IoT የኃይል ሞዱል -ለሶላር ቻርጅ ተቆጣጣሪ IoT የኃይል መለኪያ ባህሪን ማከል - 19 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

ሰላም ሁላችሁም ፣ ሁላችሁም ታላቅ እንደሆናችሁ ተስፋ አደርጋለሁ! በዚህ መመሪያ ውስጥ እኔ በፀሐይ ኃይል መሙያ መቆጣጠሪያዬ የሚመራውን የአሲድ ባትሪ ባትሪዬን ለመሙላት የሚጠቀምበትን የፀሐይ ኃይል ፓነሎች የሚመነጩትን የ IoT የኃይል መለኪያ ሞዱል እንዴት እንደሠራሁ ላሳይዎት ነው። ይህ ሞጁል በፀሐይ ፓነሎች እና በክፍያ ተቆጣጣሪው መካከል ገብቶ በበይነመረብ በኩል በስልክዎ ላይ ሁሉንም አስፈላጊ የግቤት ዝርዝሮችን ይሰጥዎታል። ለ IoT መድረክ እኔ ለመጠቀም በጣም ቀላል እና በፕሮጀክትዎ መሠረት በቀላሉ ሊበጅ የሚችል ብሊንክን ተጠቀምኩ። የነባሩ የኃይል መቆጣጠሪያ ውስንነት የኃይል መሙያ ቮልቴጅን ብቻ ስለሰጠኝ እና ስለዚህ የኃይል መጠን ሊታወቅ አልቻለም። በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ ኃይልን (በዋት) ውስጥ ለማስላት እና በዚህም አጠቃላይ ኃይል የተሰበሰበውን የኃይል ሞጁሉን የቮልቴጅ እና የአሁኑ የመለኪያ ተግባሮችን ጨምሬያለሁ። በሌሎች የዲሲ የኃይል መለኪያ መተግበሪያዎች ውስጥ ይህንን የኃይል ሞጁል በቀላሉ ሊጠቀም ይችላል። ይህ በጣም ረጅም አስተማሪ ስለሚሆን እንጀምር!

አቅርቦቶች

1. አርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ / ናኖ ወይም ተመጣጣኝ
2. LM2596 buck መለወጫ ሞዱል
3. 7805 የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ
4. AMS1117 3.3V ተቆጣጣሪ
5. ESP8266-01 WiFi ሞዱል
6. OLED ማሳያ
7. LM358 ባለሁለት OP-Amp
8. 100 ኪ ፣ 10 ኪ ፣ 2.2 ኪ እና 1 ኪ resistors (1/4 ዋት)
9. 0.1uF የሴራሚክ ዲስክ መያዣዎች
10. 22uF ኤሌክትሮይቲክ capacitor
11. የፍተሻ ተርሚናሎች
12. ወንድ እና ሴት የበርግ ስትሪፕ
13. በርቷል ማብሪያ / ማጥፊያ
14. Perf ሰሌዳ ወይም veroboard
15. የመሸጫ መሳሪያዎች

ደረጃ 1 - ሁሉንም ክፍሎች መሰብሰብ እና አቀማመጡን ማጠናቀቅ

ሁሉንም አስፈላጊ ክፍሎች ከሰበሰብን በኋላ ሽቦው ቀለል እንዲል እና ሁሉም አካላት እርስ በእርስ እንዲጠጉ የቦርዳችንን አቀማመጥ እና የተለያዩ አካላትን አቀማመጥ በጥንቃቄ መወሰን አስፈላጊ ነው። ለ አርዱዲኖ ፣ ለባክ መቀየሪያ ፣ ለ WiFi ሞዱል እና ለኦሌድ ማሳያ እኔ ሞጁሎችን በቀጥታ ከመሸጥ ይልቅ የሴት ራስጌዎችን እጠቀማለሁ ፣ በዚህ መንገድ አካሎቹን ምናልባት ለሌላ ሌላ ፕሮጀክት መጠቀም እችላለሁ ፣ ግን እርስዎ ካቀዱ ሞጁሎቹን በቀጥታ መሸጥ ይችላሉ። ቋሚ እንዲሆን።

ደረጃ 2 - የሾሉ ተርሚናሎችን ማከል

በመጀመሪያ የፀሐይ ፓነሎችን እንደ ግብዓት እና የኃይል መቆጣጠሪያውን እንደ የኃይል ሞጁል እንደ ውፅዓት ለማገናኘት የሚያገለግሉትን የሾሉ ተርሚናሎች እንሸጣለን። የብልሽት ተርሚናሎች አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ መሣሪያዎችን ለመሰካት ወይም ለማስወገድ ቀላል መንገድን ይሰጣሉ።

ደረጃ 3 የ Resistor Voltage Divider Network ን ማከል

የግብዓት ቮልቴጅን ለመገንዘብ, የቮልቴጅ መከፋፈያ አውታር ጥቅም ላይ ይውላል. ለትግበራዬ ፣ እኔ 10 ኪ እና 1 ኪ resistor ን በመጠቀም የተከላካይ አውታረመረብ አደረግሁ እና ለአርዱዲኖ ማይክሮ መቆጣጠሪያ እንደ ግብዓት በሚሰጠው በ 1 ኪ resistor ላይ ያለውን የቮልቴጅ ጠብታ እለካለሁ። በተጨማሪም ማንኛውንም ድንገተኛ የቮልቴጅ መለዋወጥን ለማቀላጠፍ በ 1 ኬ resistor ላይ 0.1uF capacitor ጨምሬያለሁ።

ደረጃ 4: ለአሁኑ ዳሰሳ Shunt Resistor ን ማከል

የ shunt resistor የአሠራር ማጉያ በመጠቀም ሊጎላ የሚችል በጣም ትንሽ የቮልቴጅ ጠብታ በሚፈጥር ጭነት ውስጥ በጣም ትንሽ እሴት (በተለምዶ በሚሊኦኤምኤስ ቅደም ተከተል) ነው ፣ እና ውጤቱም ለመለካት ለአርዱዲኖ ሊሰጥ ይችላል። የአሁኑን ለመለካት ፣ እኔ የ shunt resistor ን እጠቀማለሁ (በግምት 10 ሚሊዮሆም እሴት አለው። ይህንን የሠራሁት የብረት ሽቦን በመጠቀም እና እንደ ጠምዛዛ ንድፍ ዓይነት ለማድረግ ጎንበስ) በወረዳው ዝቅተኛ ጎን ፣ ማለትም, በጭነቱ እና በመሬቱ መካከል. በዚህ መንገድ ትንሹ የቮልቴጅ ጠብታ ከመሬት አንፃር በቀጥታ ሊለካ ይችላል።

ደረጃ 5 - የ OpAmp ማጉያ ወረዳውን ማከል

እዚህ ጥቅም ላይ የዋለው የአሠራር ማጉያው LM358 ሲሆን ይህም ባለ ሁለት ኦፕ-አምፕ ቺፕ ነው። እኛ እንደ አንድ የማይገለበጥ ማጉያ አንድ Op-Amp ን ብቻ እንጠቀማለን። በምስሉ ላይ እንደሚታየው የማይገላቢጦሽ ማጉያው ትርፍ ተቀማጭ አውታረ መረቦችን R1 እና R2 በመጠቀም ሊቀናጅ ይችላል። ለትግበራዬ R1 ን እንደ 100K እና R2 ን እንደ 2.2K መርጫለሁ ይህም ግምታዊ የ 46 ትርፍ ይሰጠኛል። ተቃዋሚው እና ኦፕአምፕ ፍጹም ስላልሆኑ ጥሩ ንባቦችን ለማግኘት በአሩዲኖ ፕሮግራም ውስጥ አንዳንድ ማስተካከያዎች መደረግ አለባቸው (እንነጋገራለን በኋላ ደረጃዎች ውስጥ)።

እኔ ደግሞ ለአርዲኖ ዋትሜትር እንዴት እንደሚሠራ ፕሮጀክት ሠርቻለሁ እዚህ ተጨማሪ ፅንሰ -ሀሳቦችን በዝርዝር ተወያይቻለሁ። ፕሮጀክቱን እዚህ ማረጋገጥ ይችላሉ-

ደረጃ 6 የኃይል አቅርቦት

ለ Arduino ፣ OpAmp ፣ OLED እና WiFi ሞዱል ኃይልን ለማቅረብ የግብዓት ቮልቴጅን ወደ 7 ቮልት ወደ ታች ለማውረድ LM2596 buck converter ሞጁል እጠቀማለሁ። ከዚያ የ 7805 የ voltage ልቴጅ መቆጣጠሪያን በመጠቀም ለአርዱዲኖ እና ለ OLED 7 ቮልቱን ወደ 5 ቮልት እለውጣለሁ እና ለኤስኤምኤስ1117 ተቆጣጣሪ በመጠቀም ለ WiFi ሞዱል አስፈላጊውን 3.3 ቮን በማመንጨት ላይ ነኝ። ለምትጠይቀው የኃይል አቅርቦት ለምን ያህል? ምክንያቱ በቀጥታ በሶላር ፓኔሉ ላይ በ 5 ቮልት ተቆጣጣሪ ላይ መያያዝ እና በብቃት መስራት እንደሚጠበቅ መጠበቅ (እንደ መስመራዊ ተቆጣጣሪ ስለሆነ)። እንዲሁም የፀሐይ ፓነል (ስመታዊ) voltage ልቴጅ ከ18-20 ቮልት ያህል ነው ፣ ይህም ለመስመራዊ ተቆጣጣሪው በጣም ከፍ ያለ እና ኤሌክትሮኒክስዎን በፍጥነት ሊያበስል ይችላል! ስለዚህ በቦታው ላይ ቀልጣፋ የባንክ መቀየሪያ መኖሩ የተሻለ ነው

ደረጃ 7 - የባክ መቀየሪያ እና ተቆጣጣሪውን መጠገን

መጀመሪያ ፣ የባክ መቀየሪያው ፒኖች የሚገጣጠሙበትን ቦታ ምልክት አድርጌያለሁ። ከዚያም የሴት ራስጌዎችን ወደ እነዚያ ነጥቦች እና የወንድ ራስጌዎችን ወደ ባክ መቀየሪያ ሸጥኩ (አስፈላጊ ከሆነ ሞጁሉን በቀላሉ ማስወገድ እችላለሁ)። 5V ተቆጣጣሪው ከባክ መቀየሪያ ሞጁል በታች ይሄዳል እና ለቁጥጥር ሰሌዳው ለስላሳ 5V ለመስጠት ከመለወጫው ውጤት ጋር ተገናኝቷል።

ደረጃ 8: ማብሪያ / ማጥፊያ ማከል

የኃይል ሞጁሉን ማብራት ወይም ማጥፋት ከፈለግኩ በቦክ መቀየሪያ እና በፀሐይ ፓነል ግብዓቶች መካከል መቀያየርን አክዬአለሁ። ከጠፋ ፣ ኃይሉ አሁንም ወደ ጭነቱ (በኔ ጉዳይ ላይ የኃይል መቆጣጠሪያ) ይሰጣል ፣ የመለኪያ እና የአይቲ ተግባራት ብቻ አይሰሩም። ከላይ ያለው ምስል እስካሁን የመሸጥ ሂደቱን ያሳያል።

ደረጃ 9 የአርዲኖን ራስጌዎች ማከል እና የ 3.3v ተቆጣጣሪውን ማስተካከል

አሁን በአርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ መጠን መጠን የሴት ራስጌዎችን ቆርጫለሁ እና ሸጥኩት። እኔ በአርዲኖ የኃይል አቅርቦት Vcc እና Gnd መካከል የ AMS1117 መቆጣጠሪያውን በቀጥታ ሸጥኩ (አርዱዲኖ 5V ከ 7805 ተቆጣጣሪ ያገኛል ፣ እሱ ደግሞ በ WiFi ሞዱል ለሚፈለገው 3.3v AMS1117 ን ይሰጣል)። እኔ አነስተኛ ሽቦዎችን መጠቀም ነበረብኝ እና ክፍሎቹን በመሸጫ ዱካዎች በኩል ማገናኘት በሚቻልበት መንገድ አካሎቹን ስልታዊ በሆነ መንገድ አስቀምጫለሁ።

ደረጃ 10 ለ WiFi ሞዱል ራስጌዎችን ማከል

አርዱinoኖ ፕሮ ሚኒ ከሚስማማበት ቀጥሎ ለ WiFi ሞዱል የሴት ራስጌዎችን ሸጥኳቸው።

ደረጃ 11: ለ WiFi ሞዱል አካላትን ማከል

የ ESP8266 ሞጁል የሚሠራው በ 3.3 ቮልት ላይ እንጂ በ 5 ቮልት አይደለም (5 ቮልት ተግባራዊ ማድረጌ ሞጁሉ በጣም ፣ በጣም ሞቃት እና በጣም ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ ከዋለ በጣም ሊጎዳ ይችላል)። አርዱዲኖ እና የ WiFi ሞጁል የሞጁሉን Tx እና Rx ፒኖች በሚጠቀሙበት በተከታታይ ግንኙነት በኩል ይገናኛሉ። የአርዲኖ አይዲኢን የሶፍትዌር ተከታታይ ቤተመጽሐፍት በመጠቀም እንደ ማናቸውም የ 2 arduino ዲጂታል ፒኖች ማዋቀር እንችላለን። የሞጁሉ አርኤክስ ፒን ወደ አርዱዲኖ Tx እና በተቃራኒው ይሄዳል። የ ESP የ Rx ፒን በ 3.3V አመክንዮ ላይ ይሠራል ስለዚህ እኛ የአርዲኖን 5 ቮ አመክንዮ ደረጃ በግምት 3.6 ቪ (አሁንም ተቀባይነት ያለው) ለማውረድ 2.2 ኪ እና 1 ኬ የቮልቴጅ መከፋፈያ አውታር እንጠቀማለን። አርዱዲኖ 3.3 ቪ ተኳሃኝ በመሆኑ እኛ በቀጥታ የ ESP ን TX ከ Rx of arduino ጋር ማገናኘት እንችላለን።

ደረጃ 12 - የ OLED ማሳያውን ማከል

የ OLED ማሳያውን ለማገናኘት 4 ግንኙነቶች ፣ ሁለት ለኃይል አቅርቦት እና 2 ለ I2C የግንኙነት ፕሮቶኮል ከ Arduino ጋር የአርዱዲኖ A4 እና A5 ካስማዎች ያስፈልጉናል። I2C ፒኖችን ለማገናኘት እና የኃይል ግንኙነቶችን በቀጥታ ለመሸጥ ከወንድ ራስጌ ጋር አንድ ትንሽ የዝላይ ሽቦ እጠቀማለሁ።

ደረጃ 13 የመጨረሻውን ሞዱል ቦርድ ይመልከቱ

በመጨረሻ ሁሉንም የሽያጭ ሂደቱን ከጨረሱ በኋላ ቦርዱ ምን ይመስላል! አዎ በመጨረሻ አንዳንድ ሽቦዎችን መጠቀም ነበረብኝ ፣ ግን በውጤቱ በጣም ረክቻለሁ። አስደሳች የሆነው ሰሌዳ ቦርዱ ሙሉ በሙሉ ሞዱል ነው እና አስፈላጊ ከሆነ ሁሉም ዋና ዋና ክፍሎች በቀላሉ ሊወገዱ ወይም ሊተኩ ይችላሉ።

ደረጃ 14 - ሁሉንም በአንድ ላይ ማሰባሰብ

ሁሉም ነገር በቦታው ላይ በሚሆንበት ጊዜ የተሟላ ሞጁል እንደዚህ ይመስላል!

አሁን ወደ ሶፍትዌሩ ክፍል እንሂድ…

ደረጃ 15 FTDI ቦርድ በመጠቀም ፕሮግራም ማድረግ

ይህንን ሞጁል ለማዘጋጀት እኔ አርዱዲኖ ፕሮ ሚኒን ለማቀናጀት የሚስማማውን የ FTDI መለያ ቦርድን እጠቀማለሁ። እርስዎ መጠቀም እና መዝለሎች ወይም የመሳሰሉት እንዳይሆኑ የእሱ የፒን ካርታ ፍጹም ተስተካክሏል።

ደረጃ 16: ንድፋዊ ንድፍ

ይህ የ IoT ኃይል ቆጣሪ ሞዱል የተሟላ የወረዳ ንድፍ ነው። በንስር CAD ውስጥ ይህንን ንድፍ አውጥቼአለሁ። በሀሳቦችዎ መሠረት የመርሃግብር ፋይሎችን ለማውረድ እና ለማስተካከል ነፃነት ይሰማዎት:)

ደረጃ 17: ውጤቶች

በፀሐይ ፓነል እና በኃይል መሙያ መቆጣጠሪያው መካከል የኃይል ሞጁሉን በማገናኘት ማዋቀሩን አጠናቅቄያለሁ እና ልክ እንደነቃነው ከ WiFi ራውተርዬ ጋር ይገናኛል እና ውሂቡ በዘመናዊ ስልኬ ላይ በብሊንክ መተግበሪያ ላይ በየጊዜው ይታተማል። እኔ የትም ብሆን ፣ የበይነመረብ ግንኙነት እስካለሁ ድረስ ይህ የኃይል መሙያ መለኪያዎች የእውነተኛ ጊዜ መረጃን ይሰጣል! ፕሮጀክቱ በጥሩ ሁኔታ ሲሠራ ማየት በጣም ደስ ይላል:)

ለሙከራ ዓላማ ፣ የእኔን 50 ዋት የፀሐይ ፓነል እና የ 12 ቪ 18 ኤኤች መሪ አሲድ ባትሪ በመጠቀም ቅንብሩን ሞከርኩ።

ደረጃ 18 የአርዱኖ ኮድ

እኔ ለፕሮጄጄዬ የተጠቀምኩበት የተሟላ የአርዱዲ ኮድ እዚህ አለ።

ይህ ፕሮጀክት በትክክል እንዲሠራ የሚያስፈልጉዎት ጥቂት ቤተመጽሐፍት እነ thoseህ ናቸው -

የብሊንክ ዋና ቤተ -መጽሐፍት

Adafruit_GFX ቤተ -መጽሐፍት

Adafruit_SSD1306 ቤተ -መጽሐፍት

ይህ ፕሮጀክት ጠቃሚ ነበር ብዬ ተስፋ አደርጋለሁ። ከማህበረሰብዎ ጋር በማጋራት ፕሮጀክቶቼን መደገፍ ያስቡበት:)

ይህንን ፕሮጀክት በተመለከተ ያለዎትን ማንኛውንም ግብረመልስ ወይም ጥያቄ አስተያየት ለመስጠት ነፃነት ይሰማዎ። መልካም ቀን ይሁንልዎ !

ይህ ፕሮጀክት ከእኔ ፓነሎች የማጨድበትን የኃይል መጠን እንድከታተል ይረዳኛል። የካርቦን ዱካዎችን ለመቀነስ እና ዘላቂ አከባቢን ለመፍጠር ወደ ታዳሽ የኃይል ምንጮች የበለጠ ለመዞር አንድ እርምጃ ወደፊት እንሂድ:)