Izveidojiet bezvadu trauksmes kausa lietus mērierīci, 2. daļa - raidītāja pievienošana

Wifi Map App - Find Fast & Free Internet - Google Play Trailer (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Izveidojiet bezvadu trauksmes kausa lietus mērierīci, 2. daļa - raidītāja pievienošana


Izmēģinājuma spainis lietus mērierīce ir gudrs veids, kā izmērīt nokrišņu daudzumu. Uzziniet, kā pievienot savam meteoroloģiskajā stacijā bezvadu iespēju, PICAXE mikrokontrolleru un LCD displeju.

Pārskats

Šis raksts ir otrā daļa no trim sērijām, kas detalizēti uzrāda lietus gabarītus, kas paredzēti izgāšanas spaini. 1. daļā aprakstīta pašizgāzējamā kausa mehāniskā konstrukcija, kā arī spaines korpuss; ja neesat lasījis 1. daļu, jums tas jādara pirms šī raksta lasīšanas.

2. daļā tiks uzrādīti elektriskie savienojumi, atlikušās nepieciešamās daļas ārējai montāžai un bezvadu vadīklu raidītāja daļas instrukcijas.

3. daļa koncentrēsies uz uztvērēju, PICAXE mikrokontrolleru un LCD (šķidro kristālu displeju), ko izmantos, lai parādītu lietus datu rezultātus.

Noklikšķiniet, lai palielinātu.

Vislabāk paredzētās shēmas "peles" vīriešiem …

Ja jūs uzmanīgi pievēršat uzmanību, iespējams, esat pamanījis, ka diagramma iepriekš ir mainījusies, jo tā parādījās 1. daļā. Uz āra montāžas tika pievienots jauns funkcionāls bloks: impulsu nestuves. Lūk, kāpēc.

Sākotnējais plāns šim projektam bija tāds, ka magnētam, kas piestiprināts pie kaudzes, darbinātu niedres slēdzi, kas iedarbinātu raidītāju. Raidējs nosūta impulsu uztvērēju, kur pulss tiks uzrādīts mikrokontrollerim, kas ierakstītu impulsu un izmantotu to, lai aprēķinātu un rādītu lietusgāzes datus.

Un tas strādāja … laika gaitā. Izrādās, kaudzes izgāšana bija pārāk ātra; impulsus vienmēr atpazina niedres slēdzis, un raidītājs vienmēr tika aktivizēts, bet bieži uztvērējs bija pārāk lēns, lai saņemtu īsu RF (radiofrekvenču) impulsu.

Nepieciešams, ka no raidītāja bija garāks radiofrekvenču impulss, bet raidītāja darbības režīmā vajadzēja pārsūtīt impulsu tikai tik ilgi, kamēr tika nospiesta poga. Un tā kā šajā dizainā manuāla pogas vietā tiek izmantots niedres slēdzis, RF impulsa garums bija pilnīgi atkarīgs no laika, cik ilgs laiks bija magnēts, lai nodotu niedreslēgu.

Tomēr pasaules populārākais IC nodrošinās risinājumu: 555 taimeri, kas izveidota kā monostable multivibrators, labāk pazīstams kā "viens kadrs". Tomēr ir aizķeršanās. NE555N ir nedaudz jaudas cūka, un, ņemot vērā, ka mikroshēmai vienmēr jābūt brīvgaitā 24 stundas diennaktī, gaidot ieeju no niedres slēdzenes, 9 voltu baterija ilgstoši nebūtu ilgstoša.

Par laimi ir pieejama 555 CMOS (papildinoša metāla oksīdu pusvadītāju) versija, kas nodrošina ļoti mazu rezerves jaudu: TLC555 no Texas Instruments tika nodots ekspluatācijā ķēdē parādīts zemāk.

Noklikšķiniet, lai palielinātu.

Darbībā, kad magnēts izplata niedres slēdzi, 555 impulsa ievadam (2 kontaktam) tiek parādīts zems impulss. Tad 555 ģenerē pozitīvu impulsu tā izejas (tapa 3) aptuveni 1, 1 sekundes (garums ko nosaka R1 un C1). Raidītājs ieslēdzas uz 1.1 sekundēm, un uztvērējam ir pietiekami daudz laika, lai bloķētu signālu un paziņotu mikrokontrolleru.

Un, ja jūs domājat, ka gaidīšanas režīmā ķēde pievelk tikai aptuveni 150 μA un aptuveni 27 mA, kamēr tā tiek pārraidīta, tas nozīmē, ka 9 voltu akumulatoram ir jābūt labam dzīves ilgumam.

Problēma atrisināta!

Daļas saraksts

Šis raksts ir otrais no trim sērijām; katrs raksts ietver savu daļu sarakstu. Pieņemot, ka esat pabeidzis kaudzes mehānisma un korpusa konstrukciju, kā aprakstīts 1. daļā, esat gatavs nākamajā tabulā norādītajām detaļām.

Daļa Sīkāka informācija Avots Postenis #
Reed SwitchStandex-Meder Electronics ORD211-1015Digi-atslēga374-1083-ND
Vadu, izolēts, saliekts, 24 vai 26 AWGZaļa, sarkana, melna un dzeltenaA / RN / A
Liquid TapeGardner Bender LTB-400 (melnais)Lowe's118455
Raidītājs (atslēgas fob) un uztvērēja moduļi, 315 MHz1 Katrs nepieciešamaisOn-line, Off-shoreN / A
Perfoft1 Nepieciešams: 1 collu x 3/4 collasA / RN / A
Taimeris IC, CMOS, TLC5551 NepieciešamsDigi-atslēga296-1857-5-ND
Capacitor, keramikas, 50V, 1.0μF1 NepieciešamsJameco81509
Kondensators, Keramika, 50V, .1μF1 NepieciešamsDigi-atslēgaBC1160CT-ND
Kondensators, Keramika, 50V, 0, 01μF1 NepieciešamsDigi-atslēgaBC1078CT-ND
Rezistors, .25W, 1M ohm1 NepieciešamsDigi-atslēga1.0MQBK-ND
Rezistors, .25W, 4.7k ohm1 NepieciešamsDigi-atslēga4.7KQBK-ND
Akumulatora fiksators1 NepieciešamsJameco109154
Vadu, izolēts, ciets, 22 AWG9 collas nepieciešamasA / RN / A
Korpuss, plastmasas, ūdensnecaurlaidīgs, 85 x 58 x 33mm1 Nepieciešams, ar blīvējumu un vākuOn-line, Off-shoreG1CG
Tapetes, putas, divpusējasNepieciešamie 2 gabali, 1/2 collu x 1/2 collasA / RN / A
Akumulators, 9 volti1 nepieciešamais, sārmains ieteicamsA / RN / A
Sleeve, Plastic, 2 collas garas, iekšējie izmēri, lai ietilptu kausa rāmim1 NepieciešamsA / RN / A
Līme, epoksīdsveķiMazs nepieciešamais daudzumsA / RN / A
Sealants, silikonsLoctite 2, 7 Oz. Ūdensnecaurlaidīgs hermētiķisLowe's908570

Riņķveidīgo slēdzi

Kā jau iepriekš tika aprakstīts, kaudzes savākšanas laikā kausa noglabāšanas darbība izraisīs neodīma magnētu kustību uz priekšu un atpakaļ. Lai noteiktu šo kustību un vadītu elektrisko signālu, tiek izmantots niedres slēdzis. Nogulšņu slēdzis šī raksta celtniecības projektā ir parādīts zemāk esošajā fotoattēlā. Šis slēdzis ir diezgan mazs un trausls, un jums ir ieteicams būt maz rezerves. Citus niedru slēdžus ar līdzīgām veiktspējas īpašībām var aizstāt.

Nagu slēdzis satur pāris kontaktu iekšpusē stikla kamerā. Kontakti parasti ir atvērti (NO), līdz uz to iedarbojas tāds magnētiskais lauks kā tāds, ko rada neodīma magnēts. Tādējādi, tā kā magnēts nodod niedres slēdzi, kontakti tiek aizvērti, kā rezultātā impulsu nestuves ķēdē tiek pielikts zems sprieguma signāls. Tas notiek vienreiz katru reizi, kad spainis padomi no vienas puses uz otru.

Tā kā slēdža izliekšana var izraisīt stikla korpusa izšļakstīšanos, ieteicams izmantot šādu vadu piestiprināšanas metodi.

No divu astoņu collu izolēto 24 vai 26 AWG stiepļu stieņu sienu galiem izstiepiet apmēram 1/2 collu izolāciju. Viegli savērciet vienu noņemto stieples galu ap katru no niedreslēga vadiem (ar iespējami mazu niedru slēdža vadu locīšanu) un pieslēdziet savienojumus. Krāsojiet šķidrumu lentē pār slēdža vadiem un lodētus stieples savienojumus. Sausās šķidrās lentes nodrošinās elektrisko izolāciju, pievienos ūdens izturību un nodrošinās slēdzim mehānisko aizsardzību.

Lai iegūtu papildinformāciju par niedru slēdžiem, iepazīstieties ar apmācības moduļiem Digi-Key.

Raidītāju un uztvērēju moduļi

Šajā projektā nav nepieciešama sarežģītu datu pārraide. Patiesībā viss, kas nepieciešams, ir tas, ka katra kausa gala rezultāts ir viens impulss, kas tiek nosūtīts no āra montāžas uz iekšējo bloku. Tā rezultātā laba izvēle ir vienkārša garāžu durvju atvēršanas radiostacija. Kaut arī šajā projektā tiek izmantota četru kanālu sistēma, viss, kas nepieciešams, ir viens kanāls.

Šis raidītājs un uztvērēja pāra darbojas 315 MHz. Lai to darbinātu manuāli, lietotājs paplašina raidītāja antenu un nospiež vienu no ABCD pogām uz atslēgas fona. Pulksteņa iekšpusē raidītājs nosūta atbilstošu RF signālu un uz lukturīša iedegas gaismas diode tik ilgi, kamēr kāda no četrām pogām ir nospiesta.

Kamēr signāls tiek saņemts, uz piespraudes tiek ievietots loģiskais augstums, kas stiepjas no uztvērēja dibena, kas atbilst nospiestajai pogai; augsta loģika ilgst tik ilgi, kamēr raidītāja poga ir nospiesta.

Tālāk norādītajās fotogrāfijās ir redzami vismaz divi šī tālvadības sistēmas varianti.

Galvenās atšķirības raidītājos ir šādi: (1) vecajos modeļos ir virspuses montāžas pogas slēdži, kamēr jaunajos modeļos tiek izmantoti cauruļvada slēdži, (2) vecie modeļi ietver modeli 23A, 12V akumulatoru, bet jaunajiem nav un ( 3) pozitīvie un negatīvie akumulatora spailes tiek apgriezti. Modeļi, šķiet, ir funkcionāli līdzvērtīgi.

Uztvērēja PCB izkārtojums pilnīgi atšķiras no vecā uz jauno, tomēr šķiet, ka tie ir funkcionāli līdzvērtīgi. Izmantojot vecos un jaunos stila uztvērējus un raidītājus kopā nerada problēmas.

Modificējiet raidītāju

Šajā rakstā tika izmantota vecā raidītāja versija, bet ar nelielām izmaiņām procesā, tā vietā var izmantot jaunu versiju; izmantojiet to, kas jums ir.

  1. Izņemiet raidītāju no korpusa.
  2. Atmest un noņemt vienu no PCB spiedpogām. PCB, šķiet, ir labas kvalitātes, bet uzmanieties, lai nenoķertu vai neradītu pēdas. Tas nav īsti svarīgi, kuru pogu jūs noņemat, jo jūs varēsiet pielāgot savu lēmumu, vadot saņēmēja sadaļu.
  3. Pēc tam, noberziet kādu no zaļās lodēšanas, no pogas zemākās trajektorijas un skārda pakļaujiet pēdas daļai, kā parādīts zemāk.

  4. Desolē un noņemiet teleskopisko antenu no raidītāja; izņemiet lodēšanu no antenas montāžas atveres.
  5. Atmest un izņemt akumulatora savienotājus no raidītāja; izņemiet lodēšanu no montāžas atverēm.

Izveidojiet "Pulse Stretcher" uz Perfboard

Impulsu nestuvēs ir tikai sešas elektroniskās detaļas: TLC555 IC (integrālā shēma), 1, 0μF keramikas kondensators, 0, 1μF keramikas kondensators, 0, 01μF keramikas kondensators, 1M omi. 25 vatu rezistors un 4, 7k omi .25 vatu pretestība.

Turklāt jāpievieno pieci garu 24 vai 26 AWG stiegrotu stiepli: divi 2 collu zaļās stieples garumi, viens 4 collu dzeltenās stieples garums, viens 5 collu garums no melnā un sarkanā stieņa. Visbeidzot, komponentu montāžai jums būs nepieciešams perfolta gabals, kas nav lielāks par 1 collu par 3/4 collas.

Tālāk ir parādīts šī raksta veidotais pulsu nēsātāju foto. Jūsu izskats būs citāds, jo jūs izmantojat perfoltu un izvēlēto izkārtojumu.

Precīzi izpildiet zemāk redzamo shematisko / elektroinstalācijas shēmu, lai izveidotu impulsu nestuves.

Noklikšķiniet, lai palielinātu.

Izveidojiet "Impulsu nestuves" uz PCB

Ja jūs drīzāk izveidotu impulsu nestuves uz iespiedshēmas plates, tas ir iespējams arī. Tās pašas sešas elektroniskās detaļas un tās pašas piecas garuma stieplētas stieples ir nepieciešamas, kā minēts iepriekš, bet perfbolta gabala vietā izmantojiet PCB, kā parādīts nākamajā fotogrāfijā.

Attēlā, kas atrodas kreisajā pusē, ir pilnībā apdzīvota tāfele, bet centrā atrodas tukša gala augšējais slānis, bet labās malas apakšējais slānis ir labajā pusē. Šie trīs padomi tika pasūtīti no BasicPCB par kopējo summu 9 ASV dolāri, ieskaitot piegādi. PCB izkārtojums tika veikts DipTrace; šie faili un nepieciešamie Gerber faili ir pieejami lejupielādei šīs sadaļas beigās.

Tiem no jums, kuri izvēlas "savākt savus" PCB, divu zīmējumu tekstā ir attēloti izkārtojuma augšējā un apakšējā kārtojuma attēli. Ņemiet vērā, ka apakšējais slānis tiek apzināti mainīts. Precīzajam gatavā PCB izmēram jābūt 1 collas plats un 7 collas augsts.

  • Ievietojiet 1/2 collu ar 1/2 collu gabalu abpusējas putuplasta lentu pulsu nestuves plāksnes aizmugurē un līdzīgu gabalu raidītāja plāksnes aizmugurē. Šobrīd neaizvelciet aizsargpapīru no putu lentes uz abām pusēm.
  • Aizpildiet lietu

    Šī procedūra izmanto ūdensnecaurlaidīgu plastmasas korpusu, vēlams ar tīru plastmasas virsmu; Šajā rakstā parādītajā attēlā minētais gadījums. Tās ārējie izmēri ir aptuveni 85 mm (3 1/4 collas) plata, 58 mm (2 1/4 collas) augsti un 33 mm (1 1/4 collas) dziļi; tas ir pieejams gan no vietējiem, gan ārzemju avotiem. Korpuss ietver gumijas starpliku, lai noblīvētu ūdeni un uzstādītu ausīm uz sāniem, lai to varētu vienkārši piestiprināt līdz plakanai virsmai.

  • Piestipriniet vadus no niedres slēdzis caur 3/16 collu atveri lietas korpusa apakšpusē un pievienojiet niedru slēdža vadus pie diviem vadiem no raidītāja PCB. Izmantojiet Dupont savienotājus, kā parādīts attēlā, vai vienkārši pielieciet vadus, un, noturojot savienojumus no vienas puses, izolējiet katru lodēšanas savienojumu ar šķidru lenti; polaritāte nav svarīga. Pēc tam novietojiet savienojumus, kas atrodas atmosfēras spiediena korpusā. Ievērojiet, ka caurumu ap vadu apakšpusē nav jāaizver. Tā vietā tie paliek atvērti, lai iztukšotu kondensātu no korpusa iekšpuses.
  • Uzlieciet 9 voltu akumulatora kontaktligzdas savienotāju, uzlieciet akumulatoru ūdensnecaurlaidīgā polsterī un novietojiet to, kā parādīts zemāk esošajā fotoattēlā. (Ievērojiet, ka raidītāja LED jābūt redzamam, tas ir noderīgi, testējot montāžu.) Uzlieciet blīvējumu attiecīgajā padziļinājumā atmosfēras necaurlaidīgā korpusā un nostipriniet to ar četrām skrūvēm.
  • Uzstādiet pļavas slēdzi

    Atsaucoties uz fotoattēlu zemāk, ievietojiet niedres slēdzi caur caurumu alumīnija lejasdaļas augšējā stūrī. Novietojiet slēdzi vertikālā pozīcijā, kas ir izlīdzināta ar kaudzes rāmja garāko roku.

    Komplektā, kas parādīta zemāk esošajā fotoattēlā, nēsātāja slēdzi glabā brīvi pareizi ar plastmasas piedurknes gabalu, kas labi darbojas. Citas iespējas ietver spiedpogas vai sasaistes slēdzi ar kausa rāmja roku. Izmantojiet jebkuru metodi, kas vislabāk atbilst jūsu situācijai, taču neaizmirstiet, ka niedru slēdža stikla korpuss ir viegli sadalāms.

    Tests un zīmogs

    Pārbaudiet montāžu, manuāli uzsitot kausu no vienas puses uz otru; spaiņam vajadzētu pārvietoties ļoti viegli, bez jebkādas ievērojamas saistīšanas jebkurā šūpošanās loka punktā. Tā kā magnēts iziet cauri vertikālajam stāvoklim, raidītāja PCB sarkanajam gaismas diodei vajadzētu iedegties un palikt apgaismota vismaz vienu sekundi. Gaismas diode nedrīkst būt ieslēgta, kad spainis atrodas kādā no šūpošanās loka galiem.

    Nepieciešams veikt nekādas korekcijas mehāniskās kausa komplektam, vadiem, precīzai neodīma magnēta atrašanās vietai un / vai niedres slēdzim, līdz darbība ir pareiza un pilnīgi droša. Tad un tikai tad, ja tev būtu epoksīda magnēts, nospiediet niedres slēdzenes vadu caurumu ar silikona blīvējumu un pielieciet silikona hermētiķi ap ​​piltuves ieeju alumīnija lejasdaļā.

    Paņem pauzi!

    Šajā brīdī jums ir pilnīgi pret laika apstākļiem noturīgs āra lietus gabarīts un raidītājs, kas ir pilnīgi gatavs nosūtīt signālus uz jūsu iekštelpu uztvērēju un displeju. Pavadiet pāris minūtes, kam ir laba veiksmīga darba izjūta.

    3. daļā ir definēts uztvērēja ķēdes plāksnīte un PICAXE 08M2 mikrokontrolleru programmēšana.

    Nākamais raksts sērijā: 3. daļa - uztvērējs, PICAXE un LCD

    Dodiet šim projektam pašiem sevi! Iegūstiet BOM.