Czujnik kierunku wiatru z własnymi rękami. Domowy anemometr. Pomiar prędkości wiatru Domowe urządzenia do domowej roboty generatorów wiatrowych
Zwykła stacja meteorologiczna domowa lub domowej roboty mierzy dwie temperatury wilgotności (w pokoju i na ulicy), presja atmosfera. I dodatkowo ma zegar z kalendarzem. Jednak obecna stacja meteorologiczna ma znacznie więcej - czujnik promieniowania słonecznego, metr opadów i wszystko, co w ogóle jest wymagane tylko dla profesjonalnych potrzeb, w jednym wyjątku. Miernik parametrów wiatru (prędkość, oraz, główne, wskazówki) - bardzo przydatne dodatek chatka. Ponadto markowe czujniki wiatru są dość dróg nawet na Ali-Babie i ma sens, aby spojrzeć na homemade rozwiązania.
Natychmiast mówię, że gdybym znał z góry, w jakim objętości wykonany ręcznie A moje pomysły wydane na eksperymentach wypadnie, może nie zacznie się. Ale zwrócona ciekawość, a czytelnicy tego artykułu mają szansę uniknąć tych podwodnych kamieni, które musiałem się potknąć.
Dla pomiary prędkości wiatru. (anemometria) Istnieje stopitot metod, z których główne są:
Termomemometric,
- Mechaniczny - z śmigłem (dokładniej, wirnik) lub wirnik poziomy kubek (klasyczny anemometr filiżanka), pomiar prędkości w tych przypadkach jest równoważna do pomiaru prędkości obrotowej osi, na której zamocuje śmigło lub wirnik.
- jak również ultradźwiękowe, łącząc pomiary prędkości i kierunków.
Dla pomiary kierunku. Metody mniej:
- wspomniane ultradźwięki;
- mechaniczny fluger z elektronicznym kątem uszkodzenia. Aby zmierzyć kąt obrotu, jest też wiele różne sposoby: Optyczne, oporowe, magnetyczne, indukcyjne, mechaniczne. Nawiasem mówiąc, można po prostu naprawić elektroniczny kompas na wale na walecie - tutaj jest tylko niezawodny i prosty (dla powtórzeń "kolana") Metody przesyłania odczytów o chaotycznej osi obrotowej nadal będą musiały szukać. Dlatego też wybieramy tradycyjny sposób optyczny.
Z niezależnym powtórzeniem dowolnej z tych metod, utrzymuj wymagania minimalnego zużycia energii i runda - może przez cały rok?) Pozostając na słońcu i w deszczu. Czujnik wiatru nie można umieścić pod dachem w cieniu - wręcz przeciwnie, należy go maksymalnie usunąć ze wszystkich czynników zakłócających i "otwarty na wszystkie wiatry". Doskonałe miejsce docelowe jest dach dachu domu lub, w najgorszym, stodole lub broszerze usunięte z innych budynków i drzew. Takie wymagania sugerują autonomiczne odżywianie i oczywiście kanał bezprzewodowy. Wymogi te wynikają z niektórych "wiązek" projektu, które opisano poniżej.
Przy minimalnym zużyciu energii
Przy okazji, a minimalne zużycie energii - ile to jest? Jeśli przejdziemy ze zwykłych baterii domowych typu AA, średnie zużycie schematu w idealnej sprawie powinno być nie więcej niż 1-2 mA. Policz się: pojemnik przyzwoity element alkaliczny rozmiaru AA wynosi około 2,5-3 a, czyli schemat o określonej zużyciu będzie działać od niego około 1500-2500 godzin lub 2-3 miesiące. Zasadniczo jest to również nieco, ale stosunkowo dopuszczalne - mniej nie może być możliwe: albo podbiegnie na baterie, albo musisz używać baterii, które muszą być ładowane częściej niż zmieniając baterie. Z tego powodu, gdy opracowując taki schemat, zobowiązany jest złapać wszelkie okruchy: Obowiązkowy tryb oszczędzania energii, starannie przemyślany inżynierii obwodu i sekwencję działań w programie. Następnie zobaczymy, że w ostatnim projekcie nadal nie spełniałem niezbędnych wymagań i musiał użyć zasilania baterii.
Opowieść informacyjna o tym, jak próbowałem odtworzyć najnowocześniejszy i zaawansowany sposób - ultradźwiękowe i nie powiodło się, powiem komuś czas. Wszystkie inne sposoby sugerują oddzielny pomiar prędkości i kierunku, dlatego musiał spalić dwa czujniki. Studiując teoretycznie termemometry, zdałem sobie sprawę, że gotowy wrażliwy element poziomu amatorskiego nie działałby z nami (są one dostępne na rynku zachodnim!), I niezależnie wymyślać - zaangażować się w następny Niio CRP z odpowiednim czasem i pieniądze. Dlatego, w jakiejś refleksji postanowiłem stworzyć jednolity projekt na obu czujnikach: anemometr kubka z optycznym pomiarem prędkości obrotowej i flugera z elektronicznym usuwaniem kąta obrotu na podstawie dysku kodującego (enkoder).
Projekty czujnika
Zaletą czujników mechanicznych jest to, że nie jest tam nie ma NIIOC, zasada jest prosta i zrozumiana, a jakość wyniku zależy tylko od dokładności spełnienia starannie przemyślanej struktury.Wydawało się takoretycznie, w praktyce wybuchło w grupie praca mechanicznaCzęść której musiała zostać zamawiana z boku, ze względu na brak obrotowych i frezarskich. Powiem, że powiem, że nigdy nie żałowałem, że od samego początku postawiam na podejście stolicy i nie dokonał struktur z przesłanych materiałów.
Dla flugera i anemometru następujące części należy zamówić z Tokaru i frezarki (ilość i materiał są wyświetlane natychmiast dla obu czujników):
Oś, notatka, upewnij się, że zostaniesz wyciągnięty tokarka: Zrób oś na kolanie z krawędzią dokładnie w centrum, jest prawie niemożliwa. A umieszczenie wyspy dokładnie wzdłuż osi rotacji tutaj - definiujący współczynnik sukcesu. Ponadto oś musi być doskonała bezpośrednia, nie są dozwolone żadne odchylenia.
Mechaniczny czujnik kierunku wiatru - elektroniczna pogoda
Podstawą łopatki (jak również czujnik prędkości jest dalej) służy jako wspornik w kształcie litery P z dural D-16, przedstawiony na rysunku w górnej części lewej. Kawałek fluoroplasta jest wciśnięty do dolnej pogłębiania, w którym stalowa przerwa jest wykonana w kolejno w wierstwie 2 i 3 mm. W tym pogłębianiu oś jest wkładana z ostrym końcem (dla flugera - z mosiądzu). Z góry przechodzi swobodnie przez otwór 8 mm. Nad tą otwór śruby M2 do wspornika mocuje prostokątny kawałek tego samego fluoroplastycznego o grubości 4 mm, aby pokrywa się do otworu. W fluoroplastie otwór jest wykonany dokładnie o średnicy osi 6 mm (znajduje się dokładnie wspólna oś Otwory - patrz rysunek montażowy poniżej). Fluoroplastyczny na górze i poniżej odgrywa rolę łożysk przesuwnych.
Oś w miejscu tarcia na temat fotorelplastic może być polerowana, a obszar tarcia jest zmniejszony, biorąc otwór w fluoroplastyczny. ( Zobacz ten temat Poniżej Poster od 09/13/18 i 05.06.19). Do pogody nie odgrywa specjalnej roli - niektóre "hamowanie" jest nawet przydatne, a dla anemometru będzie musiał spróbować zminimalizować tarcie i bezwładność.
Teraz o usunięciu wielkości kąta obrotu. Klasyczny enkoder słuchu na 16 przepisach w odniesieniu do naszego przypadku wygląda jak pokazano na zdjęciu: 
Rozmiar dysku został wybrany, w oparciu o warunki niezawodnej izolacji optycznej odbiornika emitera parowego od siebie. Dzięki takiej konfiguracji szerokość szczeliny wynosi 5 mm, znajduje się również z przedziałem 5 mm, a pary optyczne znajdują się w odległości dokładnie 10 mm. Wymiary wspornika, do którego zamontowany jest fluger, zostały obliczone precyzyjnie na podstawie średnicy dysku 120 mm. Wszystko to oczywiście można zmniejszyć (zwłaszcza jeśli wybierzesz diody LED i fotodetektorzy jak najmniejszej średnicy), jak to możliwe, ale zostało uwzględnione pod uwagę złożoność wytwarzania enkodera: Okazało się, że pracownicy frezujący nie są Zrobione za taką drobną pracę, ponieważ musiało być cięte ręcznie z supfil. I tu bardziej rozmiary, tym bardziej wiarygodny wynik i mniej problemów.
Na powyższym rysunku montażu pokazuje mocowanie dysku do osi. Ostrożnie skupiony dysk jest przymocowany przez śruby M2 do tulei Capro Alley. Rękaw jest umieszczony na osi, tak że szczelina na górze jest minimalna (1-2 mm) - tak, że oś w pozycji normalnej obraca się swobodnie, a podczas zamachu, końcówka nie wypadła z gniazda na dół. Bloki fotodetektorów i emitterów są przymocowane do wspornika z góry i poniżej dysku, bardziej szczegółowo o ich projekcie.
Cała konstrukcja jest umieszczona w plastiku (ABS lub poliwęglan) Obudowa 150 × 150 × 90 mm. Jako zebrany formularz (bez pokrywy i flogu), czujnik kierunku wygląda tak:
Należy pamiętać, że wybrany kierunek północ jest oznaczony strzałką, należy go zaobserwować, gdy czujnik jest zainstalowany na miejscu.
Na górze osi sama łopatka jest dołączona. Wykonany jest na podstawie tej samej osi mosiądzu, w nacięcie po głupszej stronie, której trzon z mosiądzu jest lutowany. Przy gwałtownym końcu gwint M6 jest cięty na pewnej długości, a okrągły angażowanie węgla jest zamocowane na nim, odlew od ołowiu:
Ładunek jest zaprojektowany tak, aby środek ciężkości znani był dokładnie do miejsca montażu (przesuwanie go wzdłuż wątku, można osiągnąć doskonałe równoważenie). Mocowanie flugera do osi odbywa się przy użyciu śruby nierdzewnej M3, która przechodzi przez otwór w osi flugeru i jest przykręcony do gwintu, pokrojony w osi obrotu (śruba napełniająca jest widoczna Zdjęcie powyżej). W celu dokładnej orientacji górna część obrotu ma półokrągły pogłębianie, który leży osi flugera.
Czujnik prędkości wiatru - kubek anemometr z własnymi rękami
Jak już rozumiesz, podstawa czujnika prędkości w celu zjednoczenia została wybrana taka sama jak na pogodę. Ale wymagania dotyczące projektu są nieco inne: W celu zmniejszenia progu dotyku, anemometr musi być ułatwiony jak najwięcej. Dlatego, w szczególności oś do niego wykonana jest z dural, dysk z otworami (do pomiaru prędkości obrotowej) zmniejszona o średnicy:
Jeśli są cztery optouple dla cztero-bitowego enkodera szarego, a następnie dla czujnika prędkości tylko jeden. Przez okrąg Disk wywiercono 16 otworów na równej odległości, więc jeden obrót płyty na sekundę jest równoważny z 16 hezes częstotliwości pochodzących z Optoupler (możesz więcej otworów, możliwe jest mniej - pytanie jest tylko na skala przeliczania i oszczędzania energii do emitatorów).
Domowej roboty czujnik nadal będzie dość szorstki (próg rozpoczęcia co najmniej pół metra na sekundę), ale możliwe jest zmniejszenie go tylko wtedy, gdy radykalnie zmieniasz projektowanie: na przykład, zamiast filiżanki gramofonów, umieść śmigło zamiast kubka. W filiżance gramofonu różnica w siłę strumienia strumienia, powstały moment obrotowy, stosunkowo mały - uzyskuje się wyłącznie ze względu na różną formę powierzchni, która spełnia przepływ powietrza padającego (dlatego kształt kubków powinien Bądź jak najbardziej widecred - idealnie jest to połowa jajka lub piłki). Moment obrotowy śmigła jest znacznie większy, można to zrobić znacznie mniej wagowo, a na koniec producent jest łatwiejszy. Ale śmigło należy zainstalować w kierunku przepływu powietrza - na przykład, umieszczając go na końcu tej samej pogody.
Kwestia zagadnień w tym samym czasie: jak przenieść świadectwo z chaotycznego czujnika obracającego się wokół osi pionowej? Nie mogłem go rozwiązać, i oceniać przez fakt, że profesjonalne kubki są nadal szeroko rozpowszechniane, postanawia się nie od sondażu (ręczne anemometry w obliczeniach nie bierze ich - są one ręcznie zorientowane).
Moja wersja anemometru kubka jest wykonana na podstawie dysku lasera. Widok z góry i poniżej przedstawiono na zdjęciu:
Kubki są wykonane z dna z butelek z wody dziecięcej "Agusha". DiSYSHKO jest starannie odcięta, ze wszystkimi trzema - w tej samej odległości, aby mieć równą wagę, lokalnie ogrzewa się w środku (w żadnym przypadku nie ogrzewać całości - nieodwracalnie połknięte!) I tylna strona drewnianej uchwytu z pliku jest wyciągnięty do wyjścia, aby uczynić go bardziej usprawnionym. Powtórzysz - butelki butelek więcej ilościOd pięciu do sześciu sztuk prawdopodobnie będzie mógł wykonać trzy lub mniej niż te same kubki. W kubkach wykonanych, szczelina jest wykonana i są ustalone wzdłuż obwodu dysku przy 120 ° w stosunku do siebie za pomocą wodoodpornego kleju uszczelniającego. Dysk jest ściśle wyśrodkowany w stosunku do osi (zrobiłem to z zagnieżdżoną metalową podkładką) i zamocowany na śrubach z rękawem CAPRO M2.
Całkowita konstrukcja i instalacja czujników
Oba czujniki, jak już wspomniano, są umieszczone w obudowach z tworzywa sztucznego 150 × 150 × 90 mm. Do wyboru materiału sprawy konieczne jest w przybliżeniu: ABS lub poliwęglan ma wystarczającą odporność na warunki atmosferyczne, ale polistyren, pleksiglass, a nawet bardziej niż polietylen, nie będą trudne do zdecydowania (i będą również trudne do ich ochrony Zbyt trudne). Jeśli nie ma możliwości zakupu pudełka korporacyjnego, lepiej jest samodzielnie lutować ciało z glassfultolitu foliowego, a następnie farbować, aby chronić przed korozją i dając gatunki estetyczne.W pokrywie, otwór 8-10 mm jest wykonany w pokrywie, w którym stożek z tworzywa sztucznego jest wklejony z tym samym klejem szczeliwa, rzeźbione z sprayu z uszczelniacza natryskowego lub kleju:
Aby zatruć stożek na osi, zabezpieczyć zacisk cięcia z dna pokrywy, sprawdź dokładne centrum na nim i pogłębić wiertło 12 mm, dzięki czemu pierścieniowa wnęka wokół otworu. Stożek powinien iść tam dokładnie, po którym można go oszukać przez klej. Możesz dodatkowo naprawić go w pozycji pionowej w czasie zamrożenia śrubą nakrętką.
Sama czujnik prędkości zakrywa oś tym stożkiem, jako parasol, zapobiegając wejściem wody do wewnątrz. W celu uzyskania pogody należy dodatkowo umieścić tuleję nad stożkiem, który zamknie szczelinę między osią a stożkiem z bezpośredniego odpływu wody (patrz zdjęcie ogólnego typu czujników).
Przewody z Optopar ze mną są usuwane do oddzielnego złącza typu D-sub (patrz zdjęcie czujnika kierunku powyżej). Uzyskana część z kablem jest wkładana przez prostokątny otwór u podstawy obudowy. Otwór jest następnie pokryty pokrywką z gniazda do kabla, który przytrzymuje gniazdo przed upuszczaniem. Trwałe wsporniki do mocowania na miejscu są przykręcane do podstawy obudowy. Konfiguracja zależy od lokalizacji instalacji czujnika.
Jako zebrany formularz oba czujniki wyglądają tak:
Tutaj są wyświetlane już zainstalowane na miejscu - na altanie koni. Należy pamiętać, że wgłębienia do mocowania pokrywy śruby są chronione przed wodą z surowymi czapkami gumowymi. Czujniki są instalowane ściśle poziomo według poziomu, dla których konieczne było użycie wyściółki z kawałków linoleum.
Część elektroniczna.
Stacja meteorologiczna jako całość składa się z dwóch modułów: zdalny blok (który służy zarówno czujniki wiatru, jak i usuwa odczyty z zewnętrznego czujnika wilgotności temperatury), a główny moduł z wyświetlaczem. Jednostka przedłużająca jest wyposażona w nadajnik bezprzewodowy do wysyłania danych zainstalowanych w niej (antena wystaje z boku). Moduł główny odbiera dane z urządzenia zdalnego (odbiornik do wygody jego orientacji jest wykonany na kablu do oddzielnej jednostki), a także usuwa odczyty z wewnętrznego czujnika temperatury i wyświetla wszystko na wyświetlaczach. Oddzielny składnik jednostki głównej jest zegar z kalendarzem, który zapewnia wygodę całkowitego ustawienia stacji serwowane są przez oddzielnego sterownika Mini Arduino i mają własne wyświetlacze.Zdalny moduł i schemat pomiaru czujników wiatru
Diody LED AL-107B zostały wybrane jako emisje fotograficzne. Te zabytkowe diody LED, oczywiście, nie są najlepsze w swojej klasie, ale mają miniaturowy korpus o średnicy 2,4 mm i zdolny do przekazywania prądu do 600 mA w pulsie. Nawiasem mówiąc, gdy testowanie, okazało się, że próbka tej dioda LED około 1980 r. Uwolnienia (w czerwonej obudowie) ma coś więcej niż dwa razy więcej wydajności (wyrażone w zakresie pewnych prac photodetector) niż nowoczesne okazały W "Dusze chipa" (są przezroczystą żółtawą zieloną skrzynką). Jest mało prawdopodobne, że w 1980 r. Kryształy były lepsze niż teraz, chociaż to, co do diabła nie żartuje? Jest jednak możliwe, w przypadku różnych kątów rozpraszania w tym samym projekcie.Przez dioda LED w czujniku prędkości d.C. Około 20 mA (rezystor 150 omów o odżywianiu 5 woltów), aw czujniku kierunku - impuls (meander ze standardowym 2) prądem około 65 mA (te same 150 omów z odżywianiem 12 V). Średni prąd za pomocą jednego kierunku LED czujnika jest około 33 mA, tylko cztery kanały wynoszą około 130 mA.
Phototransistors L-32P3C w przypadku o średnicy 3 mm wybrano jako fotodetertery. Sygnał usunięto z kolektora załadowanego do rezystora 1,5 lub 2 kΩ z zasilania 5 V. Te parametry są wybrane tak, że w odległości ~ 20 mm między emisją fotograficzną a odbiornikiem na wejściu sterownika przybył na raz Pełnowymiarowy sygnał logiczny na poziomie 5 V bez dodatkowych amplifikacji.. Pędy, które pojawiają się tutaj, mogą wydawać się nieproporcjonalnie, jeśli przejdziesz z wyżej wymienionych minimalnych wymogów zużycia energii, ale jak widać, pojawiają się w każdym cyklu pomiarowym przez maksymalnie kilka milisekund, tak że całkowita konsumpcja pozostaje niewielka.
Podstawa do odbiorników i emitatorów serwowanych segmentów kanału kablowego (widoczna na zdjęciu czujników powyżej), wyciąć tak, że u podstawy utworzenia "uszy" do mocowania na wsporniku. Dla każdego z tych przycinania plastikowa płyta przyklejono do pokrywy blokującą, szerokość równa szerokości kanału została przyklejona. Diody LED i Phototransistors zostały zamocowane w pożądanej odległości w otworach wierconych w tej płytce, aby wnioski były wewnątrz kanału, a tylko wybrzuszeni na końcu wykonywanych obudów. Wnioski są wyłączone zgodnie ze schematem (patrz poniżej), zewnętrzne wnioski są wykonane przez przycinanie elastycznego przewodu wielokolorowego. Rezystory dla emitentów czujnika kierunku są również umieszczone wewnątrz kanału, jeden ogólny wyjście jest wykonane z nich. Po rozkładaniu pokrywy zatrzaski na miejscu, wszystkie pęknięcia są uszczelnione plasteliną i dodatkowo lepką taśmą, która również zamyka otwór z przeciwnego wniosku, a cały projekt jest wylewany żywica epoksydowa. Wnioski zewnętrzne, jak widać na zdjęciu czujników, są wyświetlane na bloku zacisku, zamocowane z tyłu wspornika.
Schematyczny schemat Jednostka przetwarzająca czujnik wiatru wygląda tak:
O usługi od 12-14 woltów pochodzi, patrz poniżej. Oprócz elementów określonych na schemacie jednostka zewnętrzna zawiera czujnik temperatury wilgotności, który nie jest pokazany na diagramie. Divider napięcia podłączony do wyjścia A0 sterownika jest przeznaczony do sterowania napięciem zasilania w celu terminowej wymiany. Dioda LED podłączony do tradycyjnego wniosku 13 (wyjście 19 obudowy DIP) jest superochny, dla normalnego, nie oślepia blasku jest wystarczająco prądu do udziału Milmiamper, który zapewnia niezwykle wysoki losowy resporor 33 COM.
Diagram wykorzystuje "Naked" ATMEGA328 w obudowie DIP zaprogramowanej przez UNO i zainstalowany na panelu. Takie sterowniki z już zarejestrowanym arduino-bootloaderem są sprzedawane, na przykład, w dipe wiórów (lub bootloader może być napisany niezależnie). Taki kontroler jest dogodnie zaprogramowany w znanym medium, ale pozbawiony komponentów na pokładzie, najpierw okazuje się bardziej ekonomiczne, po drugie, zajmuje mniej miejsca. Można uzyskać pełnoprawny tryb oszczędzania energii, pozbycie się również pozbycia się bootloadera (i ogólnie odtwarzanie całego kodu na asemblerze :), ale tutaj nie jest bardzo istotne, a programowanie jest niepotrzebnie skomplikowane.
W schemacie szare prostokąty krążyły elementy odnoszące się oddzielnie do kanałów i kierunków. Rozważ funkcjonowanie systemu jako całości.
Działanie sterownika jest ogólnie zarządzane przez WDT Watchdog, zawarte w trybie wyzwania przerwań. WDT wyświetla kontroler z trybu uśpienia w określonych odstępach czasu. Jeśli timer zostanie przebudowany w odłączonym przerwie, ponowne uruchomienie z podstaw nie występuje, wszystkie zmienne globalne pozostają z ich wartościami. Pozwala to na gromadzenie danych od przebudzenia do przebudzenia i w pewnym punkcie, aby je przetworzyć - na przykład uśredniony.
Na początku programu dokonano następujących list bibliotek i zmiennych globalnych (aby nie zagrozić tekstu już obszernych przykładów, wszystko, co należy do czujnika wilgotności temperatury, jest publikowany tutaj:
#Zawierać.
Aby inicjować tryb uśpienia i WDT (przebudzenie co 4 sekundy), następujące procedury służą:
// tłumaczenie systemu do trybu uśpienia Void System_Sleep () (ADCSRA & \u003d ~ (1<< ADEN); //экв. cbi(ADCSRA,ADEN); выключим АЦП
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN); // режим сна
sleep_mode(); // система засыпает
sleep_disable(); // система продолжает работу после переполнения watchdog
ADCSRA |= (1 << ADEN); /экв. sbi(ADCSRA,ADEN); включаем АЦП
}
//****************************************************************
// ii: 0=16ms, 1=32ms,2=64ms,3=128ms,4=250ms,5=500ms
// 6=1 sec,7=2 sec, 8=4 sec, 9= 8sec
void setup_watchdog(int ii) {
byte bb;
if (ii > 9) II \u003d 9; bb \u003d II & 7; Jeśli (II\u003e 7) bb | \u003d (1<<5); //в bb - код периода
bb|= (1<
Funkcje SETUP () są zadeklarowane kierunki wyjść, biblioteka nadajnika 433 MHz jest zainicjowana, a timer Watchdog (ciąg dla in_pinf jest również zbędny i włożony do pamięci):
Ustawienia bezludzki () (Pinmode (Ir_pinf, wyjście); // na wyjściu Pinmode (in_pinf, wejście); // Wykrywanie częstotliwości wyjściowych do wejścia Pinmode (13, wyjście); // VW_Setup LED (1200); // Połączenie VW_Setup (1200); // Połączenie VW_Setup Prędkość VW_SET_TX_PIN (2); // D2, PD2 (4) Wyjście transmisji Virtualwire // Serial.begin (9600); // Serial-Port do sterowania podczas debugowania Setup_watchdog (8); // WDT Okres 4 C WDT_Reset (); )
Wreszcie, w głównym cyklu programu, najpierw za każdym razem przebudzenie (co 4 sekundy) Odczytaj napięcie i oblicz częstotliwość czujnika prędkości wiatru:
Pętla pusta () (WDT_Reset (); // Resetuj timer cyfrowy (Ledpin, High); // włącz LED do sterowania Batt \u003d Annicread (0); // Przeczytaj i zapisz bieżący kod baterii / * \u003d\u003d\u003d Częstotliwość \u003d\u003d\u003d \u003d * / Digitalwrite (Ir_pinf, wysoka); // Włącz czujnik prędkości LED IR-LED Founf F \u003d 0; // Zmienna do częstotliwości TOMEN \u003d PRESIONS (IN_PIN, LOW, 250000); // Czekanie 0,25 sekundy // Serial. PrintLn (TOME); // Aby kontrolować, czy zostanie debugowanie (TOME! \u003d 0) (// W przypadku braku częstotliwości F \u003d 1000000 / Float (TOME);) // Oblicz częstotliwość Sygnał w Hz Digitalwrite (Ir_PIN, Niska); / / Wyłącz IR LED FF \u003d F; // Zapisz obliczoną wartość w tablicy .....
Czas spalania LED IR (spożywczy, przypominający, 20 mA) tutaj, jak widać, będzie maksymalny przy braku obrotu dysku czujnika i jest jednocześnie około 0,25 sekundy. Minimalna zmierzona częstotliwość wynosi zatem 4 Hz (jedna czwarta rewolucji płyty na sekundę w 16 otworach). Jak się okazało, gdy kalibrując czujnik (patrz poniżej), odpowiada ona około 0,2 m / s prędkości wiatru, podkreślamy, że jest to minimalna mierzona prędkość wiatru, ale nie rozwiązywać zdolności, a nie próg zginania ( który będzie znacznie wyższy). Jeśli występuje częstotliwość (czyli, gdy czujnik jest obracany), czas pomiaru (i odpowiednio, czas spalania LED, czyli, bieżące zużycie) będzie proporcjonalnie zmniejszone, a uchwała jest zwiększenie.
Poniższe procedury, po których następuje każde czwarte przebudzenie (to znaczy, co 16 sekund). Częstotliwość czujnika prędkości z nagromadzonych czterech wartości, które przesyłamy, nie jest średnia, a maksymalna - jak pokazano doświadczenie, jest to bardziej informacyjna wartość. Każda z wartości, niezależnie od tego typu, dla wygody i jednolitości, przekształcamy na liczbę dodatnią liczby całkowitej 4 z wyładowań dziesiętnych. Rzucanie liczby przebudzenia zegarki zmiennej liczenia:
// co 16 sekund uśredniających baterię i określa maksymalną wartość / częstotliwość 4 wartości: jeśli (liczba \u003d\u003d 3) (f \u003d 0; // wartość częstotliwości dla (bajt i \u003d 0; i<4; i++) if (f
/ * \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d wiatr szary \u003d\u003d\u003d\u003d * / // kierunek: ton (Ir_pin, 5000); // Częstotliwość 5 kHz na boolean tak \u003d fałszywy tranzystor; Bajt i \u003d 0; While (! Tak) (// Wyładowanie 3 I ++; Loolean State1 \u003d (DigitalRead (in_3P) i wysoki); opóźnioneMicroseconds (100); // Opóźnienie w 100 mikrosekundach Tak \u003d (State1 &! DigitalRead (in_3P)); (i\u003e 4) przerwa; // Próbujemy cztery razy), jeśli (tak) WDIR \u003d 1; Inaczej WDIR \u003d 0; Tak \u003d false; I \u003d 0; While (! Tak) (// Wyładowanie 2 I ++; Bolian State1 \u003d (DigitalRead (in_2P) i wysoki); opóźnioneMicroseconds (100); // Opóźnienie w 100 mikrosekundach Tak \u003d (State1 &! DigitalRead (in_2P)); (i\u003e 4) przerwa; // Próbujemy cztery razy), jeśli (tak) WDIR \u003d 1; Inaczej WDIR \u003d 0; Tak \u003d false; I \u003d 0; While (! Tak) (// Wyładowanie 1 I ++; BOOLEAN STATE1 \u003d (DigitalRead (in_1P) i wysoki); opóźnioneMicroseconds (100); // Opóźnienie w 100 mikrosekundach Tak \u003d (State1 &! DigitalRead (in_1P)); (i\u003e 4) przerwa; // Próbujemy cztery razy), jeśli (tak) WDIR \u003d 1; Inaczej WDIR \u003d 0; Tak \u003d false; I \u003d 0; podczas gdy (! Tak) (// Wyładowanie 0 I ++; Loolean State1 \u003d (DigitalRead (in_0P) & High); OpóźnioneMicroseconds (100); // Opóźnienie w 100 mikrosekundach Tak \u003d (State1 &! DigitalRead (in_0P)); (i\u003e 4) przerwa; // Próbujemy cztery razy), jeśli (tak) WDIR \u003d 1; Inaczej WDIR \u003d 0; Notone (Ir_Pin); // Wyłącz częstotliwość // Zbierz bajt w szarym kodzie: Wind_gray \u003d WDIR + WDIR * 2 + WDIR * 4 + WDIR * 8; // Przesyłanie bezpośrednie do DV. kod int Wind_g \u003d Wind_gray * 10 + 1000; // suplement do 4 synów. zrzuty. . . . .
Maksymalny czas trwania jednej procedury będzie w przypadku braku częstotliwości w odbiorniku i wynosi 4 × 100 \u003d 400 mikrosekund. Maksymalny czas spalania czołowych kierunków będzie, gdy nie ma odbiornika, czyli 4 × 400 \u003d 1,6 milisekund. Algorytm, przy okazji, będzie działać w taki sam sposób, jeśli zamiast częstotliwości, którego okres jest wiele 100 μs, po prostu przedstawić stały wysoki poziom diod LED. Jeśli jest meander, zamiast stałego poziomu, po prostu zaoszczędzić dietę dwa razy. Nadal możemy zapisać, jeśli zaczniesz każdą podczerwień prowadzoną przez oddzielną linię (odpowiednio, przez oddzielny zawarcie sterownika z jej kluczowym tranzystorem), ale schemat, układ i sterowanie oraz prąd 130 mA na 2 ms co 16 sekund są skomplikowane. - To widzisz, trochę.
Wreszcie, bezprzewodowa transmisja danych.. Aby przenieść dane z lokalizacji czujników do pakietu wyświetlacza, najprostszą, taniej i niezawodnej metody: para nadajnika / odbiornika przy częstotliwości 433 MHz. Zgadzam się, metoda nie jest najwygodniejsza (ze względu na fakt, że urządzenia są przeznaczone do przesyłania sekwencji bitów, a nie całości bajtów, konieczne jest, aby być wyrafinowane w konwersji danych między niezbędnymi formatami), a ja jestem przekonany Wielu chce się ze mną kłócić pod względem niezawodności. Odpowiedź na ostatni sprzeciw jest prosty: "Po prostu nie wiesz, jak je gotować!".
Sekretem jest to, że zwykle pozostaje za ramą różnych opisów wymiany danych przez kanał 433 MHz: Ponieważ instrumenty te są czysto analogowe, wtedy zasilanie odbiornika musi być bardzo dobrze wyczyszczone z jakichkolwiek obudowych zmarszczek. W żadnym przypadku nie należy karmić odbiornika z wewnętrznego stabilizatora 5 V Arduino! Instalacja do odbiornika oddzielnego stabilizatora niskiego mocy (LM2931, LM2950 lub podobny) bezpośrednio w pobliżu jego wniosków, przy prawidłowych obwodach filtrowania na wejściu i wyjściu, radykalnie zwiększa zakres i niezawodność transmisji.
W tym przypadku nadajnik pracował bezpośrednio z napięcia baterii 12 V, odbiornik i nadajnik wyposażono w standardowe domowe anteny w postaci długości 17 cm długości. Pakiet informacji o długości 24 bajtów (biorąc do uwzględnienia wilgotności i temperatury) bez żadnych problemów z pewnością przekazywane z prędkością 1200 bps po przekątnej przez sekcję ogrodową 15 akrów (około 40-50 metrów), a następnie przez trzy ściany dziennika wewnątrz pokoju (w którym, na przykład, na przykład Sygnał komórkowy jest wykonany z wielką trudnością, a nie wszędzie). Warunki praktycznie nieosiągalne dla dowolnego standardowego 2,4 GHz (Typ Bluetooth, ZIG-Bee, a nawet Amatorskie Wi-Fi), pomimo faktu, że zużycie nadajnika tutaj jest żałosne 8 mA i tylko w momencie samej transmisji, reszta Czas przetwornik zużywa czcigodny grosz. Nadajnik jest strukturalnie umieszczony wewnątrz bloku, antena wystaje bok poziomo.
Łączymy wszystkie dane do jednego pakietu (na prawdziwej stacji do niej, nawet temperatura i wilgotność zostanie dodana do niego), składająca się z jednolitych części 4-bajtów i podpisu "DAT" naglądzie przez podpis, wyślij go do nadajnika i Ukończ wszystkie cykle:
/ * \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d Nadajnik \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d * / String strmsg \u003d "DAT"; // Podpis - szybkość STRMSG + \u003d VOLT; // przymocuj baterię 4 rozładowania STRMSG + \u003d Wind_g; // dołączyć wiatr 4 rozładowanie strmsg + \u003d fi; // Przymocuj częstotliwość 4 rozładowania STRMSG.Tocararray (MSG, 16); // Przetłumacz ciąg do tablicy // Serial.println (MSG); // Aby kontrolować VW_SEND ((UINT8_T *) MSG, STRLEN (MSG)); // Transfer wiadomości VW_WAIT_TX (); // Czekamy na zakończenie transferu - upewnij się! Opóźnienie (50); // + nawet na wypadek liczenia opóźnienia \u003d 0; // Zresetuj licznik) // End Count \u003d\u003d 3 else Count ++; Digitalwrite (Ledpin, Niska); // Gasim System_Sleep () Dioda LED sygnału; // System - W sen) // Loop
Rozmiar pakietu można zmniejszyć, jeśli odmówisz reprezentowania każdej z odmian różnych typów w postaci jednolitego kodu 4 bajtów (na przykład dla szarego kodu, oczywiście, jeden bajt). Ale zostawiłem uniwersalizację ze względu na wszystko, jak to jest.
Odżywianie i funkcje projektu zdalnego bloku. W ten sposób liczy się zdalne zużycie bloku:
20 mA (emiter) + ~ 20 mA (sterownik z łańcuchami pomocniczymi) przez około 0,25 z co cztery sekundy - średnio 40/16 \u003d 2,5 mA;
- 130 mA (emitters) + ~ 20 mA (sterownik z łańcuchami pomocniczymi) przez około 2 ms co 16 sekund - średnio 150/16/50 ≈ 0,2 mA;
Rzuca do tego obliczenia zużycie sterownika podczas wyjmowania danych z czujnika wilgotności temperatury i podczas pracy nadajnika, śmiało przynieść średnie zużycie do 4 mA (ze szczytem około 150 mA, zawiadomienie!). Baterie (które, przy okazji, będziesz potrzebować 8 sztuk, aby zapewnić moc nadajnika z maksymalnym napięciem!) Będziesz musiał zmienić zbyt często, ponieważ pomysł zasilania zdalnego bloku z baterii 12-woltowej Wkrętak - utworzyli je tylko dwa kawałki niepotrzebne. Ich pojemność jest nawet mniejsza niż odpowiednia ilość baterii AA - tylko 1,3 i godzinę, ale nikt nie przeszkadza im zmienić je w dowolnym momencie, trzymając drugą naładowaną. Dzięki temu zużyciu 4 miesięcy 1300 m m mało, wystarczy na około dwa tygodnie, co nie jest zbyt kłopotliwe.
Należy pamiętać, że napięcie baterii oddechowej może wynosić do 14 woltów. W tym przypadku dostarczany jest 12-Volt wejściowy stabilizator - aby zapobiec przepięciu mocy nadajnika i nie przeciążać głównego pięciokrotnego stabilizatora.
Zdalny blok w odpowiednim przypadku plastikowy jest umieszczony pod dachem, kabel zasilający z baterii i połączeń z czujnikami wiatru jest podłączony do niego. Główną trudnością jest to, że schemat okazał się niezwykle wrażliwy na wilgotność powietrza: w deszczowej pogodzie, po kilku godzinach zaczyna odbierz nadajnik, pomiary częstotliwości pokazują pełną owsiankę, a pomiary napięcia baterii pokazują " Pogoda na Marsie ".
Dlatego po algorytmach debugowania i sprawdź wszystkie połączenia, obudowa musi być starannie zapieczętowana. Wszystkie złącza przy wejściu do korpusu są nikczemne za pomocą szczeliwa, to samo dotyczy wszystkich wysiązywania głowic śrubowych, anteny wyjściowej i kabla zasilającego. Złącze obudowy są oznaczone plasteliną (biorąc pod uwagę fakt, że będą musiały być rozpowszechniane), a dodatkowo jest dostarczany na górze pasków taśmy sanitarnej. Nie jest też źle, aby dokładnie wzmocnić złącza zużytych epoksydowych wewnątrz: tak, wskazany na samym schematu zdalnego modułu DB-15 nie jest zamknięte, a między metalową oprawą i plastikową podstawą powoli rozpadnie mokre powietrze.
Jednak wszystkie te środki będą dają jedynie skutek krótkoterminowy - nawet jeśli nie ma zimnego mokrego powietrza, a następnie suche powietrze z pomieszczenia jest łatwo przekształcane w mokro, gdy temperatura spada na zewnątrz (pamiętaj uwagę, że zjawisko nazywane " punkt rosy ").
Aby tego uniknąć, konieczne jest w kadłubie, aby opuścić wkład lub torbę z ładowarką wilgocią - żel krzemionkowy (torby z nim są czasami osadzone w pudełkach z butami lub w niektórych pakietach z urządzeniami elektronicznymi). Jeśli żel krzemionkowy o nieznanym pochodzeniu i był przechowywany przez długi czas, konieczne jest ukrycie go przed 140-150 stopni przez kilka godzin przed użyciem. Jeśli obudowa zostanie uszczelniona, jak powinna, zmienić absorber wilgoci, będzie nie częściej niż na początku każdego sezonu kraju.
Główny moduł
W module głównym wszystkie wartości są akceptowane, początkowe, jeśli to konieczne, są konwertowane zgodnie z równaniami kaliberem i są wyświetlane na wyświetlaczy.Odbiornik przenosi się poza korpusem modułu głównego dworca i umieszczone w małym pudełku z uszami do mocowania. Antena jest usuwana przez otwór w pokrywie, wszystkie otwory w obudowie są uszczelnione surową gumą. Kontakty odbiornika są wyświetlane na bardzo niezawodnym złączu PC-4, od strony odbiornika, jest podłączony przez segment podwójnego ekranowanego kabla AV:
Według jednego z kabla, sygnał jest usuwany, z drugiej, moc jest dostarczana w postaci "surowych" 9 woltów z zasilacza modułu. Stabilizator typu LM-2950-5.0.0, wraz z kondensatorami filtrującymi, jest instalowany w polu wraz z odbiornikiem na osobnym szaliku.
Wykonano eksperymenty, aby zwiększyć długość kabla (na wszelki wypadek - nagle nie zadziałałby na ścianie?), W którym okazało się, że w ciągu długości do 6 metrów nic się nie zmienia.
Wyświetlacze typu OLED to tylko cztery: Dwa żółty serwuje pogodę i dwa zielone zegary i kalendarz. Umieszczenie ich jest pokazane na zdjęciu:
Należy pamiętać, że w każdej grupie jeden z wyświetlaczy jest tekst, druga jest grafiką, ze sztucznie stworzonymi czcionkami w postaci glifts. Tutaj, w przyszłości nie będziemy mieszkać w kwestii wyświetlania informacji na wyświetlaczy, aby nie napełniać już obszernego tekstu artykułu i przykładów: ze względu na obecność zdjęć glifów, które musisz wypłacić indywidualnie ( Często po prostu przesyłanie opcji przez opery operatora) Programy wyjściowe mogą być bardzo uciążliwe. Aby poradzić sobie z takimi ekranami, patrz Publikacja autora "Tryb graficzny i tekstowy Winstar Wyświetlacze", gdzie są również przykład wyświetlacza do wyjścia danych wiatru.
Schemat. Zegary i ich wyświetlacze dla wygody konfiguracji są obsługiwane przez oddzielny kontroler Mini Arduino i nie będziemy ich demontować tutaj. Podłączanie komponentów do Arduino Nano, regulację odbierania i wyjścia, w następujący sposób:
Tutaj, w przeciwieństwie do modułu zdalnego, podłączenie meteorodachvers pokazano - barometr i czujnik temperatury wewnętrznej i wilgotności. Uwaga należy zwrócić na zasilanie - wyświetlacze są zasilane przez oddzielny stabilizator 5 w LM1085. Jest jednak naturalny, aby zasilać zegar, jednak w tym przypadku kontroler zegarka powinien również jeść z tego samego napięcia, a przez wyjście 5 V, a nie VIN (dla Mini Pro, ten ostatni jest nazywany surowym). Jeśli zapiszesz kontroler zegarka w taki sam sposób jak Nano - 9 woltów przez wyjście surowego, a jego wewnętrzny stabilizator będzie kolidować z zewnętrznymi 5-żółtymi iw tej walce, oczywiście najsilniejszą wygra, czyli LM1085, a mini pozostanie całkowicie bez jedzenia. Również w celu uniknięcia kłopotów przed programowaniem nano, a zwłaszcza mini (to jest przed podłączeniem kabla USB), adapter zewnętrzny powinien zostać odłączony.
Na stabilizatorze LM1085, podłączając wszystkie cztery wyświetlacze, moc zostanie wyróżniona w pobliżu Watt, dlatego należy go zainstalować na małym grzejniku około 5-10 cm2 z aluminiowej lub miedzianej rogu.
Akceptacja i przetwarzanie danych. Tutaj będę reprodukować i skomentować fragmenty programu związanego z danymi wiatrem, o innych czujnikach dalej.
Aby otrzymać wiadomość przez kanał 433 MHz, stosujemy standardową metodę opisaną w różnych źródłach. Podłączamy bibliotekę i deklarujemy zmienne:
#Zawierać.
Jedna cecha jest związana z wielkością bufora bufora: aby zadeklarować jego wartość (VW_MAX_MESSAGE_LEN) raz na początku programu nie wystarczy. Ponieważ w funkcji recepcji (patrz poniżej), zmienna ta pojawia się na łączu, a następnie domyślna wiadomość musi zaktualizować każdy cykl. W przeciwnym razie, ze względu na odbiór zepsutych wiadomości, wartość Buflen zostanie zwrócona za każdym razem, aż zaczniesz odbierać żadnych bzdur zamiast danych. W przykładach oba te zmienne zazwyczaj deklarują lokalnie w cyklu pętli, ponieważ rozmiar bufora jest aktualizowany automatycznie, a tutaj po prostu powtórzymy przypisanie żądanej wartości na początku każdego cyklu.
W procedurze konfiguracji wykonujemy następujące ustawienia:
Ustawienia bezludzki () (opóźnienie (500); // Aby ustawić wyświetlacze Pinmode (16, Input_pullup); // Wyjście dla przycisku VW_SetUp (1200); // Virtualwire VW_SET_RX_PIN Prędkość połączenia (17); // wyjście odbiornika VW_SET_RX_PIN . ....
Przed otrzymaniem czegoś przedział czasu T_Time został sprawdzony z ostatniej recepcji. Jeśli przekroczy rozsądne limity (na przykład, 48 sekund jest trzykrotnym powtarzającym się czasem komunikatów z bloku zewnętrznego), a następnie jest postrzegany jako utrata czujnika i jakoś wskazuje na wyświetlaczu:
Pętla puste () (VW_RX_START (); // Przygotowanie odbioru Buflen \u003d VW_MAX_MESSAGE_LEN; // Rozmiar buforowy Każdy czas annenate, jeśli ((int (Millis ()) - T_TIME)\u003e 48000) // Jeśli T_TIME nie został zaktualizowany więcej niż 48 sekund (<отображаем прочерк на дисплее> ) // koniec czujnik nie został znaleziony, jeśli (VW_AVE_MESSAGE ()) (// Czekanie na If Reception (VW_GET_MESSAGE (BUF, & Buflen)) // jeśli dane są pobierane (VW_RX_STOP (); // Uruchom recepcję w T_Time \u003d Millis (); / / Update t_time for (bajt i \u003d 0; ja<3;i++) // Получить первые три байта
str[i]= buf[i];
str="\0";
if((str=="D")&&(str=="A")&&(str=="T")) { //сигнатура принята
//принимаем данные:
for (byte i=3;i<7;i++) // извлечь четыре байта аккумулятора
str= buf[i]; // упаковать их в строку
volt=atoi(str); //преобразовать в целое число
volt=(volt/10)-100; //удаляем добавки до 4-х байт
batt=float(volt)/55.5; //преобразуем в реальный вид напряжения в вольтах
//и пока храним в глобальной переменной
for (byte i=7;i<11;i++) // извлечь четыре байта направления
str= buf[i]; // упаковать их в строку
int w_Dir=atoi(str); //преобразовать в целое число
w_Dir=(w_Dir-1000)/10; //возвращаем к исходному виду
wDir=lowByte(w_Dir); //младший байт - код Грея
<выводим направление на дисплей через оператор case>
. . . . .
Współczynnik 55.5 przelicza wartość kodu ADC do rzeczywistego napięcia, jego wartość zależy od napięcia odniesienia i wartości rezystorów rozdzielczych.
Nawiasem mówiąc, szary kod ma jedną funkcję: nie jest ważne w kolejności bitów, kod pozostaje wszystkie jego właściwości z dowolną permutacją. A ponieważ podczas deiferacji nadal uważamy, że każdy przypadek indywidualnie, wówczas bity można rozpatrzyć w dowolnej kolejności, a nawet mylić po podłączeniu. Inną rzeczą, jeśli chcą, żeby ta sprawa była jakoś zorganizować - na przykład, tworząc tablicę wskazówek ("C", "CVD", "Sz", "ZSZ", "S", etc.), a zamiast indywidualnej rozważenia każdej opcji wyodrębnić oznaczenia według numeru w tej tablicy. Potem musiałoby przekształcić kod gier w uporządkowany binarny, a kolejność bitów odegrałaby znaczącą rolę.
I wreszcie pobrać wartość prędkości i zamknij wszystkie operatorów:
Dla (bajt i \u003d 19; ja<23;i++) // Получить четыре байта частоты
str= buf[i]; // упаковать их в строку
int wFrq=atoi(str); //преобразовать в целое число
wFrq = (wFrq-1000)/10; //удаляем добавки до 4-х байт
wFrq=10+0.5*wFrq;//скорость в целом виде с десятыми
<отображаем ее на дисплее поразрядно> ) // koniec, jeśli str \u003d dat) // koniec vw_get_message) // koniec vw_have_message (); . . . . .
Tutaj 10 + 0,5 * WFRQ to równanie kalibracji. 10 DM / S (tj 1,0 metra na sekundę) Istnieje próg tropowy i 0,5 - współczynnik przeliczania częstotliwości do szybkości (w DM / S). W przypadku wartości zerowej częstotliwości wejściowej powoduje to równanie 10 dm / s, dlatego należy je przyjmować osobno w celu wyjścia, a nie 1 m / s, a mianowicie wartości zerowej. Kalibracja czujnika prędkości może być przy użyciu dowolnego najtańszego ręcznego anemometru i wentylatora pulpitu. Nie próbuj określić progu wyzwalacza eksperymentalnie - znacznie dokładniej okazuje się, jeśli zauważysz dwa lub trzy punkty kalibracyjnej wartości bezpośredniej prędkości V z częstotliwości F: V \u003d VP + K × F w różnych prędkościach strumieniowych, a następnie Próg początku zostanie określony automatycznie, jako wartość VP (Punkty ordynacyjne przekraczające tę linię o osi prędkości).
Przed zamknięciem głównego cyklu musisz zrobić kolejną rzeczą. Mamy napięcie baterii, ale nie ma potrzeby wyświetlania go cały czas - tylko miejsce do zajmowania. Aby to zrobić, potrzebujesz przycisku KN1 - klikając na nim, tymczasowo (aż do następnej aktualizacji danych) Wymień ciąg zewnętrznej wartości wilgotności napięcia:
Jeśli (DigitalRead (16) \u003d\u003d Niska) (// naciśnięty przycisk<выводим напряжение на дисплей, затирая значение температуры-влажности> ) // opóźnienie przycisku końcowego (500); ) // Loop
Mój przycisk był, jak widać z schematu, z kontaktem z ciastem, ale nic nie uniemożliwia zwykłym zamknięciem, łącząc go do zasilania przez rezystor. Możesz również dodać migające znaki na tym na wyświetlaczu, jeśli napięcie baterii zmniejsza się poniżej, na przykład, 10 woltów, jako znak, że nadszedł czas, aby go zmienić.
Podsumowując o Meteorks. SHT-75 był używany jako czujnik zewnętrzny - jedynym z czujników amatorskich znalezionych przeze mnie, co nie wymaga kalibracji i pokazuje rzeczywistych wartości i temperatur i wilgotności bezpośrednio "z pudełka" (stąd wysoką cenę).
Można znaleźć bibliotekę do jego połączenia.
SHT-75 jest zaprojektowany ładnie w Stupe: Metalowa płyta podłoża jest doskonale przeprowadzana ciepło, dlatego konieczne jest znoszenie go całkowicie poza obudową. W przeciwnym razie obecność kontrolera typu ATMEGA328 z stabilizatorem zasilania w zamkniętym przypadku wystarczy, aby ogrzać czujnik do pary stopni przez płytę, nawet jeśli jego głowa jest obrócona na zewnątrz. Mój schemat z czujnikami wiatru, z jego prądami w 20-130 mA (nawet jeśli obecnie nieistotne milisekundy) ogrzewano sht-75 stopni na pięć, więc został przeniesiony na zewnątrz i zainstalowano oddzielnie na plastikowej płycie, wystające z bloku mieszkaniowy.
Dane z SHT-75 są usuwane przez ten sam kontroler jako dane czujników wiatru i są wysyłane z modułu zdalnego w jednym pakiecie przez kanał bezprzewodowy 433 MHz. W przypadku transmisji otrzymują również format linii 4 bajtów.
Aby zmierzyć temperaturę i wilgotność w pomieszczeniu, wybrano banalny DHT-22 - Ponieważ zakres jest tam mały w porównaniu z ulicą, odbywa się to obojętne, do którego czujnik używa (z wyjątkiem, DHT-11, który nie powinien być używany W każdym razie w żadnych okolicznościach jest tylko nieoperacyjne do celów docelowej). Temperatura DHT-22 ujawniono przez pomiary termometru rtęciowego (całkowicie zbiegły się z SHT-75!), A wilgotność lekko potraktowano z porównaniem z SHT-75. Poprawki są wprowadzane bezpośrednio przed wyświetleniem na wyświetlaczu.
Nawiasem mówiąc, DHT-22 musi również pozostać z dala od obudowy z wyświetlaczem - w przeciwnym razie będzie nieuchronnie ciepły i kłamie. Naprawię go na uchwycie z tworzywa sztucznego na dole obudowy, na odległość milimetrów dziesięciu od niego. Ta okoliczność, przy okazji, jak podejrzewam, jeden z powodów (z wyjątkiem braku indywidualnej kalibracji) jest to, że wszystkie RST i markowe stacje meteorologiczne w Oregonie są w świadczeniu, mając rozproszenie nawet ze sobą (czujnik wewnętrzny z zewnątrz) w dwóch lub trzech stopniach i do kilkunastu procent wilgotności.
Barometr Nie reprezentuje problemów, ponieważ prawie wszystkie dostępne w sprzedaży są wykonane na tej samej podstawie - mikroelektromechaniczne (mems) mikrokriguut BMP180 lub jego modyfikacje. Moim osobistym doświadczeniem próbuje korzystać z rzadko napotkanej odmiany na podstawie LPS331AP był negatywny: biblioteka dla niej jest trudniejsza, aby go znaleźć, a konflikt z innymi urządzeniami w autobusie I2C został znaleziony na najwyższym poziomie. Świadectwo barometru może być dostosowane w miejscu instalacji - co 10-12 metrów wysokości nad poziomem morza zmniejszają ciśnienie na 1 mm. Sztuka. Dlatego konieczne będzie odliczenie (lub dodanie) od odczytów, tak że wartość ciśnienia odpowiada świadectwie oficjalnej stacji meteorologicznej w tym obszarze.
W pełni wszystkie programy stacje meteorologiczne Nie przynoszę - są one bardzo nieporęczne, a jeden do jednego nie można powtórzyć projektowania. Jeśli to puść się osobiście.
Ustdlenia od 06/30/17. Moc zainstalowana z baterii słonecznej. Ustaw stąd:
panel słoneczny
kontroler
AKB.
Wszystkie razem + dostawa w Moskwie w odległości 2,5 Tyr. Działa bezbłędnie.
Ciekawa metoda obliczania mocy baterii słonecznej i ACB, która jest oferowana konsultantów z tej strony. Przykład obliczania mocy 3 W (mam znacznie mniej), cytę:
"3W pomnóż przez 24 godziny i dzieli się o 6 \u003d 12 godzin jest minimalnym pojemnikiem baterii
3W pomnóż przez 24 godziny i dzieli się 3H \u003d 24W to minimalna moc baterii słonecznej "
Bez komentarza.
W moim przypadku wynikowa moc instalacji energii słonecznej wynosi dziesięć razy wyższa niż niezbędna w najgorszych warunkach pogodowych. Dlatego w kontrolerze czujnika, szczególnie nie dbać o oszczędność energii i stosuje wszelkie niezbędne częstotliwości wartości odczytu i uśredniania.
Updatek z dnia 09/13/18. Przez prawie dwa sezony operacji ujawniono mocne strony i słabości stacji. Słabe - przede wszystkim fakt, że cykl aktualizacji odczytów wynosi 16 sekund (z czterech serii pomiarów), jak pierwotnie był zbyt długi. Instalowanie baterii słonecznej z baterią buforową pozwala nie myśleć o oszczędzaniu energii i odtwarzaniu z czasem trwania cyklu. W rezultacie cykl został ustawiony na 8 sekund (cztery wymiary w dwóch sekundach).
Z ulepszeń mechanicznych wprowadzono stały spyer pod krawędzią czujnika prędkości (tak, byłem nawet ostrzeżony o jego potrzebie, ale potem nie wymyśliłem tego, jak to zrobić). Po chwili oś czujnika całkowicie wykopał wsparcie fluoroplastyczne, a próg zginania gwałtownie wzrosła (na czułość flugera, to przy okazji, nie wpłynął na wrażliwość). Dlatego wsparcie zostało zastąpione kolcem ze stali nierdzewnej, w której mała pogłębianie wykonano przez cienkie wiertło. Antymonia, która nadal będzie miała coś, co wymyślił krawędź, co podobnie jak cała oś, jest wykonana z Durali. Ale odłożyłem go, dopóki czujnik nadal będzie musiał ponieść: dysk laserowy, podjęty jako podstawę projektu, dla dwóch sezonów pochmurno ze słońca i zaczął pękać.
Updatek z dnia 06/05/19.
Po zmianie czujnika (fluger pozostaje taki sam). Czujnik prędkości musiał remake i ze względu na wymazaną oś i ze względu na dysk laserowy, który przyszedł do niekonbraszania. Podstawą projektu pozostaje tak samo, ale nowy dysk laserowy jest pomalowany złotą farbą z puszki. Rozwiązanie dla Iz znajduje się w następującej formie. W osi Durall pogłębianie został wywiercony dokładnie w środku i włożył tam na drugim kleju przycinania górną część chińskiego kranu 3 mm. Końcówka kranu jest dobrze skoncentrowanym stożkiem pod kątem około 70-80. Jako podstawa użyłem głowy śruby ze stali nierdzewnej M3 z szczeliną kręgową, w której zaplanowano małym pogłębienia środka dla konwencjonalnego wiertła D \u003d 2 mm. Śruba ta owinięta bezpośrednio do wgłębienia w fluoroplasta, ssanie przez oś wcześniej niż centrowanie.
Końcówka osi posmarowano grafitową smarną w celu ochrony przed korozją (ponieważ właściwości nierdzewne testera są mi nieznane). Po niektórych docieraniu próg start zmniejszył się tak bardzo, że nie można zmierzyć anemometru podpisu, w którym próg wynosi około 0,3-0,5 cm / s. Zgodnie z danymi pośrednimi (konstrukcja linii wzdłuż dwóch punktów) była progiem wolontariatu 0,3 m / s, choć prawdopodobnie jest nieco mniej.
Główną zmianą algorytmów nadzoru dotyczy również czujników wiatru, a ja uznałem za przydatne do wytrzymania go.
Do produkcji urządzenia, które mierzy prędkość przepływu powietrza, będzie wymagać śrubokręta. Na przykład połowa plastikowych jajek wielkanocnych może być używana jako zbiornik anemometru. Wymagana będzie również kompaktowy bezszczotkowy silnik na magnesach trwałe. Najważniejsze jest to, że rezystancja łożysk na wale silnika była minimalna. Taki wymóg wynika z faktu, że wiatr może być dość słaby, a następnie wał silnika po prostu nie zostanie obrócony. Aby utworzyć anemometr, silnik zostanie użyty ze starego dysku twardego.
Główną trudnością w montażu anemometru jest wykonanie zrównoważonego wirnika. Silnik będzie musiał być zainstalowany na masywnej podstawie, a na wirniku, aby zasilać dysk z grubego plastiku. Następnie, z plastikowych jaj, konieczne jest starannie wyciąć trzy identyczne półkule. Są one zamocowane na dysku za pomocą kołków lub prętów stalowych. W tym przypadku dysk musi najpierw podzielić sektory 120 stopni.
Równoważenie jest zalecane do przeprowadzenia w pomieszczeniu, w którym wszystkie ruchy wiatru są całkowicie brakujące. Oś anemometru powinna być w pozycji poziomej. Dopasowanie wagi są zwykle wykonywane za pomocą nóg. Chodzi o to, że wirnik zatrzymuje się w dowolnej pozycji, a nie w tej samej rzeczy.
Kalibracja urządzenia
Domowej roboty instrument musi być skalibrowany. W przypadku kalibracji najlepiej jest użyć samochodu. Ale potrzebujesz jakiegoś masztu, aby nie dostać się do oburęgnej strefy powietrza stworzonego przez samochód. W przeciwnym razie świadectwo będzie silnie zniekształcone.
Kalibracja powinna być prowadzona tylko w bezwietrznym dniu. Wtedy proces nie zostanie opóźniony. Jeśli wiatr uderzy, będziesz musiał iść na drogę przez długi czas i obliczyć średnie wartości prędkości wiatru. Należy pamiętać, że prędkość prędkościomierza mierzona jest w km / h, a prędkość wiatru w m / s. Stosunek między nimi wynosi 3,6. Oznacza to, że odczyty prędkościomierza będą musiały być podzielone na tę liczbę.
Niektórzy ludzie w procesie kalibracji używają rejestratora głosu. Możesz po prostu nacisnąć odczyty prędkościomierza i anemometr do urządzenia elektronicznego. Możesz utworzyć nową skalę dla domowego anemometru. Dopiero z pomocą poprawnego kalibrowanego urządzenia można uzyskać wiarygodne dane na atmosferze wiatru w wymaganej strefie.
Annerometr - Urządzenie do pomiaru prędkości wiatru. Klasyczny kubek anemometr jest czysto mechanicznym urządzeniem zdolnym do pomiaru prędkości wiatru w zakresie od 2 do 20 m / s. Anemometr po prostu oblicza liczbę obrotów wirnika. Aby określić prędkość wiatru, musisz zmierzyć liczbę obrotów przez pewien okres czasu, na przykład 30 s, a następnie oblicz liczbę podziałów, które strzałka anamometru przechodzi przez 1 s. Po tym, aby określić prędkość wiatru, użyj harmonogramu.
Opisz jego analogowy, jest najłatwiejszym sposobem na podstawie silnika elektrycznego o niskiej mocy, takiej jak DM-03-3S 3 91, który działa jako generator. Czteropielnikowy wirnik jest gotowy, zakupiony na Aliexpress około 1 dolara.
Średnica wirnika wynosi 10 cm, a wysokość wynosi 6 cm.
Silnik elektryczny znajduje się w obudowie wykonanej z pojemności na zimno spawalniczą, w pokrywie, z której otwór do wału silnika i prowadzącego z silnika okablowania jest cięte.
Most diodowy VD1 zebrany na diodach Schottky 1N5817 jest podłączony do silnika elektrycznego. Przy wylocie mostu diodowego, podłączony jest skraplacz elektrolityczny C1 1000 ICF X 16 V.
Diagramierz połączeniowej anemometr.
Diody Schotce są wybierane ze względu na fakt, że prędkość obrotu wirnika, w normalnych warunkach (jeśli nie ma huraganu) nie jest zbyt duży. Przy prędkości wiatru, około 6 m / s, na wyjściu urządzenia znajduje się napięcie około 0,5 V. W takich warunkach racjonalnie zminimalizuje straty we wszystkich elementach schematu. Z tego samego powodu przewody nadmiernych sekcji są używane jako przewody łączące.
Do wyjść prostownika można podłączyć dowolne woltomierz DC o 2 V. z jego rolą doskonale radzi sobie multimetr. Chociaż użycie oddzielnego urządzenia strzałkowego pozwala bezpośrednio na wypełnienie skali w szybkości wiatru.
Ponieważ urządzenie było planowane do pracy na ulicy most diodowy został zalany żywicą epoksydową. Jak się okazało, kondensator został przyjęty nadmiernie tak, że szybkie spadki napięcia i odpowiednio, podmuchy wiatru nie mogą być naprawione. Autor recenzji DENEV.
Anemometr nazywa się urządzeniem pokazującym szybkość, z którym poruszają się przepływy powietrza. Do tej pory urządzenie to jest w stanie określić ich temperaturę. Urządzenia są produkowane przez przemysł, ale najprostszy może być wykonany i sam. Istniejące główne typy: skrzydło anemometru, kubek i termometr.
Pozostałe odmiany tego urządzenia są znalezione, ale są one używane niewiele i w dość konkretnych branżach.
Rodzaj urządzenia o nazwie wirnik
Rozważany anamometr ręczny z wirnikiem jest czasami nazywany ostrzem lub wentylacją, zgodnie z główną częścią, która jest podobna do wentylatora. Masy powietrza, spadające na wirnik, zmień prędkość obrotu ostrzy. To urządzenie jest mierzone przez prędkość powietrza w rurociągach i systemach wentylacyjnych. Dane pokazują schemat anemometru różnych typów. Wiatr, spada na wirnik (rysunek "A" nr 1), prowadzi do ruchu zęba, co z kolei powoduje, że mechanizm liczenia (rysunek "A" nr 2).
Rodzaje anemometrów
Czasami urządzenie jest porównywane z łopatką, zgodnie z zasadą jego działania. Urządzenie pokazuje nie tylko prędkość wiatru, z którą wirnik obraca się, ale także kierunek przepływu powietrza. Ta jakość jest niewątpliwie plusem tego typu anemometru.
Urządzenie Cup.
Urządzenie zwane ręcznym pucharowym anemometr pojawił się przed innymi typami tych urządzeń. Różni się prostotę urządzenia. Nazwa, którą otrzymał, który niszczy, który przypomina kubki herbaty. Prędkość ich obrotu określa się prędkością przepływu powietrza.
Wirnik (rysunek "B" nr 1) składa się z czterech ostrzy patrząc w jednym kierunku. Miernik (rysunek "B" nr 2) jest ukryty w plastikowym kadłubie.
Wirnik posiada oś z metalu połączony dolnym końcem miernikiem. Uchwyty z silnego drutu (rysunek "B" nr 3) chroni wirnik przed odkształceniem mechanicznym.
Termomierz
Termomierz łączy funkcje dwóch urządzeń
Zasada termoenemometru jest taka sama jak wszystkie instrumenty akustyczne - mierzy szybkość dźwięku, a następnie na podstawie tych danych przesyła informacje o prędkości wiatru. To urządzenie jest elektroniczne i stosowane częściej niż pierwsze dwa, oprócz, działające na zasadzie akustycznego czujnika termicznego pokazuje temperaturę powietrza. Ten anemometr ultradźwiękowy i jego konstrukcja jest dość skomplikowana. Dlatego stosuje się do kontrolowania mikroklimatu w miejscach pracy w różnych sektorach przemysłowych. Istnieje wiele odmian przenośnych cyfrowych termoanemometrów - ciasto anemometru i tak dalej.
Oprócz trzech opisanych powyżej, tzw. Indukcja indukcji "ARI-49" jest produkowany anemometr. Licznik elektryczny (rysunek "B" jest w nim zamontowany).
Warunki korzystania z urządzenia
Ciesz się urządzeniem w ten sposób: przymocowany do podnoszenia urządzenia biegunowego, orientowanie go na wietrze. Po dziesięciu minutach usuń świadectwo. Anemometry z mechaniką są sprawdzane przy kalibracji przymocowanej do urządzeń, a indukcja pokazuje prędkość przepływu powietrza (w metrach na sekundę) na tarczy.
Dokonywanie anemometru z własnymi rękami
Załączając niewielki wysiłek i pragnienie, możesz umożliwić domowej roboty anemometr w domu. Do produkcji urządzenia będziesz potrzebować starego rejestratora wideo, a raczej jej część nazywana jest jednostką obrotową głowy. Od tego konieczne jest usunięcie wszystkiego za dużo, pozostawiając metalową ramę obrotowej głowicy z osią, części z blokiem łożysk i silnikiem mocującym krążek. Urządzenie zmierzy średnią i ciężką prędkość wiatru.
Wykonujemy:
Oprawa
Dostrojenie anemometru lepiej zgodnie z świadectwem standardu. Ale za nieobecność tego możesz zastosować następującą metodę. Wzmocnienie urządzenia do drewnianej uchwytu podczas jazdy samochodem w spokoju. Testowanie urządzenia za pomocą maszyny prędkościomierza. Wyposażony w wartość promienia koła w milimetrach, dostosuj urządzenie.
Podłączając pionowo anemometr do zwolennika cyklu, uzyskujemy wyniki pomiarów.
Instalacja
Instalujemy urządzenie na słupie wysokiego na dachu domu. Mamy nadzieję, że w której sekwencji będziemy robić, przygotowujemy materiały i narzędzia. Modny jest tworzenie kręgosłupa bez urządzenia i po zainstalowaniu go. Przeprowadzamy kabel do domu i włączamy urządzenie. Jak działa, można oglądać w materiale wideo.
W ten sposób wiemy, jak zrobić anemometr z własnymi rękami i tym, co jest potrzebne. Nie ma znaczenia, dlaczego urządzenie służy - do wentylacji, pomiaru prędkości lub temperatury. Nie ma znaczenia, co jest - stacjonarne, miniaturowe lub indukcyjne. Jedno można powiedzieć na pewno - przynosi korzyści ludzi.
Annerometr - urządzenie przeznaczone do pomiaru prędkości przepływu powietrza (gazu). Poniżej znajduje się upoważniony zredukowany futryka artykułu, jak zrobić domowy anemometr z silnika elektrycznego. Oryginalny artykuł został opublikowany na tej stronie. .
Jeśli zamierzasz użyć generatora wiatru w swojej farmie, będziesz potrzebować do wstępnej oceny, aby nauczyć się atmosfery wiatru na miejscu, gdzie zakłada się wiatrak. Daje Ci oryginalną, podstawową ocenę, która wiatrak władzy i generator, który możesz zbudować. Anemometry komercyjne są dość drogie, dzięki czemu możesz zrobić bez anemometru. Jako ostrza anemometru, połowa plastikowych pisanek są idealnie odpowiednie.
Nadal potrzebujemy małego bezszczotkowego silnika elektrycznego na magnesach trwałe. Głównym kryterium wyboru jest minimalną odpornością łożysk na wale silnikowym. Ponieważ wiatr może być dość słaby i z powodu tarcia nie będzie w stanie przetestować wał silnika. W tym przypadku użyłem silnika z uszkodzonego starego dysku twardego. ( Takie dyski mogą być bardzo tanie do kupienia na aukcjach internetowych, zawalenia lokalnej rolki radiowej lub sklepów i warsztatów zaangażowanych w naprawę i sprzedaż komputerów. stronie internetowej). Jednak projekt anemometru jest jasny ze zdjęć.
Taki silnik ma 12 cewek znajdujących się na stojanie i wirnik, na którym znajduje się magnes trwały. Aby kontrolować taki silnik, specjalne sterowniki i sterowniki są używane. Ale jeśli zaczniesz obracać wirnik, prąd elektryczny zacznie się od cewek. Ponadto częstotliwość tego prądu będzie naturalnie bezpośrednio związana z prędkością obrotową wirnika. I z kolei zależy od prędkości wiatru. To fakty, których będziemy używać przy konstruowaniu domowej roboty anemometru.
Główną trudnością w budowie jest wykonanie wyłącznie wyważonego wirnika anemometru. Sama silnik jest zamontowany na masowej podstawie, a do jego wirnika przymocowany jest dysk z grubego plastiku. Od plastikowych jaj wycinamy 3 zupełnie identyczne półkule. Z pomocą prętów stalowych lub kołków naprawiamy półkulę na dysku, starannie umieszczając go na sektorach 120 stopni. Uważne wyważanie jest wykonywane w pomieszczeniu, w którym nie ma ruchu wiatru z poziomą położeniem osi anemometru. Dopasowanie wagi wykonuje się za pomocą nogi. Wirnik musi zatrzymać się w dowolnej pozycji, a nie w tym samym.
Gdy używamy całkowicie losowego silnika elektrycznego i domowych wiatraków, absolutnie nie wiem, jak będzie wchodzić w interakcję z wiatrem. Będziemy musieli kalibrować nasze anemometr. I dla tego musimy dokonać najprostszej licznika częstotliwości. Konwertuje częstotliwość na jego wejściu do napięcia lub prądu. Schematy takie części częstotliwości można znaleźć w magazynach dla amatorów radiowych. Najprostszym takim konwerterem jest zwykły integrator (Filtr LF) składający się z diody i kondensatora. Na wyjściu używamy strzelanki Milliammeter. (Przybliżone schematy prostej licznika częstotliwości, patrz oryginalny artykuł).
Jeśli używasz wzmacniacza w schemacie miernika częstotliwości, i odżycz go z baterii, należy zrozumieć, że zmniejszenie napięcia może wpływać na odczyty instrumentu.
Kalibracja domowej roboty anemometr najlepiej z pomocą samochodu. Prawda, że \u200b\u200bniektóre maszt będą wymagane, że anemometr nie spada w oburzeniem, utworzoną przez samochód. W przeciwnym razie jego świadectwo będzie bardzo zniekształcone. Tak, a samotnik samochodu jest sprawdzany z nawigatorem GPS pokazującą prawdziwą prędkość samochodu.
Do kalibracji wybrano bezwietrzny dzień. Następnie kalibracja może być szybko wykonana. Jeśli jakiekolwiek wieje wiatr, będziesz musiał iść tam przez długi czas iz powrotem na drodze, tak że prędkość wiatru została pierwsza dodana z prędkością ruchu, a następnie odliczono. I musisz obliczyć jakieś wartościowe wartości. Tak, a wiatr nie powinien się zmieniać. Jest trudny i energicznie. Dlatego lepiej czekać na spokój i poruszając się na prostej drodze szybko skalibruj anemometr. Zauważ, że prędkościomierz pokaże nam KM / H, a szybkość wiatru jest zainteresowana my w m / s. I stosunek między nimi wynosi 3,6. Te. Odczyty prędkościomierza muszą być podzielone przez 3.6. Jeśli samochód jeździ z prędkością 40 km / h, a następnie prędkość wiatru, która wieje anemometr wynosi 11,12 m / s. Podczas kalibracji jest wygodne użycie rejestratora głosowego. Wystarczy wprowadzić odczyty prędkościomierza i urządzenia, aw domu, w spokojnej atmosferze, możesz dokonać nowej skali dla swojego anemometru.
Teraz, mając anemometr, będziemy mogli zebrać bardzo wiarygodne informacje o atmosferze wiatrowej w strefie wiatraka. A to pozwoli nam dokonać właściwego wyboru i pod względem projektowania i wiatraka typu, a także moc generatora.
(Retowanie Konstantin Tymoszenko).
