Stasiun Cuaca Alternatif: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Stasiun cuaca lain, ya, tetapi dari jenis yang berbeda!

Saya sudah menerbitkan, lihat artikel sebelumnya, probe yang mengukur kualitas udara.

Stasiun yang dijelaskan di sini termasuk penambahan dan modifikasi.

Fitur yang ditambahkan:

• Mengukur suhu, kelembaban dan tekanan atmosfer (modul BME280).
• Mengukur jumlah hujan.

Perubahan dari proyek sebelumnya:

• Pengukuran tegangan baterai.
• Perumahan kompak yang mencakup semua elemen.
• Perubahan dalam diagram elektronik.

Mengingatkan tujuan:

• Minimalkan konsumsi daya.
• Minimalkan koneksi Wifi. (30 detik setiap 30 menit).
• Lingkungan tertutup.
• Pengisian baterai otomatis.

Keunikan sebenarnya terletak pada probe yang mengukur jumlah hujan. Ini didasarkan pada pengukuran kapasitif.

Langkah 1: Prinsip Pengukuran Tingkat Kapasitif

Prinsip pengukuran level kapasitif didasarkan pada variasi kapasitansi kapasitor. Rakitan terdiri dari tabung logam dan batang logam terisolasi ditempatkan di tengah tabung.

Batang dan dinding tabung membentuk kapasitor, yang kapasitansinya tergantung pada jumlah air di dalam tabung: Tabung vakum memiliki kapasitas yang lebih rendah dan dengan kapasitas air akan meningkat.

Perangkat elektronik mengukur peningkatan kapasitas dan menghasilkan tegangan sebanding dengan ketinggian air.

Rq: Batang yang diisolasi tidak ada arus yang melintasi air.

Evaluasi variabel yang terlibat

Permukaan penerima corong kira-kira 28 cm2 (4,3 sq in). Ukuran tabung sekitar 9 cm2 (1,4 sq in). Perbandingan luasnya sekitar 3. Jadi satu sentimeter air pada corong akan mengisi tabung dengan 3cm. Perkalian ini memberikan akurasi yang lebih baik. Dalam kasus pemasangan kami, kapasitansi yang diukur adalah sekitar 100pF.

Kalibrasi:

Setelah perakitan selesai, kami akan melanjutkan ke kalibrasi dengan gelas ukur. Kami akan melanjutkan cm demi cm di tingkat corong. Kami akan menyesuaikan R8 dan R13 untuk mengkalibrasi nilai minimum dan maksimum. (lihat diagram berikut)

Langkah 2: Diagram Pemasangan Indikator Level Air Analog

Pola ini terinspirasi dari Situs

Monostabil adalah 555. Lebar pulsa 555 sebanding dengan ketinggian air. R7 dan C5 membentuk filter low-pass untuk menghaluskan nilai DC dari rangkaian pulsa.

Offset tegangan pada output 555 dihilangkan pada tahap diferensial yang dibentuk oleh penguat quad LM324.

Stasiun yang ditenagai oleh 5V, konverter tegangan ditambahkan untuk menghasilkan 12V. Ini untuk memastikan pengoperasian indikator level yang optimal. Tegangan output disesuaikan untuk memberikan maksimum 3,7V pada input papan kontrol.

Langkah 3: Diagram Peralatan Kemudi

Perangkat ini dikendalikan oleh pengontrol mini ESP8266 Wemos D1.

Mendukung tingkat baterai dan air:

Input A0 mendukung hingga 3.3V. Ini digunakan secara bergantian untuk mengukur tegangan.

Untuk baterai dengan mengaktifkan Port GPIO2 (D4).

Untuk ketinggian air dengan mengaktifkan Port GPIO14 (D5). Aktivasi port ini memberi energi pada tahap pengukuran kapasitif. Ini untuk membatasi konsumsi daya.

Pengukuran kualitas udara dilakukan dengan memberi energi pada modul dengan SDS011 GPIO15 (D8). Entri GPIO12 (D6) membaca data serial. Pada saat yang sama modul BME280 diberi energi. Komunikasi dilakukan dengan GPIO4 dan GPIO5 (D1, D2) untuk memulihkan suhu, kelembaban, dan tekanan atmosfer.

Akhirnya katup solenoid yang akan mengalirkan pipa di penghujung hari diaktifkan oleh GPIO13 (D7).

Kontroler diprogram dengan EspEasy dengan kode berikut.

Langkah 4: Aturan ESPEASY

pada Sistem#Boot lakukan gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

pengatur waktu, 1, 20

biarkan, 1, 0

endon

Di Sistem#Bangun lakukan

gpio, 15, 1

gpio, 13, 1

gpio, 2, 0

gpio, 14, 1

pengatur waktu, 1, 20

biarkan, 1, 0

endon

di Wifi#Terputus lakukan

jika [VAR#2]=0

biarkan, 2, 1

biarkan, 3, 180

berakhir jika

endon

di Wifi#Tersambung lakukan

// beri tahu 1, system_is_started

biarkan, 2, 0

biarkan, 3, 1800

endon

Pada SDS011#PM10 lakukan

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]

endon

Pada Aturan#Timer=1 lakukan // Level baterai

biarkan, 1, [PULUHAN#A0]

biarkan, 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 // matikan penangkapan tegangan baterai

gpio, 14, 0 // aktifkan pengambilan level air

pengatur waktu, 2, 10

endon

Pada Aturan#Timer=2 lakukan // ketinggian air

biarkan, 1, [PULUHAN#A0]

biarkan, 1, [VAR#1]-60

jika %v1%<0

biarkan, 1, 0

lain

biarkan, 1, [VAR#1]*0.0625

berakhir jika

SendToHTTP 192.168.1.231, 8082, /json.htm?type=command¶m=udevice&idx=68&nvalue=0&svalue=%v1%

gpio, 14, 1 // matikan pengambilan level air

pengatur waktu, 3, 5

endon

Pada Aturan#Timer=3 lakukan // bersihkan air

jika %syshour%=23 // 23j

jika %sysmin%>=30 // >30mn

beri tahu 1, ecoulement

gpio, 15, 0 // matikan SDS

gpio, 13, 0 // nyalakan katup pembuangan

pengatur waktu, 4, 240

lain

pengatur waktu, 4, 5

berakhir jika

lain

pengatur waktu, 4, 5

berakhir jika

endon

Pada Aturan#Timer=4 lakukan // waktunya untuk tidur

gpio, 13, 1 // matikan katup pembuangan

tidur nyenyak, %v3%

endon

Langkah 5: Pengaturan Komponen dalam Tabung PVC

Probe kapasitif, meskipun tidak rumit, patut diperhatikan karena penyelesaiannya dan penyesuaiannya harus dirawat.

Papan kontrol dan probe SDS011 dipasang pada penyangga untuk memfasilitasi pengenalannya ke dalam tabung PVC.

Kesimpulan:

Perakitan ini, seperti yang sebelumnya, tidak mewakili kesulitan khusus bagi orang yang memiliki pengetahuan tentang perangkat lunak Domoticz dan ESPEasy.

Secara efektif dapat mengukur

• Adanya partikel halus
• Tekanan atmosfir,
• Tingkat kelembapan,
• Suhu,
• Tinggi hujan,

Dan ini dekat dengan rumah Anda.

Proyek ini juga muncul dengan ide-ide teknis:

Kontrol daya dengan relay buluh, transistor PNP atau MOSFET. Penggunaan GPIO2 dan GPIO15. Penggunaan port A0 dengan multiplexing. Pemrograman (Aturan) pengontrol ESP8266.

Proyek juga dipublikasikan di https://dangasdiy.top/ (multibahasa)