مستشعر درجة الحرارة / محطة الطقس: 9 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

قم بإنشاء محطة طقس أو مراقب درجة حرارة باستخدام مستشعر درجة الحرارة الرقمي الرائع DS1820. استخدم هذا الإعداد لمراقبة غرفة الخادم ، وكمحطة طقس ، ويتكون هذا المشروع من:

• شبكة حافلات دالاس بسلك واحد
• واجهة بين RS-232 ونظام Dallas 1-Wire
• مستشعرات درجة الحرارة الرقمية المتصلة بناقل دالاس أحادي الأسلاك (DS1820 / DS18s20)
• إعداد البرنامج لجمع درجات الحرارة ورسمها البياني

تم التحديث في 2007-11-18 لتضمين نصوص رسوم بيانية تلقائية وصور لتطبيقات الحياة الواقعية لهذا النظام.

الخطوة 1: أنت بحاجة

هذا ما تحتاجه لإنشاء محطة طقس أو مسجل درجة حرارة:

• بعض مهارات لينكس
• مهارات الإلكترونيات الأساسية واللحام وما إلى ذلك.

عناصر

• 1 6.2 فولت زينر ديود (1N5234)
• 1 3.9 فولت زينر ديود (1N5228)
• 2 ثنائيات شوتكي (1N5818)
• 1 1.5 ك المقاوم
• 1 طرف المسمار 2pin
• 1 D-sub 9 موصل أنثى مع نقاط لحام
• قطعة واحدة صغيرة من لوح بيرف بورد.
• واحد أو أكثر من مستشعر درجة الحرارة الرقمية DS1820 أو DS18s20 من دالاس لأشباه الموصلات
• كابلات Cat5
• يتقلص الأنبوب

الخطوة 2: إنشاء واجهة RS232

أحب أن أبني 1-Wire busmaster صغيرًا جدًا بحيث يمكنه الجلوس في الجزء الخلفي من الكمبيوتر في منفذ rs232.

الخطوة 1) اكتشف مدى صغر حجمك. ضع جميع المكونات على بيرفباورد. ضعهم مع وضع الدائرة في الاعتبار. لا نريد إضافة أي أسلاك إلى أسفل الدائرة! صورة Se. الخطوة 2) قص حجم perfboard الصحيح. فقط اسحب سكينًا حادًا عدة مرات فوق صف الثقوب حيث تريد القطع. افعل هذا على كلا الجانبين ، ثم قسمه إلى قسمين. عادة ما ينكسر عند خط الصدع الذي قمت بإنشائه. 3) جندى المكونات في مكانها. وقم بتوصيل نقاط اللحام لإكمال الدائرة.

الخطوة الثالثة: اختبار واجهة RS232

1) قم بتنزيل وتثبيت digitemp. على Debian و Ubuntu Linux ، يتم ذلك عن طريق تشغيل sudo apt-get install digitemp`.2) قم بتوصيل DS1820 إلى دائرتك ، فالجزء الأوسط يذهب في منفذ DQ ، وتنتقل الأرجل الأخرى في GND3) قم بتوصيل الدائرة بمنفذ rs232 لأجهزة الكمبيوتر ، فأنا أغطي القيام بذلك فقط مع Linux ، ولكن من الممكن أيضًا القيام بذلك في windows. 4) إذا كان الأمر `digitemp` لا يعمل ، فذلك بسبب وجود إصدارات متعددة من digitemp.type digitemp ، ثم اضغط على علامة التبويب لرؤيتها جميعًا.. digitemp_DS9097 هو الخيار الصحيح لهذا 1wire busmaster. فقط من أجل البساطة ، نريد أن يكون الأمر `digitemp` ، وليس` digitemp_DS9097`.type `sudo ln -s / usr / bin / digitemp_DS9097 / usr / bin / digitemp`5) كجذر ، أو باستخدام sudo: قم بتشغيل `digitemp -s / dev / ttyS0 -i`. يبحث هذا في شبكة 1wire عن أجهزة الاستشعار ، وينشئ ملف تكوين لـ digitemp. إذا كنت تستخدم COM2 ، فاستخدم -s /dev/ttyS1. Run `digitemp -a` لقراءة درجة حرارة المستشعر المؤقت المتصل. انظر لقطة الشاشة 6) افعل ذلك لجميع المستشعرات التي ستستخدمها ، واكتب العناوين لكل واحد ، عندما يكون لديك عدة أجهزة استشعار ، من الجيد معرفة أيهما.

الخطوة 4: اصنع المستشعرات والشبكة

عند توصيل شبكة 1wire الخاصة بك ، فأنت تريد استخدام كبلات شبكة cat 5.

لقد مررت ببعض التجارب السيئة في استخدام الكابلات الأخرى ، والجمع بين أنواع مختلفة من الكابلات. عند الركض على cat5 ، يمكن أن يحتوي الناقل 1wire على كبلات طويلة جدًا. في إعداد محطة طقس واحدة ، أقوم بتشغيل cat5 بطول 30 مترًا من غرفة تقنية بها كمبيوتر Linux وحتى السطح. على السطح ، يتم تقسيم الكبل إلى 3 كبلات بطول 5-15 مترًا مع مستشعر في نهاية كل منها. هذا الإعداد يعمل بشكل لا تشوبه شائبة. شبكة الأسلاك الواحدة قوية جدًا. صنع المستشعر: أنت تريد أن تجعل المستشعر مقاومًا للماء وصلبًا. 1) قم بقطع كابل Cat 5 إلى الطول المطلوب. 2) افصل طرف المستشعر عن العزل. اقطع 3 أزواج من 4 ، واترك اللون الأخضر / الأخضر. 3) حرك أنبوب انكماش صغير فوق السلك الأخضر. 4) قم بلحام السلك الأخضر بالدبوس الأوسط في DS1820 5) اسحب أنبوب الانكماش لأعلى ، بحيث يغطي كل المعدن في الساق الوسطى ومعدن السلك المتصل به. ثم قم بتسخينه بمسدس أخف أو مسدس حراري لتقليصه في مكانه 6) قم بتوصيل السلك الأبيض / الأخضر بالمسامرين الآخرين. 7) ضع أنبوب انكماش أكبر فوق المستشعر والكابل. انظر للصورة. ثم قم بتسخينه برفق باستخدام ولاعة حتى يتقلص في مكانه. لا تريد إشعال النار في الشيء ، فقط أبقِ اللهب بعيدًا عن أنبوب الانكماش بمقدار 4-10 مم. 8) ضع المستشعرات في أي مكان تريده ، واتصل بواجهة rs232 وقم بتوصيلها بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الخطوة 5: إعداد البرنامج - الحصول على البيانات

الآن بعد أن أصبحنا مستشعراتنا في مكانها الصحيح ، نريد جمع بعض البيانات منها. file digitemp.conf باستخدام مستشعرات yoru. شاهد الإخراج لمعرفة الرقم الذي تحصل عليه المستشعرات. 2) تحقق من درجة الحرارة باستخدام `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf`3) تفريغ بيانات الإخراج في ملف. لقد قمت بتفريغ ملف داخل apaches wwwroot ، وبهذه الطريقة يمكنني الوصول إلى درجة الحرارة من أي مكان. يضع الأمر `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf> / var / www / digitemp.txt` إخراج digitemp في file digitemp.txt4) أتمتة هذه العملية: اكتب `crontab -e` ، وهذا يفتح جذور crontab. Type` * * * * * digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf> / tmp / digitemp ؛ mv / tmp / digitemp / var / www / digitemp.txt` في هذا الملف ، واحفظه. شغّل `crontab -l` لتأكيد تثبيت crontab ، والسبب في أنني أقوم بتوصيل الإخراج إلى / tmp ثم نقله إلى / var / www ، هو أن digitemp يستخدم بضع ثوانٍ للتنافس في تشغيله. إذا حاولت الوصول إلى الإخراج أثناء تشغيل digitemp ، فستحصل على ملف غير مكتمل. قد يؤدي هذا إلى إفساد البرامج النصية الأخرى التي تقرأ البيانات من هذا الملف. (لم يتم تضمين هذا في لقطة الشاشة ، نسيت أن تفعل ذلك) محطة الطقس الخاصة بك قيد التشغيل الآن. استخدم البيانات للقيام بما تريد ، رسمها ، استخدمها لإرسال بريد إلكتروني في حالة ارتفاع / انخفاض درجة الحرارة ، إلخ.

الخطوة 6: إعداد البرنامج - الرسوم البيانية

هذا هو الجزء الصعب ، هناك حاجة إلى الكثير من البرمجة النصية هنا.1) حدد مكانًا لوضع البرامج النصية ومكانًا لتخزين الصور ومكانًا لتخزين البيانات. / temperature `` mkdir / var / log / digitemp_rrd`2) تثبيت البرنامج: ستحتاج إلى PHP و RRDtool. وحدة التحكم القابلة للتنفيذ) 3) قم بتنزيل وتثبيت البرامج النصية المسؤولة عن إنشاء الرسوم البيانية: قم بتنزيل tempsensor-0.1.tar.gz إلى جهاز Linux الخاص بك.`tar xvzf tempsensor-0.1.tar.gz``cp -v tempsensor / * / etc / tempsensor`4) قم بتكوين السكربتات افتح /etc/tempsensor/config.php واتبع التعليقات في هذا الملف. غيّر النص لقراءة بيانات الإدخال من "/var/www/digitemp.txt" إذا اتبعت المثال في الخطوة السابقة.5) آلي: أضف إدخال crontab بنفس الطريقة كما في الخطوة السابقة. يجب أن يعمل البرنامج النصي كل خمس دقائق ، ويجب أن تبدو الأسطر على النحو التالي: `* / 5 * * * * php /etc/tempsensor/logdata.php` `*/5 * * * * php /etc/tempsensor/graphdata.php "6) قم بتشغيل البرامج النصية يدويًا للتحقق مما إذا كانت تعمل. ملف التكوين.

الخطوة 7: التنفيذ 1 - مراقبة غرفة الخادم

كان أول تطبيق لي لهذا النظام في غرفة الخادم في مساكن الطلاب حيث أعمل. هذه بعض الصور لك

الخطوة الثامنة: التنفيذ 2- محطة الطقس

عندما جهزت غرفة الخادم بأجهزة استشعار لدرجة الحرارة ، لم أستطع مقاومة وضع بعضها على السطح!

محطة الطقس أصعب قليلاً من غرفة الخادم. هناك الكثير من التدخل في الخارج. قد تصطدم الشمس بجهاز استشعار ، وترسله من -1 إلى 30 درجة مئوية في 5 دقائق. لقد قمت بحل هذا باستخدام ثلاثة مستشعرات موضوعة في نقاط يمكن أن تتلقى ضوء الشمس في أوقات مختلفة خلال اليوم. نظرًا لأن الحرارة هي "الضجيج" الوحيد في القياس ، فأنا أستخدم المستشعر بأقل قراءة في أي وقت مثل "درجة الحرارة الخارجية". يتم تسوية درجة الحرارة مرة أخرى عن طريق حساب متوسط الدقائق القليلة الماضية.

الخطوة 9: التنفيذ 3 - غرفة سكن الطلاب

اتبع صديق لي هذه التعليمات ، وقام بتجهيز شقته بأجهزة استشعار لدرجة الحرارة. في الثلاجة والحمام والكمبيوتر وما إلى ذلك:)