطوة 4: قاعدة ESPEASY

على System # Boot do gpio، 15، 1

gpio ، 13 ، 1

gpio، 2، 0

gpio ، 14 ، 1

مجموعة ، 1 ، 20

اسمح ، 1 ، 0

ينتهي في

على نظام # استيقظ تفعل

gpio ، 15 ، 1

gpio ، 13 ، 1

gpio، 2، 0

gpio ، 14 ، 1

مجموعة ، 1 ، 20

اسمح ، 1 ، 0

ينتهي في

على واي فاي # قطع الاتصال تفعل

إذا [VAR # 2] = 0

اسمحوا ، 2 ، 1

اسمح ، 3 ، 180

إنهاء إذا

ينتهي في

على واي فاي # متصلة تفعل

// إعلام 1 ، system_is_started

اسمح ، 2 ، 0

اسمحوا ، 3 ، 1800

ينتهي في

في SDS011 # PM10 افعل

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]

ينتهي في

في القواعد # Timer = 1 do // مستوى البطارية

اسمح ، 1 ، [TENS # A0]

السماح ، 1 ، [VAR # 1] * 0.004

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=60&nvalue=0&svalue=٪v1٪

gpio، 2، 1 // إيقاف تشغيل التقاط جهد البطارية

gpio، 14، 0 // قم بتشغيل التقاط مستوى الماء

مجموعة ، 2 ، 10

ينتهي في

في القواعد # Timer = 2 do // مستوى الماء

اسمح ، 1 ، [TENS # A0]

اسمح ، 1 ، [VAR # 1] -60

إذا كان٪ v1٪ <0

اسمح ، 1 ، 0

آخر

السماح ، 1 ، [VAR # 1] * 0.0625

إنهاء إذا

SendToHTTP 192.168.1.231، 8082، /json.htm؟type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=٪v1٪

gpio، 14، 1 // إيقاف تشغيل التقاط مستوى الماء

مجموعة ، 3 ، 5

ينتهي في

في القواعد # الموقت = 3 افعل // تطهير المياه

إذا كانت٪ syshour٪ = 23 // 23h

إذا كان٪ sysmin٪> = 30 //> 30mn

إخطار 1، ecoulement

gpio، 15، 0 // إيقاف تشغيل SDS

gpio، 13، 0 // قم بتشغيل صمام الصرف

مجموعة توقيت 4 ، 240

آخر

مجموعة ، 4 ، 5

إنهاء إذا

آخر

مجموعة ، 4 ، 5

إنهاء إذا

ينتهي في

في القواعد # Timer = 4 do // حان وقت النوم

gpio، 13، 1 // أغلق صمام الصرف

النوم العميق ،٪ v3٪

ينتهي في

الخطوة 5: ترتيب المكونات في أنبوب PVC

المسبار السعوي ، حتى لو لم يكن معقدًا ، يستحق الاهتمام لأنه يجب معالجة نهايته وتعديله.

يتم تثبيت لوحات التحكم ومسبار SDS011 على دعامة لتسهيل إدخالها في أنبوب PVC.

استنتاج:

هذا التجميع ، مثل التجميع السابق ، لا يمثل أي صعوبة خاصة للأشخاص الذين لديهم معرفة ببرنامج Domoticz و ESPEasy.

يمكن أن يقيس بشكل فعال

• وجود جزيئات دقيقة ،
• الضغط الجوي،
• مستوى الرطوبة
• درجة حرارة،
• ارتفاع المطر

وهذا قريب من منزلك.

يأتي المشروع أيضًا بأفكار فنية:

التحكم في الطاقة بواسطة ترانزستور القصب أو الترانزستور PNP أو MOSFET. استخدام GPIO2 و GPIO15. استخدام المنفذ A0 عن طريق مضاعفة الإرسال. برمجة (القاعدة) لوحدة التحكم ESP8266.

تم نشر المشروع أيضًا على https://dangasdiy.top/ (متعدد اللغات)