በባትሪ ኃይል ያለው የውሃ ሰብሳቢ ደረጃ ዳሳሽ 7 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ቤታችን ከጣራው ላይ ከጣለው ዝናብ የሚመገበው የውሃ ማጠራቀሚያ አለው ፣ እና ለመጸዳጃ ቤት ፣ ለማጠቢያ ማሽን እና በአትክልቱ ውስጥ ውሃ ለማጠጣት ያገለግላል። ላለፉት ሶስት ዓመታት ክረምቱ በጣም ደረቅ ስለነበር በማጠራቀሚያው ውስጥ ያለውን የውሃ ደረጃ በትኩረት እንከታተል ነበር። እስካሁን እኛ የእንጨት ዱላ እንጠቀማለን ፣ ይህም በማጠራቀሚያው ውስጥ አስገብተን ደረጃውን ምልክት አድርገናል። ግን በእርግጥ በዚህ ላይ መሻሻል መቻል አለበት!

ይህ ፕሮጀክት የሚመጣበት እዚህ ነው ሀሳቡ በማጠራቀሚያው አናት ላይ የአልትራሳውንድ ርቀት ዳሳሽ ማያያዝ ነው። ይህ አነፍናፊ እንደ ሶናር የድምፅ ሞገዶችን ይሠራል ፣ ከዚያም በውሃው ወለል ላይ ይንፀባርቃል። ማዕበሎቹ ተመልሰው እስኪመጡ እና የድምፅ ፍጥነት ከሚወስደው ጊዜ አንስቶ ወደ የውሃው ወለል ያለውን ርቀት ማስላት እና ታንኩ ምን ያህል እንደተሞላ መወሰን ይችላሉ።

ወደ ታንኩ አቅራቢያ የአውታረ መረብ ግንኙነት ስለሌለኝ የተሟላ መሣሪያ በባትሪዎች ላይ መሥራቱ አስፈላጊ ነው። ይህ ማለት ስለ ሁሉም ክፍሎች የኃይል ፍጆታ ማወቅ ነበረብኝ። ውሂቡን ለመመለስ የ ESP8266 ማይክሮ ቺፕ አብሮገነብ Wifi ለመጠቀም ወሰንኩ። Wifi በትክክል ኃይል-ቢራብም ፣ ከሌላ ዓይነት የሬዲዮ ግንኙነት የበለጠ ጥቅም አለው-እንደ ቅብብሎሽ የሚሠራ ሌላ መሣሪያ ሳይገነቡ በቀጥታ ከቤትዎ ገመድ አልባ ራውተር ጋር መገናኘት ይችላሉ።

ኃይልን ለመቆጠብ ብዙውን ጊዜ ESP8266 ን በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ እተኛለሁ እና በየሰዓቱ መለኪያ እወስዳለሁ። ለኔ ዓላማ የውሃውን ደረጃ ለመከታተል ይህ ከበቂ በላይ ነው። ውሂቡ ወደ ThingSpeak ይላካል እና ከዚያ በመተግበሪያ በኩል በስማርትፎን ላይ ሊነበብ ይችላል።

አንድ ተጨማሪ ዝርዝር! ለርቀት ልኬት አስፈላጊ የሆነው የድምፅ ፍጥነት ፣ በሙቀቱ እና በመጠኑ በእርጥበት ላይ የተመሠረተ ነው። ወቅቶች ላይ ለትክክለኛ የውጭ ልኬት የሙቀት መጠንን ፣ እርጥበትን እና ግፊትን በሚለካ BME280 ዳሳሽ ውስጥ እንጥላለን። እንደ ጉርሻ ይህ ከውኃ ደረጃ ዳሳሽችን እንዲሁ አነስተኛ የአየር ሁኔታ ጣቢያ ያደርገዋል።

ክፍሎች ፦

• 1x ESP8266 ESP-12F።
• 1x ESP-12F አስማሚ ሳህን።
• 1x FT232RL FTDI - ዩኤስቢ ወደ ተከታታይ አስማሚ።
• 1x HC-SR04-P: ለአልትራሳውንድ የርቀት መለኪያ ሞዱል። ይህ ዝቅተኛ የ 3 ቪ የአሠራር voltage ልቴጅ ያለው ስሪት ስለሆነ ፒ አስፈላጊ መሆኑን ልብ ይበሉ።
• 1x BME280 3.3V ስሪት -የሙቀት መጠን ፣ ግፊት እና እርጥበት ዳሳሽ።
• 1x IRL2203N: n-channel MOSFET ትራንዚስተር።
• 1x MCP1700-3302E 3.3V ስሪት-የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ።
• 3x ዳግም ሊሞላ የሚችል AA ባትሪ ፣ ለምሳሌ። 2600 ሚአሰ።
• 1 x የባትሪ መያዣ ለ 3 ባትሪዎች።
• 1x የዳቦ ሰሌዳ።
• ተከላካዮች 1x 470 ኪ ፣ 1x 100 ኪ ፣ 4x 10 ኪ.
• አቅም ሰጪዎች -2 x ሴራሚክ 1uF።
• 3x መቀያየሪያ መቀየሪያ።
• የ U- ቅርፅ የዳቦ ሰሌዳ ሽቦዎች።
• ዝላይ ሽቦዎች።
• የፕላስቲክ ሾርባ መያዣ 1l.
• ለመያዣው የአባሪ ቀለበት።

በ GitHub ላይ ኮዱን እንዲገኝ አደረግሁ።

ደረጃ 1 - የአልትራሳውንድ የርቀት ዳሳሹን ማወቅ

በውኃው ወለል ላይ ያለውን ርቀት በአልትራሳውንድ ዳሳሽ ፣ HC-SR04-P እንለካለን። ልክ እንደ የሌሊት ወፍ ፣ ይህ ዳሳሽ ሶናርን ይጠቀማል - ለሰብዓዊ ጆሮ በጣም ከፍ ካለው ድግግሞሽ ጋር የድምፅ ምት ይልካል ፣ ስለሆነም ለአልትራሳውንድ ፣ እና አንድ ነገር እስኪመታ ፣ እንዲያንፀባርቅ እና እስኪመለስ ድረስ ይጠብቃል። ከዚያ ርቀቱ አስተጋባውን እና የድምፅ ፍጥነትን በሚወስድበት ጊዜ ሊሰላ ይችላል።

በሚያምር ሁኔታ ፣ የትሪግ ፒን ቢያንስ ለ 10 highs ከፍ ቢጎትት አነፍናፊው በ 40 Hz ድግግሞሽ የ 8 ንጥሎችን ፍንዳታ ይልካል። መልሱ ለአልትራሳውንድ ምት በመላክ እና በመቀበል መካከል ካለው ጊዜ ጋር እኩል በሆነ የልብ ምት መልክ በኤኮ ፒን ላይ ይገኛል። የአልትራሳውንድ ምት ወደ ፊት እና ወደ ፊት ስለሚሄድ እና የአንድ አቅጣጫ የጉዞ ጊዜ ስለሚያስፈልገን በድምፅ ፍጥነት ማባዛት እና በ 340 ሜ/ሰ በሆነ በ 2 መከፋፈል አለብን።

ግን አንድ ደቂቃ ይጠብቁ! እንደ እውነቱ ከሆነ የድምፅ ፍጥነት በሙቀት መጠን እና በመጠኑ በእርጥበት መጠን ላይ የተመሠረተ ነው። እኔ እየቃኘሁ ነው ወይስ ይህ አግባብነት አለው? የስሌት መሣሪያን በመጠቀም በክረምት (-5 ዲግሪ ሴንቲግሬድ) 328.5 ሜ/ሰ ፣ እና በበጋ (25 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) 347.1 ሜ/ሰ ሊኖረን ይችላል። ስለዚህ የ 3 ሚ.ሜ የአንድ አቅጣጫ የጉዞ ጊዜ እናገኛለን እንበል። በክረምት ፣ ይህ ማለት 98.55 ሴ.ሜ እና በበጋ 104.13 ሴ.ሜ ይሆናል። ያ በጣም ልዩነት ነው! ስለዚህ በሁሉም ወቅቶች በቂ ትክክለኛነት ለማግኘት እና ቀን እና ማታ እንኳን የእኛን ቅንብር ቴርሞሜትር ማከል አለብን። የሙቀት መጠንን ፣ እርጥበትን እና ግፊትን የሚለካውን BME280 ለማካተት ወሰንኩ። በኮድ ውስጥ እኔ በተግባራዊነት የፍጥነት ድምጽ ውስጥ በተጠቀምኩት ኮድ ውስጥ የድምፅ ፍጥነቱን ከሶስቱም መለኪያዎች አንፃር የሚያሰላ ቀመር ፣ ምንም እንኳን የሙቀት መጠኑ በጣም አስፈላጊው ነገር ቢሆንም። እርጥበት አሁንም አነስተኛ ውጤት አለው ፣ ግን የግፊቱ ተፅእኖ ቸልተኛ ነው። በ SpeedOfSoundSimple ውስጥ የተተገበርኩትን የሙቀት መጠን ብቻ ከግምት ውስጥ በማስገባት ቀለል ያለ ቀመር ልንጠቀም እንችላለን።

በ HC-SR04 ላይ አንድ ተጨማሪ አስፈላጊ ነጥብ አለ። ሊገኙ የሚችሉ ሁለት ስሪቶች አሉ-መደበኛ ስሪቱ በ 5 ቮ ይሠራል ፣ HC-SR04-P ከ 3 ቮ እስከ 5 ቮ ባለው የቮልቴጅ መጠን ሊሠራ ይችላል። 3 ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ የ AA ባትሪዎች 3x1.25V = 3.75V አካባቢ ስለሚሰጡ የ P- ሥሪቱን ማግኘት አስፈላጊ ነው። አንዳንድ ሻጮች የተሳሳተውን ሊልኩ ይችላሉ። ስለዚህ አንዱን ከገዙ ስዕሎቹን ይመልከቱ። በዚህ ገጽ ላይ እንደተገለጸው ሁለቱ ስሪቶች ከኋላም ከፊትም ይለያያሉ። በፒ-ስሪት ጀርባ ላይ ሦስቱም ቺፖች አግድም ሲሆኑ በመደበኛ ስሪት ላይ አንድ አቀባዊ ነው። ከፊት ለፊት መደበኛ ስሪት ተጨማሪ የብር ክፍል አለው።

በኤሌክትሮኒክ ወረዳው ውስጥ የባትሪ ዕድሜን ለማዳን ዝግጅታችን ወደ ጥልቅ እንቅልፍ በሚሄድበት ጊዜ ኃይልን ወደ አልትራሳውንድ ዳሳሽ ለማጥፋት ትራንዚስተር እንደ መቀየሪያ እንጠቀማለን። ያለበለዚያ አሁንም 2mA ገደማ ይበላል። BME280 በሌላ በኩል እንቅስቃሴ -አልባ በሚሆንበት ጊዜ ወደ 5 μ ገደማ ብቻ ይበላል ፣ ስለሆነም ከ transistor ጋር ማጥፋት አስፈላጊ አይደለም።

ደረጃ 2 የ ESP8266 ቦርድ ምርጫ

በባትሪ ላይ በተቻለ መጠን አነፍናፊውን ለማንቀሳቀስ በኃይል ፍጆታ ላይ ማመቻቸት አለብን። የ ESP8266 Wifi የእኛን ዳሳሽ ከደመናው ጋር ለማገናኘት በጣም ምቹ መንገድን ሲሰጥ ፣ እሱ ደግሞ ኃይልን በጣም የተራበ ነው። በሥራ ላይ ESP8266 80mA ያህል ይወስዳል። ስለዚህ በ 2600 ሚአሰ ባትሪዎች አማካኝነት ባዶ ከመሆናቸው በፊት መሣሪያችንን ቢበዛ ለ 32 ሰዓታት ብቻ ማሄድ እንችላለን። ቮልቴጁ ወደ ዝቅተኛ ደረጃ ከመውረዱ በፊት ሙሉውን 2600 ሚአሰ አቅም መጠቀም ስለማንችል በተግባር ግን ያንሳል።

እንደ እድል ሆኖ ESP8266 እንዲሁ ሁሉም ነገር ማለት ይቻላል የሚጠፋበት ጥልቅ የእንቅልፍ ሁኔታ አለው። ስለዚህ ዕቅዱ ብዙውን ጊዜ ESP8266 ን በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ ማስገባት እና ለመለካት እና በ Wi -Fi ላይ ውሂቡን ወደ ThingSpeak ለመላክ ብዙ ጊዜ ከእንቅልፉ እንዲነቃ ማድረግ ነው። በዚህ ገጽ መሠረት ከፍተኛው የእንቅልፍ ጊዜ ወደ 71 ደቂቃዎች ያህል ነበር ፣ ግን ከ ESP8266 Arduino core 2.4.1 ጀምሮ ወደ 3.5 ሰዓታት አድጓል። በእኔ ኮድ ውስጥ ለአንድ ሰዓት ሰፈርኩ።

እኔ መጀመሪያ ምቹ የሆነውን የ NodeMCU ልማት ቦርድ ሞክሬ ነበር ፣ ግን በጣም ደነገጠ ፣ በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ እስከ 9 mA ድረስ ያጠፋል ፣ ይህም የንቃት ክፍተቶችን እንኳን ከግምት ሳያስገባ ቢያንስ ለ 12 ቀናት ንጹህ ጥልቅ እንቅልፍ ይሰጠናል። አስፈላጊ ጥፋተኛ ባትሪውን በቀጥታ ከ 3.3 ቪ ፒን ጋር በማገናኘት ለማለፍ ቢሞክሩም ኃይልን የሚጠቀም የ AMS1117 ቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ነው። ይህ ገጽ የ voltage ልቴጅ መቆጣጠሪያውን እና የዩኤስቢ UART ን እንዴት እንደሚያስወግድ ያብራራል። ሆኖም ፣ እኔ ሰሌዳዬን ሳላጠፋ ያንን ማድረግ አልቻልኩም። በተጨማሪም ፣ የዩኤስቢ UART ን ካስወገዱ በኋላ ምን እንደተፈጠረ ለማወቅ ከአሁን በኋላ ከ ESP8266 ጋር መገናኘት አይችሉም።

አብዛኛዎቹ የ ESP8266 የልማት ሰሌዳዎች አባካኙን AMS1117 የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ የሚጠቀሙ ይመስላል። አንድ ለየት ያለ ሁኔታ የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ከሆነው ME6211 ጋር የሚመጣው WEMOS D1 mini (በግራ በኩል ያለው ስዕል) ነው። በእርግጥ ፣ WEMOS D1 mini በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ 150 μA ያህል እንደሚጠቀም አገኘሁ ፣ እሱም የበለጠ የሚመስለው። አብዛኛው ምናልባት በዩኤስቢ UART ምክንያት ሊሆን ይችላል። በዚህ ሰሌዳ እርስዎ ራስዎን ለፒንሶቹ ራስጌዎችን መሸጥ አለብዎት።

ሆኖም ፣ የዩኤስቢ UART ወይም የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ የሌለውን እንደ ESP-12F (በስተቀኝ ያለው ስዕል) ያለ ባዶ አጥንት ቦርድን በመጠቀም በጣም የተሻለ መስራት እንችላለን። የ 3.3 ቪ ፒን መመገብ የ 22 μ ኤ ብቻ ጥልቅ እንቅልፍ ፍጆታ አገኘሁ!

ግን ESP-12F እንዲሠራ ለማድረግ ለአንዳንድ ብየዳ ማዘጋጀት እና ትንሽ ለችግር ማቀናበር እሱን ማዘጋጀት! ተጨማሪ ባትሪዎች ትክክለኛውን ቮልቴጅ በቀጥታ በ 3 ቮ እና በ 3.6 ቮ መካከል ካልሰጡ በስተቀር የራሳችንን የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ማቅረብ አለብን። በተግባራዊ ሁኔታ ፣ በዚህ ክልል ውስጥ ቮልቴጅን ሙሉ በሙሉ በሚለቀቅበት ዑደት ላይ የሚሰጥ የባትሪ ስርዓት ማግኘት አስቸጋሪ ሆኖበታል። ያስታውሱ ፣ እኛ በንድፈ ሀሳብ በ 3 ቮ ዝቅተኛ በሆነ ቮልቴጅ ሊሠራ የሚችለውን የኤች.ሲ.ሲ. ከዚህም በላይ በሥዕላዊ መግለጫዬ ውስጥ HC-SR04-P በትራንዚስተር በርቷል ፣ ይህም ትንሽ ተጨማሪ የቮልቴጅ ጠብታ ያስከትላል። እኛ MCP1700-3302E የቮልቴጅ ተቆጣጣሪን እንጠቀማለን። ከፍተኛው የግቤት ቮልቴጅ 6 ቪ ነው ስለዚህ እስከ 4 AA ባትሪዎች እንመግበዋለን። 3 AA ባትሪዎችን ለመጠቀም ወሰንኩ።

ደረጃ 3 የ ThingSpeak ሰርጥ ይፍጠሩ

ውሂባችንን ለማከማቸት ThingSpeak ፣ IoT የደመና አገልግሎት እንጠቀማለን። ወደ https://thingspeak.com/ ይሂዱ እና መለያ ይፍጠሩ። አንዴ ከገቡ በኋላ ሰርጡን ለመፍጠር አዝራሩን ጠቅ ያድርጉ አዲስ ሰርጥ። በሰርጥ ቅንብሮች ውስጥ ስሙን እና መግለጫውን እንደፈለጉ ይሙሉ። በመቀጠል የሰርጥ መስኮችን ስም እንሰጣለን እና በቀኝ በኩል አመልካች ሳጥኖቹን ጠቅ በማድረግ እናነቃቸዋለን። የእኔን ኮድ ካልተለወጠ መስኮች እንደሚከተለው ናቸው

• መስክ 1 የውሃ ደረጃ (ሴሜ)
• መስክ 2 የባትሪ ደረጃ (ቪ)
• መስክ 3 - የሙቀት መጠን (° ሴ)
• መስክ 4 እርጥበት (%)
• መስክ 5 ግፊት (ፓ)

ለወደፊቱ ማጣቀሻ በምናሌው የኤፒአይ ቁልፎች ውስጥ ሊገኝ የሚችለውን የሰርጥ መታወቂያ ፣ የተነበበ ኤፒአይ ቁልፍ እና የኤፒአይ ቁልፍን ይፃፉ።

መተግበሪያን በመጠቀም በእርስዎ ስማርትፎን ላይ የ ThingSpeak ውሂብን ማንበብ ይችላሉ። በ android ስልኬ ላይ IoT ThingSpeak Monitor መግብርን እጠቀማለሁ። በሰርጥ መታወቂያ እና በንባብ ኤፒአይ ቁልፍ ጋር ማዋቀር አለብዎት።

ደረጃ 4-ESP-12F ን እንዴት ፕሮግራም ማድረግ እንደሚቻል

በባትሪ ዕድሜ ላይ ለመቆጠብ ባዶ አጥንቶች ሰሌዳ እንፈልጋለን ፣ ግን ዝቅተኛው አብሮገነብ ዩኤስቢ UART ካለው የልማት ሰሌዳ ይልቅ ለፕሮግራም ትንሽ አስቸጋሪ ነው።

እኛ የአርዱዲኖ አይዲኢን እንጠቀማለን። እንዴት እንደሚጠቀሙበት የሚያብራሩ ሌሎች አስተማሪዎች አሉ ስለዚህ እዚህ አጭር እሆናለሁ። ለ ESP8266 ዝግጁ ለማድረግ ደረጃዎች የሚከተሉት ናቸው

• የ Arduino IDE ን ያውርዱ።
• ለ ESP8266 ቦርድ ድጋፍ ይጫኑ። በምናሌው ፋይል - ምርጫዎች - ቅንብሮች ዩአርኤሉን ያክላሉ https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json ወደ ተጨማሪ የቦርድ አስተዳዳሪ ዩአርኤሎች። በሚቀጥለው ምናሌ ውስጥ መሣሪያዎች - ቦርድ - የቦርዶች ሥራ አስኪያጅ esp8266 ን በ esp8266 ማህበረሰብ ይጫኑ።
• እንደ ቦርድ ይምረጡ - አጠቃላይ ESP8266 ሞዱል።

ESP-12F ን ለማስተናገድ በተለምዶ በመስመር ላይ ሱቆች ውስጥ የሚገኝ አስማሚ ሳህን እጠቀም ነበር። እኔ ቺ chipን ወደ ሳህኑ ሸጥኩ እና ከዚያ ራስጌዎቹን ወደ ሳህኑ ሸጥኩ። አስማሚው ጠፍጣፋ ለመደበኛ የዳቦ ሰሌዳ በጣም ሰፊ መሆኑን ያወቅሁት ያኔ ብቻ ነው! ግንኙነቶችዎን ለማድረግ በጎን በኩል ምንም ነፃ ፒን አይተዉም።

እኔ የሄድኩበት መፍትሔ ESP8266 ን ከአስማሚው ሰሌዳ ጋር በዳቦ ሰሌዳው ላይ ከማስቀመጥዎ በፊት የ U- ቅርፅ ሽቦዎችን መጠቀም እና በቀኝ በኩል ባለው ሥዕል ላይ ማገናኘት ነው። ስለዚህ GND እና VCC ከዳቦርዱ ሀዲዶች ጋር የተገናኙ ሲሆን ቀሪዎቹ ፒንሎች ደግሞ በዳቦ ሰሌዳው ላይ የበለጠ እንዲገኙ ተደርገዋል። ጉዳቱ ሙሉውን ወረዳ ከጨረሱ በኋላ የዳቦ ሰሌዳዎ በገመዶች በጣም የተጨናነቀ መሆኑ ነው። ሌላው መፍትሔ በዚህ ቪዲዮ ላይ እንደሚታየው ሁለት የዳቦ ሰሌዳዎችን አንድ ላይ ማያያዝ ነው።

በመቀጠል ፣ ESP-12F ን በኮምፒተርዎ ዩኤስቢ ወደብ በኩል ለማቀናበር ዩኤስቢ ወደ ተከታታይ አስማሚ ያስፈልገናል። እኔ የ FT232RL FTDI ፕሮግራመርን ተጠቀምኩ። ፕሮግራም አድራጊው በ 3.3V ወይም 5V መካከል ለመምረጥ ዝላይ አለው። ለ ESP8266 3.3V ላይ መቀመጥ አለበት። 5V ቺፕዎን ሊበስል ስለሚችል አይርሱት! የአሽከርካሪዎች መጫኛ አውቶማቲክ መሆን አለበት ፣ ግን ፕሮግራሙ የማይሰራ ከሆነ ከዚህ ገጽ እራስዎ ለመጫን መሞከር ይችላሉ።

ESP8266 አዲስ firmware ወደ ፍላሽ ለመስቀል የፕሮግራም ሞድ አለው ፣ እና የአሁኑን firmware ከ ፍላሽ ማህደረ ትውስታ ለማሄድ የፍላሽ ሁነታ። በእነዚህ ሁነታዎች መካከል ለመምረጥ አንዳንድ ካስማዎች በሚነሳበት ጊዜ የተወሰነ እሴት መውሰድ አለባቸው

• ፕሮግራሚንግ ፦ GPIO0: ዝቅተኛ ፣ CH-PD: ከፍተኛ ፣ GPIO2: ከፍተኛ ፣ GPIO15: ዝቅተኛ
• ብልጭታ: GPIO0: ከፍተኛ ፣ CH-PD: ከፍተኛ ፣ GPIO2: ከፍተኛ ፣ GPIO15: ዝቅተኛ

አስማሚው ጠፍጣፋ ቀድሞውኑ CH-PD ን በማንሳት እና GPIO15 ን በ 10 ኪ resistors ወደታች በማውረድ ይንከባከባል።

ስለዚህ በኤሌክትሮኒክ ወረዳችን ውስጥ አሁንም GPIO2 ን ማንሳት አለብን። እንዲሁም ESP8266 ን በፕሮግራም ወይም በፍላሽ ሞድ ውስጥ ለማስቀመጥ እና እሱን ለመቀየር ማብሪያ / ማጥፊያ እንሰጣለን ፣ ይህም RST ን ከመሬት ጋር በማገናኘት ይከናወናል። ተጨማሪ የ FT232RL ን የ TX ፒን ከ ESP8266 ወደ RXD ፒን እና በተቃራኒው ማገናኘቱን ያረጋግጡ።

የፕሮግራሙ ቅደም ተከተል እንደሚከተለው ነው

• የፕሮግራም ማብሪያ / ማጥፊያውን በመዝጋት GPIO2 ን ወደ ዝቅተኛ ያዘጋጁ።
• ESP8266 ን በመዝጋት እንደገና ያስጀምሩት እና ከዚያ የዳግም አስጀምር ማብሪያ / ማጥፊያውን እንደገና ይክፈቱ። ESP8266 አሁን በፕሮግራም ሞድ ውስጥ ቦት ጫማ ያደርጋል።
• የፕሮግራም ማብሪያ / ማጥፊያውን በመክፈት GPIO2 ን ወደ ከፍተኛ ያዘጋጁ።
• አዲሱን firmware ከ Arduino IDE ይስቀሉ።
• የመልሶ ማግኛ ማብሪያ / ማጥፊያውን በመዝጋት እና እንደገና በመክፈት ESP8266 ን እንደገና ያስጀምሩ። ESP8266 አሁን በፍላሽ ሞድ ውስጥ ተነስቶ አዲሱን firmware ያሂዳል።

አሁን ዝነኛውን የ Blink ንድፍ በመጫን ፕሮግራሙ እንደሚሰራ መሞከር ይችላሉ።

ይህ ሁሉ ቢያንስ ቢያንስ GND ፣ VCC ፣ GPIO2 ፣ RST ፣ TXD እና RXD ፒኖች በትክክል ከተሸጡ እና ከተገናኙ። እንዴት ያለ እፎይታ ነው! ግን ከመቀጠልዎ በፊት ሌሎቹን ፒኖች በብዙ መልቲሜትርዎ እንዲሞክሩ እመክራለሁ። እኔ ራሴ ከአንዱ ካስማዎች ጋር ችግር ነበረብኝ። ሁሉንም ፒኖች አንድ በአንድ ለ 5 ሰከንዶች ከፍ የሚያደርገውን እና ከዚያ በኋላ ESP8266 ን ለ 20 ሰከንዶች በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ የሚያስቀምጠውን ይህንን ንድፍ መጠቀም ይችላሉ። ESP8266 ከከባድ እንቅልፍ በኋላ ከእንቅልፉ እንዲነቃ ለማስቻል RST ን ከ GPIO16 ጋር ማገናኘት አለብዎት ፣ ይህም የንቃት ምልክትን ይሰጣል።

ደረጃ 5 - ንድፉን በመስቀል ላይ

በ GitHub ላይ ኮዱን እንዲገኝ አድርጌአለሁ ፣ አንድ ፋይል ብቻ ነው ደረጃ-ዳሳሽ-Deepsleep.ino። በቀላሉ ያውርዱት እና በአርዱዲኖ አይዲኢ ውስጥ ይክፈቱት። ወይም ፋይል - አዲስ መምረጥ እና ኮዱን መቅዳት/መለጠፍ ይችላሉ።

በፋይሉ መጀመሪያ ላይ መሙላት ያለብዎት አንዳንድ መረጃ አለ - ለመጠቀም የ WLAN ስም እና የይለፍ ቃል ፣ የማይንቀሳቀስ የአይፒ ዝርዝሮች እና የሰርጥ መታወቂያ እና የ ThingSpeak ሰርጥ ኤፒአይ ቁልፍ ይፃፉ።

በዚህ ብሎግ ላይ ያለውን ምክር በመከተል ራውተሩ በአይፒ (IP) በተለወጠበት በ DHCP ፋንታ እኛ የ ESP8266 ን የአይፒ አድራሻ የምናስቀምጥበትን የማይንቀሳቀስ አይፒን እንጠቀማለን። ይህ በጣም ፈጣን ይሆናል ፣ ስለሆነም በንቃት ጊዜ እና በዚህም በባትሪ ኃይል ላይ እናስቀምጣለን። ስለዚህ እኛ የሚገኝ የማይንቀሳቀስ የአይፒ አድራሻ እንዲሁም የራውተር አይፒ (መግቢያ በር) ፣ ንዑስ አውታረ መረብ ጭንብል እና የዲ ኤን ኤስ አገልጋይ ማቅረብ አለብን። ምን እንደሚሞሉ እርግጠኛ ካልሆኑ በ ራውተርዎ መመሪያ ውስጥ የማይንቀሳቀስ አይፒን ስለማዋቀር ያንብቡ። ከእርስዎ ራውተር ጋር በ Wifi በኩል በተገናኘ የዊንዶውስ ኮምፒተር ላይ አንድ ቅርፊት (የዊንዶውስ ቁልፍ-አር ፣ cmd) ይጀምሩ እና ipconfig /all ን ያስገቡ። የሚፈልጉትን መረጃ አብዛኛው በ Wi-Fi ክፍል ስር ያገኛሉ።

ኮዱን በመመርመር ከሌላው የአርዱዲኖ ኮድ በተቃራኒ አብዛኛው እርምጃ በሉፕ ተግባር ፋንታ በማዋቀሩ ተግባር ውስጥ እንደሚከሰት ያያሉ። ይህ የሆነበት ምክንያት ESP8266 የማዋቀሩን ተግባር ከጨረሰ በኋላ ወደ ጥልቅ እንቅልፍ ስለሚሄድ (በኦቲኤ ሁነታ ካልጀመርን በስተቀር) ነው። ከእንቅልፉ ከተነሳ በኋላ ልክ እንደ አዲስ ዳግም ማስጀመር ነው እና እንደገና ማዋቀርን ያካሂዳል።

የኮዱ ዋና ዋና ባህሪዎች እዚህ አሉ

• ከእንቅልፉ ከተነሳ በኋላ የኮድ መቀየሪያ ፒን (ነባሪ GPIO15) ወደ ከፍተኛ ያዘጋጃል። ይህ ትራንዚስተሩን ያበራል ፣ ይህ ደግሞ በ HC-SR04-P ዳሳሽ ላይ ያበራል። ወደ ጥልቅ እንቅልፍ ከመሄዳቸው በፊት ትራንዚስተሩን እና HC-SR04-P ን በማጥፋት ፒኑን ወደ ዝቅተኛ ይመልሳል ፣ ይህም የበለጠ ውድ የባትሪ ኃይል እንዳይጠቀምበት ያረጋግጡ።
• ሁነታ ፒን (ነባሪ GPIO14) ዝቅተኛ ከሆነ ኮዱ ከመለኪያ ሞድ ይልቅ በኦቲኤ ሁነታ ይሄዳል። በኦቲኤ (በአየር ላይ ዝመና) ከተከታታይ ወደብ ይልቅ firmware በ Wifi ላይ ማዘመን እንችላለን። ለተጨማሪ ዝመናዎች ከእንግዲህ ተከታታይን ከዩኤስቢ አስማሚ ጋር ማገናኘት ስለሌለን በእኛ ሁኔታ ይህ በጣም ምቹ ነው። GPIO14 ን ወደ ዝቅተኛ (በኤሌክትሮኒክ ወረዳ ውስጥ ካለው የኦቲኤ ማብሪያ ጋር) ብቻ ያዘጋጁ ፣ ESP8266 ን (ከዳግም ማስጀመሪያ መቀየሪያ ጋር) እንደገና ያስጀምሩ እና ለመስቀል በ Arduino IDE ውስጥ የሚገኝ መሆን አለበት።
• በአናሎግ ፒን (A0) ላይ የባትሪውን ቮልቴጅ እንለካለን። ባትሪዎቹ ከመጠን በላይ ከመውጣታቸው ለመጠበቅ ፣ ቮልቴጅ ከ minVoltage በታች ከሆነ መሣሪያችንን ፣ ማለትም ቋሚ ጥልቅ እንቅልፍን ለማጥፋት ያስችለናል። የአናሎግ መለኪያው በጣም ትክክለኛ አይደለም ፣ እኛ numMeasuresBattery (ነባሪ 10) እርምጃዎችን እናደርጋለን እና ትክክለኛነትን ለማሻሻል አማካይ እንወስዳለን።
• የ HC-SR04-P ዳሳሽ የርቀት መለኪያ በስራ ርቀቱ መለኪያ ውስጥ ይከናወናል። ትክክለኝነትን ለማሻሻል መለኪያው ተደጋጋሚ numMeasuresDistance (ነባሪ 3) ጊዜ ነው።
• በ BME280 ዳሳሽ ከሙቀት ፣ እርጥበት እና የግፊት ልኬት የፍጥነት ድምጽን ለማስላት አንድ ተግባር አለ። የ BME280 ነባሪ I2C አድራሻ 0x76 ነው ፣ ግን ካልሰራ ወደ 0x77 መለወጥ ያስፈልግዎታል - bool bme280Started = bme280.begin (0x77);
• BME280 ን በግዳጅ ሁኔታ እንጠቀማለን ፣ ይህ ማለት አንድ መለኪያ ይወስዳል እና ኃይልን ለመቆጠብ ወደ እንቅልፍ ይመለሳል ማለት ነው።
• አቅም (l) ፣ ሙሉ ርቀት (ሴሜ) እና አካባቢ (m2) ካዘጋጁ ፣ ኮዱ ቀሪውን የውሃ ማጠራቀሚያ መጠን ከርቀት ልኬት ያሰላል-ድርብ ቀሪ ቮልዩም = አቅም+10.0*(ሙሉ ርቀት-ርቀት)*አካባቢ; እና ይህንን ወደ ThingSpeak ይስቀሉ። ነባሪዎቹን እሴቶች ከያዙ ርቀቱን በሴሜ ውስጥ ወደ የውሃው ወለል ይሰቅላል።

ደረጃ 6 የኤሌክትሮኒክ ወረዳውን መገንባት

ከላይ የኤሌክትሮኒክ ወረዳው ዲያግራም ነው። ለአንድ ዳቦ ሰሌዳ በጣም ትልቅ ነው ፣ በተለይም ከመጠን በላይ አስማሚ ሳህን እና ከ ‹ዩ› ቅርፅ ሽቦዎች ጋር ያለው ዘዴ። በሆነ ጊዜ እኔ ሁለት የዳቦቦርዶችን የማገናኘት አማራጭን ብጠቀም እመኝ ነበር ፣ ግን በመጨረሻ አስተዳደርኩ።

የወረዳው አስፈላጊ ባህሪዎች እዚህ አሉ

• ሚና የሚጫወቱ ሁለት ቮልቴጅዎች አሉ - የግቤት ቮልቴጅ ከባትሪው (በ 3.75 ቪ አካባቢ) እና ESP8266 እና BME280 ን የሚመግብ 3.3V። 3.3 ቮን በተሳፋሪው የግራ ባቡር ላይ እና 3.75 ቮን በትክክለኛው ባቡር ላይ አስቀምጫለሁ። የቮልቴጅ ተቆጣጣሪው 3.75 ቮን ወደ 3.3 ቪ ይቀይራል። በውሂብ ሉህ ውስጥ ያሉትን መመሪያዎች በመከተል 1 μF capacitors ን ወደ ቮልቴጅ ተቆጣጣሪው ግብዓት እና ውፅዓት መረጋጋትን ለመጨመር ጨመርኩ።
• የ ESP8266 GPIO15 ከ ትራንዚስተር በር ጋር ተገናኝቷል። ይህ ESP8266 ትራንዚስተሩን እንዲያበራ እና በዚህም የአልትራሳውንድ ዳሳሽ በሚሠራበት ጊዜ እና በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ ሲሄድ እንዲያጠፋው ያስችለዋል።
• GPIO14 ከመቀየሪያ ፣ ከኦቲኤ መቀየሪያ ጋር ተገናኝቷል። ማብሪያ / ማጥፊያውን መዝጋት በሚቀጥለው የ OTA ሞድ ውስጥ ለመጀመር ለሚፈልጉት ESP8266 ምልክቱን ይሰጠናል ፣ ማለትም የ RESET መቀየሪያውን ከተጫንን (ከዘጋን እና ከከፈትነው) በኋላ እና በአየር ላይ አዲስ ንድፍ ከሰቀሉ በኋላ።
• የ RST እና GPIO2 ፒኖች በፕሮግራም ሥዕላዊ መግለጫው ውስጥ እንዳሉት ተያይዘዋል። ESP8266 ከከባድ እንቅልፍ እንዲነቃ ለማድረግ የ RST ፒን አሁን ከ GPIO16 ጋር ተገናኝቷል።
• የአልትራሳውንድ ዳሳሽ ፒን TRIG እና ECHO ከ GPIO12 እና GPIO13 ጋር ተገናኝተዋል ፣ የ BME280 ካስማዎች SCL እና SDA ከ GPIO5 እና GPIO4 ጋር ተገናኝተዋል።
• በመጨረሻም የአናሎግ ፒን ኤዲሲ ከግቤት ቮልቴጅ ጋር በተገናኘ የቮልቴጅ መከፋፈያ በኩል ነው። ይህ የባትሪዎቹን ክፍያ ለመፈተሽ የግቤት ቮልቴጅን ለመለካት ያስችላል። የኤ.ዲ.ሲ ፒን በ 0V እና 1V መካከል ያለውን የቮልቴጅ መጠን መለካት ይችላል። ለ voltage ልቴጅ መከፋፈያው የ 100 ኪ እና 470 ኪ ተቃዋሚዎችን መርጠናል። ይህ ማለት በኤዲሲ ፒን ላይ ያለው ቮልቴጅ በ: V_ADC = 100K/(100K+470K) V_in ይሰጣል ማለት ነው።V_ADC = 1V መውሰድ ይህ ማለት የግቤት ቮልቴጅዎችን እስከ V_in = 570/100 V_ADC = 5.7V መለካት እንችላለን ማለት ነው። ለኃይል ፍጆታ እንዲሁ በ voltage ልቴጅ መከፋፈያው በኩል አንዳንድ የአሁኑ መፍሰስ አለ። ከባትሪዎቹ በ V_in = 3.75V I_leak = 3.75V/570K = 6.6 μA እናገኛለን።

ወረዳው ከባትሪዎች በሚሠራበት ጊዜ እንኳን ዩኤስቢውን ከተከታታይ አስማሚ ጋር ማገናኘት ይቻላል። ልክ እንደ አስማሚው ቪሲሲን ነቅለው GND ፣ RX እና TX ን በፕሮግራም ሥዕላዊ መግለጫው ውስጥ ማገናኘትዎን ያረጋግጡ። ይህ የማረም መልዕክቶችን ለማንበብ እና ሁሉም ነገር እንደተጠበቀው እየሰራ መሆኑን ለማረጋገጥ በአርዲኖ አይዲኢ ውስጥ ተከታታይ ሞኒተርን እንዲከፍት ያደርገዋል።

ለሙሉ ወረዳው ከባትሪዎች ሲሮጡ በጥልቅ እንቅልፍ ውስጥ 50 μ ኤ የአሁኑን ፍጆታ ለካ። ይህ ESP8266 ፣ BME280 ፣ የአልትራሳውንድ ዳሳሽ (በትራንዚስተር ጠፍቷል) እና በቮልቴጅ አከፋፋይ እና ምናልባትም ሌሎች ፍሳሾችን ያጠቃልላል። ስለዚህ ያ በጣም መጥፎ አይደለም!

ጠቅላላው ንቁ ጊዜ ወደ 7 ሰከንዶች ያህል መሆኑን አገኘሁ ፣ ከዚህ ውስጥ 4.25 ሰከንዶች ከ Wifi ጋር ለመገናኘት እና ውሂቡን ወደ ThingSpeak ለመላክ 1.25 ሰከንዶች። ስለዚህ በ 80mA ንቁ የአሁኑ ጊዜ ለገቢር ሰዓት በሰዓት 160 μ ኤአ አገኘሁ። ላለን ጥልቅ እንቅልፍ ሁኔታ በሰዓት 50 μ ኤች በማከል በድምሩ 210 μAh በሰዓት አለን። ይህ ማለት 2600 mAh ባትሪዎች በንድፈ ሀሳብ 12400 ሰዓታት = 515 ቀናት ናቸው ማለት ነው። የባትሪዎቹን ሙሉ አቅም መጠቀም ከቻልን (ጉዳዩ አይደለም) እና አሁን ባለው ልኬቶቼ ያላገኘኋቸው ፍሳሾች የሉም። ስለዚህ ይህ በእርግጥ ይገፋፋ እንደሆነ ገና አላየሁም።

ደረጃ 7 ዳሳሹን መጨረስ

ሾርባውን ያካተተ 1 ሊትር መያዣ ውስጥ አነፍናፊውን በፕላስቲክ ውስጥ አኖራለሁ። ከታች ከ HC-SR04-P ዳሳሽ “ዓይኖች” ጋር የሚገጣጠሙ ሁለት ቀዳዳዎችን ሠራሁ። ከጉድጓዶቹ ውጭ መያዣው ውሃ የማይገባ መሆን አለበት። ከዚያ በኋላ ለዝናብ ውሃ ፍሳሽ ቧንቧ በመደበኛነት ጥቅም ላይ በሚውል ክብ ቀለበት ከውኃ ማጠራቀሚያው ግድግዳ ጋር ተያይ isል።

በፕሮጀክቱ ይደሰቱ!