باد سنج خانگی. نحوه ساخت بادسنج از موتور الکتریکی. تنظیم. (انتقال). طرز تهیه بادسنج خانگی (کنتور سرعت باد) باد سنج از کولر
باد سنج - سرعت سنج باد
بالاخره به باد سنج رسید. من با تجربه در ساخت سه توربین بادی هنوز نمی دانم که دقیقاً چه باد و مقدار توربین های بادی من چه چیزی می دهد. اکنون فقط یک توربین بادی در حال کار است که موفق ترین من است ، البته کاملا "روی زانو". تقریباً می توانم قدرت باد را تصور کنم و می توانم باد 5 متر بر ثانیه را از 10 متر بر ثانیه تشخیص دهم ، اما من هنوز هم می خواهم سرعت باد را با دقت بیشتری بدانم تا قدرت مولد باد را تعیین کنم.
برای چندین روز هر از گاهی فکر می کردم که از چیزی بادسنج بسازم ، اما هیچ چیز معقولی از زباله های خانه بیرون نیامده است. من از یک دستگاه پخش DVD دو موتور کوچک پیدا کردم ، اما کمی کمی ریز هستند و به سختی می توان تیغه های یک شافت نازک را تهیه کرد.
چشمم به یک فن اتومبیل افتاد ، مانند آنهایی که معمولاً در کامیون می گذارند. در اینجا من او را نیز شکنجه کردم. من جدا شدم و یک موتور بیرون آوردم. من تیغه های پروانه را شکستم و فقط پایه باقی مانده است - قسمت مرکزی که روی شافت قرار می گیرد. سپس فکر کردم که کدام تیغه ها را به آن وصل کنم ، ته بطری ها و قوطی های پلاستیکی را امتحان کردم ، اما همه اینها را دوست نداشتم.
سپس یک قطعه لوله پی وی سی به قطر 5 سانتی متر و طول 50 سانتی متر پیدا کردم ، از آن 4 تیغه درست کردم ، لوله را به طول و به دو نیم تقسیم کردم ، و نیمه ها ، هر کدام به دو قسمت ، 4 تیغه شد. در پایه ، که از پروانه بومی باقی مانده بود ، من 4 سوراخ برای اتصال تیغه ها سوراخ کردم ، و همچنین 4 سوراخ در تیغه ها ایجاد کردم. من همه چیز را پیچ و مهره چرخاندم و یک پروانه چهار پره گرفتم - Savonius (اولین عمودی "جدی").
خوب ، سپس سیمهای طول مورد نیاز را پیدا کردم ، یک کابل آنتن را 5 متر و 8 متر معمول متصل کردم. من بلافاصله سیم ها را برای اندازه گیری پارامترها با در نظر گرفتن طول سیم متصل کردم ، زیرا اگر اندازه گیری ها روی یک سیم متر یا 13 متر انجام شود ، داده ها ممکن است متفاوت باشد.
سپس یک قطعه لوله فلزی به طول حدود 80-90 سانتی متر پیدا کردم ، آن را با حرف Z خم کردم و یک موتور را زخم کردم. این لوله باد سنج را به دکل متصل می کند. در اینجا هیچ چیز پیچیده ای نیست ، شما می توانید از هر ماده ای در دست استفاده کنید.
خوب ، پس از آن که باد سنج را کاملاً مونتاژ کردم ، آن را روی موتورم نصب کردم تا کالیبره شود. در زیر عکس می توانید نحوه انجام این کار را ببینید ، همه چیز ابتدایی و ساده است. روی آینه نخستی های اولیه با نوار برق ، یک صابون سنج ، به طور کلی ، من همه چیز را به گونه ای ثابت کردم تا دستانم را برای کنترل موتور سیکلت آزاد کنم.
این روز پاییز به دلیل عدم وجود تقریباً کامل باد ، که به هر حال به عنوان مونتاژ سریع باد سنج خدمت می کند ، بسیار موفقیت آمیز است و در چنین روزی ناپدید نمی شود. من نمی خواستم روی آسفالت بروم ، زیرا با یک وسیله غیرقابل درک غیر قابل درک جلوی موتورسیکلت ، توجهات را به خود جلب می کنم ، بنابراین تصمیم گرفتم که از مزارع کنار مزارع جنگل سوار شوم.
من عقب و جلو و در جهات مختلف سوار شدم و قرائت مولتی متر را با سرعت های مختلف در تلفن نوشتم. بادسنج با سرعت 7 کیلومتر در ساعت شروع می شود و من به تدریج با سرعت های مختلف از 10 کیلومتر در ساعت و حداکثر 40 کیلومتر در ساعت به عقب و جلو می غلتم ، می توانست بیشتر باشد ، اما جاده های خاکی بسیار ناهموار هستند و نمی توان سرعت زیادی گرفت.
پس از pokatushek ، داده های زیر ترسیم شد. مولتی متر در 10km / s \u003d 0.06V ، در 20km / h \u003d 0.12V ، در 30 \u003d 0.20V ، در 40km / h \u003d 0.30V نشان داد.
سپس ، با استفاده از ماشین حساب ، قرائت سرعت متوسط \u200b\u200bمیانه را محاسبه کردم.
ولت - سرعت باد m / s.
داده های بالای 11 متر بر ثانیه با رسم نمودار رشد ولتاژ بسته به سرعت باد بر روی یک قطعه کاغذ محاسبه شد که تا 15 متر بر ثانیه هموار ادامه داشت. در همان روز ، یا بهتر بگوییم در شب ، من یک باد سنج را روی دکل تا مولد باد نصب کردم. او آسیاب بادی را پایین آورد و باد سنج را زیر بست. او موقتاً لوله را روی سیم کشید و آن را با نوار الکتریکی اضافی پیچید ، نوعی محکم شد. خوب ، سپس من همه چیز را سر جایش بلند کردم و اکنون یک دنده سنج بر روی دکل در کنار مولد باد قرار دارد که از 3 متر بر ثانیه شروع می شود و به طور منظم سرعت باد را نشان می دهد.
در زیر عکس یک مولد باد از قبل برجسته شده با یک باد سنج ثابت وجود دارد. من با جزئیات بیشتری عکس نگرفتم ، زیرا هیچ چیز پیچیده ای وجود ندارد و چیزی برای تکرار وجود ندارد. باد سنج را می توان از هر مکانی ، تقریباً از هر موتور جمع کرد. کالیبراسیون مطمئناً با ماشین راحت تر است. هم راحت و راحت تر است و هم سرعت سنج دقیق تر است. اما من تصمیم گرفتم که یک موتور سیکلت داشته باشم ، و همچنین به نظر می رسد که به خوبی کار می کند ، امیدوارم اگر سرعت سنج دروغ بگوید ، خیلی زیاد نیست.
در حال حاضر ، این اولین نسخه از این باد سنج است و فکر می کنم آخرین نسخه نباشد. در ضمن من منتظر باد می مانم و می دانم ژنراتور باد من چه می دهد. خوب ، من این مقاله را با این داده ها تکمیل می کنم. یا شاید مجبور شود کاری دوباره انجام شود.
اضافه کردن
پیچ بادسنج تخلیه شده به شدت در برابر هرگونه شدت و تغییر سرعت باد واکنش نشان می دهد. و پروانه بارگیری شده این توربین بادی هنوز در واکنش ها عقب است و به همین دلیل ، داده های قرائت شده همزمان نیستند. امروز باد 3-7 متر بر ثانیه است ، بادسنج واقعاً دو بار تا 10 متر بر ثانیه را گرفت ، اما آنها کمتر از یک ثانیه دوام داشتند و مولد باد نمی توانست به آنها پاسخ دهد.
پس از مدتی مشاهده ، مقادیر متوسط \u200b\u200bجریان از مولد باد در یک باد خاص رسم شد. پروانه از شارژ 3.5-4 متر بر ثانیه شروع می شود 0.5A در 4m / s ، 1A در 5m / s ، 2.5A در 6m / s ، 4A در 7m / s ، 5A در 8m / s... این داده ها به طور متوسط \u200b\u200bاست ، زیرا آمپرمتر یک نقطه آنالوگ است و من می توانم تا 0.5A در قرائت جریان از مولد باد اشتباه کنم.
باد سنج DIY
سرانجام من یک موتور بادسنج درست کردم و هنگام موتور سواری کالیبره کردم. من یک تهویه ماشین را به عنوان پایه در نظر گرفتم و یک باد سنج را از مواد قراضه مونتاژ کردم
سرعت سنج باد
وظیفه ای بود که یک بادسنج برای یک پروژه جمع آوری کند ، بنابراین می توان داده ها را از طریق رابط USB بر روی کامپیوتر گرفت. این مقاله بیشتر به خود باد سنج متمرکز است تا سیستم پردازش داده از آن:
1. اجزا
بنابراین ، برای تولید محصول ، اجزای زیر لازم بود:
ماوسومی - Ballpoint Mouse - 1 عدد
توپ پینگ پنگ - 2 عدد.
یک قطعه پلکسی گلاس در اندازه مناسب
سیم مسی 2.5 میلی متر 2 - 3 سانتی متر
دوباره پر کردن قلم توپ - 1 عدد.
آب نبات Chupa-chups - 1 عدد.
کلیپ کابل - 1 عدد.
کاسه برنج توخالی 1 عدد.
2. ساخت پروانه
3 قطعه سیم مسی به طول 1 سانتی متر با زاویه 120 درجه به بشکه برنج لحیم شد. من یک بازیکن چینی با نخ را که در آن قرار داشت در سوراخ بشکه لحیم کردم.
من یک لوله را از آب نبات به 3 قسمت تقریباً 2 سانتی متری برش دادم.
من 2 توپ را از وسط جدا کردم و با استفاده از پیچ های کوچک از همان دستگاه پخش کننده و چسب پلی استایرن (با یک اسلحه چسب) ، از آب نبات چوبی نیمه های توپ را به لوله ها متصل کردم.
لوله ها را با نصف توپ روی قطعات سیم لحیم شده قرار دادم ، همه چیز را با چسب در بالا ثابت کردم.
3. ساخت قسمت اصلی
عنصر پشتیبانی کننده باد سنج یک میله فلزی از یک خودکار توپ است. در قسمت پایین میله (جایی که دوشاخه در آن قرار داده شده بود) ، یک دیسک از ماوس (رمزگذار) وارد کردم. در طراحی خود ماوس ، قسمت تحتانی رمزگذار در مقابل بدنه ماوس قرار گرفت و یک بلبرینگ را ایجاد کرد ، در آنجا چربی وجود داشت ، بنابراین رمزگذار به راحتی چرخید. اما لازم بود قسمت فوقانی میله تعمیر شود ، برای این منظور من یک قطعه پلاستیکی مناسب با سوراخ دقیقاً در قطر میله انتخاب کردم (چنین قطعه ای از سیستم کشویی حمل و نقل CD-ROM بریده شد). برای حل مشکل باقی مانده است تا میله دارای رمزگذار از بلبرینگ نقطه خارج نشود ، بنابراین چند قطره لحیم بر روی میله درست روبروی عنصر نگهدارنده لحیم کردم. بنابراین ، میله آزادانه در ساختار نگهدارنده چرخید ، اما از یاتاقان خارج نشد.
دلیل انتخاب مدار با رمزگذار به شرح زیر است: تمام مقالات مربوط به بادسنج های خانگی در اینترنت ساخت آنها را بر اساس موتور DC از دستگاه پخش ، CD-ROM یا برخی از محصولات دیگر توصیف کرده اند. مشکل این قبیل دستگاه ها اولاً در کالیبراسیون و دقت پایین در سرعت کم باد است و ثانیا در ویژگی غیرخطی سرعت باد در رابطه با ولتاژ خروجی ، یعنی. برای انتقال اطلاعات به کامپیوتر مشکلات خاصی وجود دارد ، لازم است قانون ولتاژ یا تغییر جریان از سرعت باد را محاسبه کنید. هنگام استفاده از رمزگذار ، مشکلی وجود ندارد ، زیرا وابستگی خطی است. دقت بالاترین است ، زیرا رمزگذار در هر دور محور بادسنج حدود 50 پالس می دهد ، اما مدار مبدل تا حدودی پیچیده تر است که در آن یک میکروکنترلر وجود دارد که تعداد پالس ها را در ثانیه بر روی یکی از پورت ها می شمارد و این مقدار را به پورت USB می دهد.
4. تست و کالیبراسیون
از یک باد سنج آزمایشگاهی برای کالیبراسیون استفاده شد.
سرعت سنج باد
کلاس استاد بادسنج همراه با عکس کلاس خود را انجام دهید
اندازه گیری سرعت باد با دستگاه های خانگی برای توربین های بادی خانگی.
در اصل در Professional Energy منتشر شده است. لطفا همه نظرات خود را در اینجا قرار دهید.
بنابراین تصمیم گرفتید با دستان خود یک ژنراتور باد بسازید. EnergyFuture.RU بیش از یک بار در مورد طرح های مختلف توربین های بادی خود ساخته و مولد آهنرباهای دائمی روی آنها ، از جمله طرح های معروف Hugh Pigot (آرشیو کامل در اینجا) ، نوشت. بسیار مهم است که قبل از شروع کار ، قدرت باد موجود در منطقه خود را درک و عملاً تعیین کنید. این در واقع مقاله است. آمار را مشاهده ، اندازه گیری و ثبت کنید. مثل مدرسه!
سرعت باد - یکی از ویژگی های اصلی جریان هوا ، زیرا چگونه انرژی خود را تعیین می کند. بر حسب متر بر ثانیه اندازه گیری می شود ( متر بر ثانیه) و با یک حرف لاتین مشخص می شود V... هرچه سرعت باد بیشتر باشد ، انرژی موجود در جریان بیشتر خواهد بود.
برای اندازه گیری سرعت باد از دستگاه های مختلفی استفاده می شود: پره هوا ، باد سنج و سایر موارد. ساده ترین وسیله برای اندازه گیری سرعت باد ، پره آب و هوایی Wild است (در واقع یک چیز قدیمی است ، تنها مزیت آن این است که ساخت آن با دستان خود آسان است).
به سهام-1 به سختی متصل شده است keel-2، که ، با تغییر جهت باد ، تنظیم می شود صفحه 3 عمود بر جهت جریان. صفحه توانایی تاب خوردن نسبتا را دارد محور -4... بر این اساس ، هرچه باد شدیدتر باشد ، انحراف صفحه بیشتر می شود. با استفاده از قدرت باد را تعیین کنید اشاره گر 5.
برای دقت اندازه گیری ، صفحه باید دارای اندازه 150 X 300 میلی متر و وزن 200 گرم ، برای مناطق با باد کم و 800 گرم برای مناطق با باد بیش از 6 متر در ثانیه باشد.
تقسیمات شاخص دارای معانی متعارفی هستند ، بنابراین ، برای تعیین سرعت باد ، استفاده کنید جدول.
برای کسانی که علاقه به دقت نسبی ندارند ، روش دیگری برای تعیین سرعت باد وجود دارد - ظاهری.
اندازه گیری سرعت باد با دستگاه های خانگی برای توربین های بادی خانگی
در اصل در Professional Energy منتشر شده است. لطفا همه نظرات خود را در اینجا قرار دهید. بنابراین تصمیم گرفتید با دستان خود یک ژنراتور باد بسازید. EnergyFuture.RU بیش از یک بار در مورد طرح های مختلف توربین های بادی ساخته شده خود و ژنراتورهای آهنربای دائمی روی آنها ، از جمله ...
چگونه می توان باد سنج را با دست خود ساخت
واحد چرخش بلوک hotlvlk اکنون به قلب باد سنج تبدیل می شود. پس از برداشتن قطعات غیرضروری (ترانسفورماتور دوار ، سر مغناطیسی و قطعات موتور) ، قاب فلزی سر چرخان با محور ، قسمت ثابت با بلوک تحمل و واشر نصب موتور باقی مانده است. گره کاملاً عظیم است ، بنابراین باد سنج آینده بیشتر برای اندازه گیری سرعت باد از متوسط \u200b\u200bبه قوی طراحی خواهد شد. در اصل ، این اندازه گیری ها لازم است.
1. بیایید چرخش را اصلاح کنیم... بیایید با یک مته برای سطح فلز مته بزنیم
چرخاندن قسمت 3 سوراخ به قطر 4 میلی متر برای اتصال فنجان ها. هنگام حفاری ، ما برای اتصال اجزای داخلی بر روی سه سوراخ در سر متمرکز می شویم.
2. پیچ ها را داخل سوراخ ها قرار دهید M4 به طول 10 میلی متر ، برای تماس بهتر با لیوان از لوله دوچرخه ، ما واشرهای لاستیکی را با قیچی برش می دهیم تا از چرخش لیوان های باد سنج جلوگیری شود.
پیچ با واشر لاستیکی
3. به عنوان فنجان لیوان های پلاستیکی استفاده شده به خصوص در فروشگاه با قیمت 7 روبل خریداری شده است. هر لیوان اصلاح شده است:
یک سوراخ به قطر 4 میلی متر در سطح کناری در ناحیه دسته قبلی سوراخ شده است.
لیوان برای باد سنج
لیوان برای باد سنج
سوراخ در فنجان
4. فنجان ها را محکم می کنیم با استفاده از واشر و مهره به واحد چرخش بروید. ما بدون آسیب رساندن به شیشه ، آن را با دقت می بندیم. اطمینان حاصل کنید که قسمتهای بیرون زده واشر لاستیکی هنگام مونتاژ واحد ثابت لمس نکنند. مونتاژ ساختار و بررسی سهولت چرخش.
واحد چرخش مونتاژ می شود. اکنون باید به نصب سنسور چرخش و ایمن سازی مجموعه فکر کنید. به عنوان یک سنسور ، استفاده از یک سوئیچ نی که توسط یک آهنربا ثابت شده به یک مجموعه چرخان تحریک می شود ، مطلوب است. سرعت پالس را می توان با استفاده از مدارهای آنالوگ یا دیجیتال به برآورد سرعت باد تبدیل کرد. اما می توانید به روش ساده تری بروید - از رایانه دوچرخه استفاده کنید.
سنسور کامپیوتر دوچرخه را در بادسنج نصب کنید
1. آهن ربا را بچسبانید
روی قسمت چرخان مجموعه. در هنگام چفت و بست ، می توانید همزمان تعادل واحد چرخش را انجام دهید. آهنربا از مجموعه رایانه های دوچرخه استفاده می شود ، فقط از یک ظرف پلاستیکی خارج می شود که با آن به پره های دوچرخه متصل است. متعادل سازی برای از بین بردن ضربات در هنگام چرخش باد سنج و در نتیجه ، تاب خوردن قطب و ظاهر شدن صداهای اضافی در نقاط اتصال ضروری است.
2. بیایید داخل قسمت ثابت را سوراخ کنیم
یک سوراخ به قطر 7 میلی متر گره بزنید و کلید نی کامپیوتر دوچرخه را در یک جعبه پلاستیکی بچسبانید. هنگام چسباندن حسگر ، من یک گره جمع کردم ، یک مقوا به ضخامت 1 میلی متر روی آهن ربا قرار دادم ، سنسور آغشته به چسب را در جای مناسب داخل سوراخ قرار دادم تا زمانی که کارتن را لمس کرد و علاوه بر این با چسب از دست دادم. این روش نصب سنسور به شما امکان می دهد حداقل شکاف بین آهنربا و سنسور را حفظ کرده و از عملکرد مطمئن آن اطمینان حاصل کنید.
3. بررسی عملکرد گره در عدم وجود لمس و قابلیت اطمینان سنسور (با یک تست کننده بررسی کنید).
نقطه پیوست
کابل را وصل می کنیم
راه اندازی بادسنج خانگی
در حالت ایده آل ، از یک دماسنج واقعی برای تنظیم میزان خواندن باد سنج استفاده کنید. من در طول زندگی خود فقط پنج بار این معجزه را در دستان خود نگه داشته ام. بنابراین ، من از روش استاندارد استفاده کردم ، باد سنج را به یک دسته چوبی متصل کردم. و هنگام رانندگی با ماشین در هوای آرام ، کامپیوتر دوچرخه را تنظیم کردم تا خوانش ها را با سرعت سنج مطابقت دهد. در رایانه دوچرخه من ، تنظیم این بود که مقدار شعاع چرخ را بر حسب میلی متر انتخاب کنیم. ما یادمون هست مقدار شعاع یافت شده (بهتر است آن را بنویسید) ، در غیر این صورت کامپیوتر هنگام تعویض باتری تنظیمات را فراموش می کند. هدف از به دست آوردن قرائت های بسیار دقیق تعیین نشده است. همه چیز پیکربندی شده است.
نصب باد سنج
بهتر است باد سنج را روی یک تیر بلند و دور از ساختمان یا روی سقف یک خانه نصب کنید. در هنگام نصب ، ما بیش از همه اقدامات فکر می کنیم ، ابزار و مواد اتصال را آماده می کنیم. نصب قطب بدون باد سنج ، ایجاد سوراخ های نصب و سوراخ برای عبور کابل مفید است. باد سنج را روی قطب ثابت کرده و سازه را با دقت سوار می کنیم. ما کابل را از داخل ساختمان رد می کنیم و کامپیوتر دوچرخه را به هم متصل می کنیم.
باد سنج خانگی با دستان خود
دستورالعمل های ساخت بادسنج خانگی را نشان دهید
تعیین دقیق سرعت باد با چشم امکان پذیر نیست. اما یک نیاز فوری برای این وجود دارد ، به خصوص که امروزه با موفقیت به عنوان منبع جایگزین انرژی الکتریکی استفاده می شود. بنابراین ، برای به دست آوردن اطلاعات دقیق در مورد سرعت باد ، دستگاه خاصی - بادسنج - ساخته و ساخته شده است. بسته به مواد استفاده شده و عملکردهای انجام شده ، چندین مدل باد سنج متمایز می شوند که به طور گسترده ای در زندگی روزمره ، آزمایشگاه ها و شرکت های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
متداول ترین مدل های باد سنج عبارتند از:
- مدل دستی با پروانه یا به اصطلاح باد سنج پره ای... اصل عملکرد آن شبیه یک فن است که به دستگاه نام دیگری داده است - باد سنج تهویه. با سقوط در سطح وسیعی از پره ها ، توده هوا شدت چرخش آنها را تغییر داده و محاسبه سرعت باد را آسان می کند. از پروانه با کمک دستگاه چرخ دندانه دار ، مکانیزم شمارش شروع می شود که تعداد چرخش تیغه ها را در واحد زمان مشخص می کند. فقط برای محاسبه سرعت باقی مانده است که برابر با محصول دور مسیر پره ها و تعداد دور خواهد بود. از جمله مزایای اصلی این مدل ، توانایی تعیین نه تنها سرعت ، بلکه جهت باد است. منطقه کاربرد باد سنج تیغه ای اندازه گیری پارامترهای جریان هوا در سیستم های تهویه و خطوط لوله است.
- باد سنج جام... اولین مدل ساخته شده توسط انسان برای اندازه گیری سرعت باد. تیغه های دستگاه شبیه فنجان های کوچکی است که به ترتیب در انتهای سازه فلزی قرار گرفته و به یک طرف هدایت می شوند. اصل کار بادسنج فنجان مشابه مدل پارویی است. شمارنده که به صورت یک سیم پلاستیکی «سیم دار» می شود ، تعداد دورهای کامل پره ها را در واحد زمان با دقت تعیین می کند. چنین باد سنج را می توان به راحتی با دست ساخت.
- دماسنج- همزمان دو عملکرد را انجام می دهد: سرعت و دما توده های هوا را تعیین می کند. اصل کار بر اساس قوانین صوتی استوار است: دستگاه صدا را ضبط می کند ، سرعت آن را تعیین می کند و سرعت باد را محاسبه می کند ، در حالی که درجه حرارت آن را یادداشت می کند. "پر کردن" الکترونیکی دقت اندازه گیری ها و اصلاح سریع داده ها را با تغییر شدت حرکت توده های هوا تضمین می کند. باد سنج سیم گرم به طور گسترده ای در تحقیقات آزمایشگاهی و اندازه گیری های کنترل شرایط میکرو اقلیمی در محل کار در کارگاه های بزرگ صنعتی استفاده می شود.
اصل عملکرد بادسنجهای تمام مدلهای ذکر شده عملاً یکسان است. دستگاه بر روی یک قطب بالا ثابت شده و تا جایی که ممکن است بلند شده و در جهتی نصب می شود که به شما امکان می دهد حرکت توده های هوا را به طور دقیق ثبت کنید. بادسنجهای مکانیکی با استفاده از دستگاه کالیبراسیون موجود در مجموعه تحویل کنترل می شوند. در مدل های القایی ، قرائت ها بر حسب متر بر ثانیه بر روی صفحه شماره گیری یکپارچه نمایش داده می شود.
برای ساخت باد سنج خانگی در منزل ، به یک مدل قدیمی دستگاه پخش فیلم صوتی احتیاج دارید. واحد چرخش سر آن اساس طراحی آینده را تشکیل می دهد. برای انجام این کار ، قطعات غیر ضروری از مجموعه خارج می شوند تا در قسمت باقیمانده فقط یک قاب با محور ، یک بلوک تحمل و یک واشر برای نصب موتور بدست آورید. تمام موارد فوق برای اندازه گیری و محاسبات کاملاً کافی است. کارهای بیشتر به ابزار قدرت خانگی و کمی صبر نیاز دارد:
- در قسمت چرخان سوراخ هایی با قطر 4 میلی متر حفاری می شود که لیوان های تیغه روی آن نصب می شود. سه سوراخ روی یکی از آنها در حال حاضر وجود دارد - این نقاط اتصال واحدهای داخلی در ضبط صوت جدا شده است. ارزش دارد که توسط آنها حرکت کنید ، مکان هایی را برای نه سوراخ باقی مانده انتخاب کنید.
- پیچ و مهره های M4 به طول 10 میلی متر داخل سوراخ ها قرار می گیرند. واشرهای لاستیکی بریده شده از یک لوله دوچرخه قدیمی به شما کمک می کنند تا جام ها به طور ایمن ثابت شوند و از چرخش آنها در محور تیغه جلوگیری شود.
- حالا باید 4 لیوان آب پلاستیکی در همان اندازه بردارید و یک سوراخ 4 میلی متری در پایین آن سوراخ کنید. دسته های فنجان ها تا ریشه بریده می شوند.
- لیوان ها با چرخاندن آنها در یک جهت و ثابت شدن آنها با پیچ و مهره و واشر لاستیکی به محور متصل می شوند. ساختار کاملاً مونتاژ شده باید حتی در بادهای سبک نیز بتواند به راحتی چرخش کند.
اکنون می توانید ساختار را کاملاً جمع کنید. برای این:
- آهن ربا ، عنصر دیگر دوچرخه قدیمی ، به قسمت چرخان مجموعه نصب شده و متصل می شود. سپس واحد چرخش متعادل می شود تا چرخش همزمان قطب به همراه تیغه های متحرک را حذف کند.
- یک کامپیوتر کوچک که از دوچرخه برداشته شده است می تواند به عنوان حسگر شمارش استفاده شود. آن را به قسمت ثابت مجموعه چسبانده ، آهنربا را با یک ورق مقوا می پوشاند. قطعاً ارزش بررسی سنسور با تستر برای سرعت پاسخ دهی را دارد.
- باقی مانده است که کابل را متصل کنید و یک قطعه گوشه فلزی را روی قسمت ثابت دستگاه برای نصب بعدی سازه ثابت کنید.
برای تنظیم دقیق باد سنج خانگی ، به یک مدل استاندارد کارخانه ای دستگاه نیاز دارید. در طول اندازه گیری های همزمان ، قرائت هر دو ابزار باید کاملاً منطبق باشد. اگر تهیه مدل آماده دستگاه امکان پذیر نیست ، می توان در هنگام حرکت اتومبیل در غیاب کامل باد ، یک دماسنج خانگی را بررسی کرد. تعداد چرخش پره ها باید با قرائت سرعت سنج مطابقت داشته باشد. فقط محاسبه شعاع چرخ بر حسب میلی متر و انجام محاسبات مجدد مناسب با توجه به ابعاد هندسی بادسنج باقی مانده است.
پس از بررسی دقت اندازه گیری ، می توانید شروع به نصب سازه بر روی سقف خانه کنید. برای انجام این کار ، شما به یک قطب قوی به اندازه کافی بالا نیاز دارید تا جریان اندازه گیری شده توده های هوا توسط درختان و ساختمانهای مجاور محدود نشود. و برای تکمیل کامل کار ، فقط اتصال قسمت الکترونیکی دستگاه باقی مانده است. اکنون باد سنج کاملاً آماده است تا عملکرد اصلی خود را انجام دهد - سرعت دقیق باد را در خارج از پنجره ثبت کند.
لاریسا نامستنیکووا
باد سنج DIY (برای کودکان گروه مقدماتی)
"قاشق بادسنج»
تجربه نیاز دارد: دستیار بزرگسالان؛ قاشق چایخوری؛ پیچ گوشتی؛ سیم پیچ بزرگ؛ یک ورق تخته سه لا به اندازه 20 و 25 سانتی متر. نشانگر پاک نشدنی؛ خط کش؛ میخ یا پیچ.
1. پیچ را به گوشه سمت چپ بالای تخته سه لا ، تقریباً 2.5 سانتی متر از لبه ها ببرید.
2. مطابق شکل سیم را به دور دسته قاشق و پیچ بپیچید. قاشق باید آزادانه روی سیم بچرخد.
3. برای کشیدن مقیاس روی تخته سه لا از خط کش استفاده کنید و از یک بزرگسال بخواهید که آن را تقویت کند باد سنج روی حصار یا تیر.
4- هرچه قاشق بالاتر منحرف شود ، قویتر است
"جام بادسنج» .
تجربه نیاز دارد: دستیار بزرگسالان؛ 2 تخته چوبی به طول 35 سانتی متر و عرض 1.25 سانتی متر ؛ ناخن بلند مهره های چوبی؛ 3 لیوان پلاستیکی سفید یک فنجان پلاستیکی رنگی خط کش؛ چسب برای چوب؛ تیر یا حصار برای تقویت بادسنج؛ یک چکش؛ ساعت.
1. بادسنج- دستگاهی برای اندازه گیری سرعت باد. دو تخته چوب متقاطع را در وسط بچسبانید. از یک بزرگسال س Askال کنید یک سوراخ ایجاد کنیدکه می توانید یک میخ با مهره ها در آن قرار دهید.
2. سه فنجان سفید و یک فنجان رنگی را به انتهای نوارها بچسبانید تا همه فنجان ها به یک طرف هدایت شوند.
3. از یک بزرگسال بخواهید که میخ بزند باد سنج به قطب نیز هستمثل پره هوا
4- برای اندازه گیری سرعت باد ، فقط باید حساب کنید که یک فنجان رنگی در یک دقیقه چند بار از شما عبور می کند.
"جهت گیری با قطب نما روی زمین".
جهت جغرافیایی نه تنها توسط خورشید بلکه با استفاده از دستگاه خاصی نیز قابل تعیین است.
با توضیحات این دستگاه آشنا شوید و آن را در میان تصاویر پیدا کنید.
دستگاه دارای صفحه ای با حروف C ، S ، B ، Z است که جهت های اصلی جغرافیایی یا اضلاع افق را نشان می دهد و یک سوزن مغناطیسی دارد. انتهای آبی پیکان همیشه به سمت شمال و انتهای قرمز همیشه به سمت جنوب است.
قطب نما به زمین شناسان ، مسافران ، ملوانان ، گردشگران کمک می کند.
قطب نما را روی هواپیما قرار دهید (میز یا صندلی) هنوز. به آرامی به هر دو طرف بچرخید تا اینکه پیکان آبی با حرف همسو شود "از جانب"... نگاه کنید که فلش به کجا اشاره دارد. اینجا شمال است. با او روبرو شوید پشت جنوب ، راست - شرق ، چپ - غرب خواهد بود.
اگر یاد گرفته اید که با کمک قطب نما جهت جغرافیایی را در یک اتاق تعیین کنید ، سعی کنید این کار را در حیاط ، خیابان انجام دهید.
تعلیم دادن آنها دوستان از قطب نما استفاده می کنند.
"اندازه گیری دمای هوا در خارج".
مربی (توجه می کند کودکان با لوازم خانگی) ابزارهای زیادی وجود دارد که هوا شناسان با آنها کار می کنند. اینجا یکی از آنها است (دماسنج را برای اندازه گیری دمای هوا برمی دارد)... آیا با این دستگاه آشنا هستید؟ چه تعریفی دارد؟ نحوه استفاده از آن (کودکان با چنین دماسنجی آشنا هستند ، دمای هوا را در آن تعیین می کنند اتاق گروه و خارج.) الان دما چقدر است؟
نشریات مرتبط:
زمستان سردترین زمان سال ، زمان یخبندان های تلخ و طوفان های برف است. اما برای بسیاری از کودکان ، فصل زمستان فصل مورد علاقه آنهاست. انتظار.
روز خوب همکاران عزیز! خلاقیت دارای قدرت شفابخشی شناخته شده است. وقتی چیزی درست می کنید ، استراحت می کنید ، فکر کنید.
بازی های تعلیمی برای کودکان در سن پیش دبستانی ، ساخته شده با دستان خود از مواد غیر استاندارد بازی "مهره های شاد".
در نیمه اول سال ، جلسه والدین را در گروه برگزار کردیم. یکی از نکات این جلسه "توسعه مهارتهای حرکتی ظریف دستها در کودکان بود.
طراحی عروسک کوادکی از پارچه برای کودکان گروه بزرگسال موضوع: ساخت عروسک کوادکی از پارچه. هدف: آشنایی کودکان با قوم.
اسباب بازی تعلیمی "گل". هدف: ترویج تلفیق توانایی تشخیص بین مفاهیم بزرگ - کوچک ، یک - بسیاری ، نام.
دوستان ، همکاران ، امروز می خواهم مجموعه عروسک های خود را به شما ارائه دهم. وقتی سرگرمی من شروع شد ، مطمئناً نمی گویم ، به طریقی خیلی کم ، با.
باید چیزی شبیه به این اتفاق می افتاد
مراحل ساخت خود سنسور:
بدن این کار را انجام داد: من یک قطعه لوله مربع شکل را در آن برداشتم و یک پنجره را برش دادم تا بتوانم از طریق آن پر کنم (اتفاقاً من پنجره را با درجه حرارت برش دادم ، اما واقعاً می خواستم این کار را بکنم که بلند شدم و دیدم). سپس صفحه را در داخل (نگهدارنده تحمل داخلی) جوش دادم ، سپس قسمت پایین (نگهدارنده تحمل پایین) را جوش دادم. هنگامی که تصمیم به ساخت قسمت بالای آن گرفتم ، تصمیم گرفتم یک سقف شیب دار درست کنم ، برای این منظور چهار مثلث را برش دادم و آن را با دقت پاره کردم و سپس آن را کاملاً جوشاندم و یک روکش نوک تیز ساختم. سپس آن را در یک گیره محکم گرفتم و با یک مته 0.5 میلی متر کمتر از قطر یاتاقان ، من یک سوراخ را به صورت عمودی در پوشش پایین و در وسط ، هر دو برای یاتاقان ، ایجاد کردم. به طوری که یاتاقان های فولادی دارای کشش با جارو هستند. یاتاقان ها مانند خانواده ایستادند. سپس من یک میخ 100-ku کمی صیقلی شده وارد آنها کردم ، در حالی که در وسط پنجره بود ، یک شیبه پلاستیکی را با 4 اسلات قرار دادم. من از زیر یک نخ روی ناخن برش دادم و پروانه را روی آن پیچ کردم.
پروانه را به صورت زیر درست کردم: سه \u200b\u200bمیخ را با الکترود دیوسی به مهره جوش دادم ، سپس آنها را قطع کردم و نخ هایی را که در انتهای آن نیمه های توپ را پیچ کردم ، برش دادم.
نگهدارنده به بدنه جوش داده شده است - یک میله فولادی ضد زنگ شش ضلعی. خود بدن دو بار با مینای سفید رنگ آمیزی شد تا دقیقاً زنگ نزند.
من تصمیم گرفتم دوچرخه اختراع نکنم ، اما برای انجام این کار همانند ماوس کامپیوتر ، یک واشر پلاستیکی با چهار شکاف در محور چرخش وجود دارد ، هنگامی که پروانه می چرخد \u200b\u200b، چرخش می کند و واشر است ، در حالی که دهانه ها بیش از سنسور ، که به درب جلویی متصل است ، و هنگامی که پوشش پیچ می شود ، می لرزد به محض اینکه واشر دارای شکاف ها چرخیده و جریان شفاف را از LED به سمت فوتوترانزیستور قطع می کند و پس می گیرد. این همه ... در اینجا شما انگیزه هایی دارید ، اما می توان آنها را شمرد و دارای یک تعداد دور در ثانیه بود.
من LED - سنسور فوتوترانزیستور را از چاپگر بیرون کشیدم ، چنین مواردی به صورت عمده وجود دارد.
ابتدا از توپ های تنیس ساخته شده است
مجبور شدم کمی دستگاه را اصلاح کنم. روی پروانه توپ های تنیس ، او با باد 5 متر بر ثانیه شروع کرد. توپ ها از یک فروشگاه اسباب بازی با قطر 55 میلی متر خریداری شده اند. با سرعت 2 متر بر ثانیه شروع می شود و تا 22 متر بر ثانیه اندازه می گیرد ، من به اندازه کافی کافی دارم.
پس از سنسور آماده شد. ساخت وسایل الکترونیکی ضروری بود.
اولین گزینه فناوری LUT خانگی + ماسک سبز از چین بود که در زیر نور ماوراlet بنفش خشک می شود.
55 عکس در هر ثانیه است. لازم بود به نحوی به m / s ترجمه شود. من مدتها فکر کردم که چطور ، من حتی دو فشار سنج ، یک دستگاه قدیمی از اتحاد جماهیر شوروی سوسیال شوروی و یک دستگاه چینی به قیمت 50 دلار گرفتم ، اما در تأیید صحت مشکلی وجود داشت ، زیرا باد غریب است و به طور مداوم نمی وزد.
بنابراین ، من به این نتیجه رسیدم: در یک روز مرخصی ، پدر و من یک جاده مسطح 2 کیلومتری در خارج از شهر بدون ماشین ، بدون باد و کاشتن درختان در هر دو طرف پیدا کردیم (پدر رانندگی می کرد و من تا نیمه پنجره نشسته بودم) و بیایید عقب و جلو رانندگی کنیم. اول ، من نشانه اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی و بادسنجهای چینی را تنظیم کردم ، اطمینان حاصل کردم که هر دو یکسان و صحیح نشان داده می شوند ، زیرا اگر سرعت را روی سرعت سنج اتومبیل بر 3.6 تقسیم کنید ، رقمی را می گیرید که بادسنج ها بر حسب متر بر ثانیه نشان می دهند. پدر با همان سرعت رانندگی می کرد و سازها همان باد را نشان می دادند. اینگونه دستگاه خود را بررسی کردم. پدر هر بار +5 کیلومتر در ساعت اضافه می کند ، و من یک شاخص جدید (دور در هر ثانیه) را یادداشت می کنم. من سه بار اندازه گیری کردم. هنگامی که ما بیش از 80 کیلومتر در ساعت (22 متر بر ثانیه) رانندگی کردیم ، فشار سنج من دیگر نمی توانست بچرخد و شکل منجمد می شود ، بنابراین اندازه آن بیش از 22 متر بر ثانیه نیست ...
به هر حال ، چینی ها حداکثر 28 متر بر ثانیه نشان دادند. نشانه اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی حداکثر 20 متر در ثانیه وقتی آن را با برنامه اصلاح شده در محل نصب کردم ، دوباره با چینی ها چک کردم همه چیز دور هم جمع شد.
اکنون برای آردوینو دوباره طراحی شده است.
برنامه ها این است که آن را به سیستم خانه هوشمند متصل کنید ، بنابراین شما می توانید از طریق یک تلفن هوشمند وارد شوید و بارهای موجود در خانه را مدیریت کنید ، درجه حرارت در خانه را تماشا کنید (برای من این مهم است ، گاهی اوقات در زمستان بنزین خاموش می شود و خوب است ببینیم چه دمایی است) یک سنسور گاز دیگر وجود دارد ، نمایش سرعت باد در خانه.
فیلم کار
نتایج زمستان
s-st --- ساعاتی برای زمستان
0 متر بر ثانیه --- 511.0
1 متر بر ثانیه --- 475.0
2 متر بر ثانیه --- 386.5
3 متر بر ثانیه --- 321.2
4 متر بر ثانیه --- 219.0
5 متر بر ثانیه --- 131.5
6 متر بر ثانیه --- 63.3
7 متر بر ثانیه --- 32.5
8 متر بر ثانیه --- 15.4
9 متر بر ثانیه --- 9.1
10 متر بر ثانیه --- 5.0
11 متر بر ثانیه --- 3.5
12 متر بر ثانیه --- 2.2
13 متر بر ثانیه --- 1.3
14 متر بر ثانیه --- 0.8
15 متر بر ثانیه --- 0.5
16 متر بر ثانیه --- 0.5
17 متر بر ثانیه --- 0.2
18 متر بر ثانیه --- 0.0
19 متر بر ثانیه --- 0.1
بر اساس نتایج حاصل از دو زمستان ، دیدم که باد من قوی نیست و آسیاب بادی مثر نخواهد بود ، بنابراین من یک تیغه کوچک با تیغه های 50 سانتی متر ساختم. با حداکثر توان 150 وات. من فقط آن را درست کردم که حداقل یک لامپ اقتصادی با خاموش شدن نور بدرخشد.
حالا کمی در مورد آردوینو.
من یک نمودار ماوس را در اینترنت پیدا کردم ، این به وضوح نحوه کار سیستم من را نشان می دهد.
بر اساس نمودار ماوس ، نمودار زیر را ایجاد کردم.
پالس ها از ناحیه فوتوترانزیستور به آردوینو می آیند و او آنها را مانند فشار دادن یک دکمه درک می کند.
الگوریتم برنامه به شرح زیر است: ما تعداد فشار دکمه ها را در یک ثانیه می شماریم ، بنابراین سرعت چرخش را داریم. به منظور تبدیل این فرکانس به m / s. حتی هنگام کار در اتمسفر نیز الگوریتمی برای محاسبه فرکانس در متر بر ثانیه ایجاد کردم. به نظر می رسید به این شکل است:
int ob_per_sec \u003d 0؛ // متغیری که شامل فرکانس دور در ثانیه است.
int speed_wind \u003d 0؛ // این مقدار بعد از تبدیل فرکانس به m / s را شامل می شود.
int speed_wind_max \u003d 0؛ // این شامل حداکثر مقدار خواندن باد ، متر بر ثانیه است.
int speed_wind_2 \u003d 0؛ // تعداد ثانیه ها از زمان شروع برنامه با سرعت باد 2 متر بر ثانیه.
int speed_wind_3 \u003d 0؛ // تعداد ثانیه ها از زمان شروع برنامه با سرعت باد 3 متر بر ثانیه.
int speed_wind_4 \u003d 0؛ // تعداد ثانیه ها از زمان شروع برنامه با سرعت باد 4 متر بر ثانیه.
int speed_wind_5 \u003d \u200b\u200b0؛ // تعداد ثانیه ها از زمان شروع برنامه با سرعت باد 5 متر بر ثانیه.
…………………………………………………………..
int speed_wind_22 \u003d 0؛ // تعداد ثانیه از شروع برنامه با سرعت باد 22 متر بر ثانیه.
if (ob_per_sec\u003e 0 && ob_per_sec<4) { speed_wind=2; speed_wind_2++;}
if (ob_per_sec\u003e 4 && ob_per_sec<7) { speed_wind=3; speed_wind_3++; }
if (ob_per_sec\u003e 7 && ob_per_sec<11) { speed_wind=4; speed_wind_4++; }
if (ob_per_sec\u003e 11 && ob_per_sec<15) { speed_wind=5; speed_wind_5++; }
if (ob_per_sec\u003e 15 && ob_per_sec<18) { speed_wind=6; speed_wind_6++; }
if (ob_per_sec\u003e 18 && ob_per_sec<23) { speed_wind=7; speed_wind_7++; }
if (ob_per_sec\u003e 23 && ob_per_sec<27) { speed_wind=8; speed_wind_8++; }
if (ob_per_sec\u003e 27 && ob_per_sec<30) { speed_wind=9; speed_wind_9++; }
…………………………………………………………..
if (ob_per_sec\u003e 60 && ob_per_sec<67) { speed_wind=22; speed_wind_22++; }
if (speed_wind\u003e speed_wind_max) (speed_wind_max \u003d speed_wind؛) // اگر حداکثر مقدار بیشتر از مقدار قبلی است بررسی و بازنویسی کنید.
و ما مقدار را نمایش می دهیم.
در صورت لزوم ، می توانید چند دقیقه باد را با سرعت مشخصی مشاهده کنید ، برای این منظور باید متغیر (با شاخص سرعت مورد نیاز) speed_wind_№ را روی صفحه نمایش دهید (اما برای گرفتن دقیقه آن را بر 60 تقسیم کنید).
من این کار را در برنامه خود انجام دادم: وقتی دکمه خاصی را فشار می دهید ، همه متغیرها به نوبت از speed_wind_1 گرفته تا speed_wind_22 نمایش داده می شوند.
یک ایستگاه هواشناسی خانگی با مارک تجاری یا خانگی ، دو دما-رطوبت (در اتاق و خارج) ، فشار اتمسفر را اندازه گیری می کند و علاوه بر این دارای یک ساعت با تقویم است. با این حال ، یک ایستگاه هواشناسی واقعی چیزهای بیشتری دارد - یک سنسور تابش خورشید ، یک متر بارش و موارد مشابه ، که به طور کلی ، فقط برای نیازهای حرفه ای ، به استثنای یک مورد ، مورد نیاز است. متر پارامترهای باد (سرعت ، و از همه مهمتر جهت) جهت استفاده در خانه کشور بسیار مفید است. علاوه بر این ، حسگرهای باد مارک حتی در علی بابا بسیار گران هستند و منطقی است که از نزدیک به راه حل های خانگی نگاه کنیم.
بلافاصله باید بگویم که اگر از قبل بدانم که چقدر کار دستی و پول صرف آزمایشات می شود ، شاید شروع نمی کردم. اما کنجکاوی بیش از حد بود و خوانندگان این مقاله فرصتی برای جلوگیری از گرفتاری هایی دارند که مجبور شدم آنها را از بین ببرم.
برای اندازه گیری سرعت باد (باد سنجی) صدها راه وجود دارد که اصلی ترین آنها عبارتند از:
باد سنج سیم گرم ،
- مکانیکی - با پروانه (دقیق تر پروانه) یا پروانه فنجان افقی (باد سنج جام فنجان). اندازه گیری سرعت در این موارد معادل اندازه گیری سرعت چرخش محوری است که پروانه یا پروانه روی آن ثابت شده است.
- و همچنین اولتراسونیک ، که ترکیبی از اندازه گیری سرعت و جهت است.
برای اندازه گیری جهت راه های کمتر:
- ذکر شده اولتراسونیک ؛
- پره هوا مکانیکی با برخاست الکترونیکی از زاویه چرخش. همچنین روشهای مختلفی برای اندازه گیری زاویه چرخش وجود دارد: نوری ، مقاومتی ، مغناطیسی ، القایی ، مکانیکی. به هر حال ، شما فقط می توانید یک قطب نمای الکترونیکی را بر روی شاخک هوا قرار دهید - فقط روش های قابل اطمینان و ساده (برای تکرار "تا زانو") برای انتقال قرائت از یک محور چرخش آشفته هنوز باید جستجو شود. بنابراین ، ما بیشتر روش نوری سنتی را انتخاب می کنیم.
هنگامی که هر یک از این روش ها را به طور مستقل تکرار می کنید ، باید شرایط لازم برای حداقل مصرف انرژی و قرار گرفتن در معرض آفتاب و باران را به صورت شبانه روزی (یا شاید در طول سال) به خاطر بسپارید. سنسور باد را نمی توان زیر یک سقف در سایه قرار داد - برعکس ، باید تا حد ممکن از همه عوامل مزاحم دور باشد و "برای همه بادها باز باشد". موقعیت ایده آل برجستگی سقف خانه یا در بدترین حالت سوله یا آلاچیق ، دور از ساختمانها و درختان دیگر است. چنین الزاماتی به معنی منبع تغذیه مستقل و بدیهی است که یک کانال انتقال داده بی سیم است. این الزامات به دلیل برخی از "زنگ ها و سوت" های طرح است که در زیر شرح داده شده است.
در مورد حداقل مصرف برق
ضمناً ، حداقل مصرف برق چقدر است؟ اگر ما از باتری های معمولی AA خانگی استفاده کنیم ، در صورت ایده آل ، متوسط \u200b\u200bمصرف مدار نباید بیش از 1-2 میلی آمپر باشد. خودتان محاسبه کنید: ظرفیت یک سلول قلیایی مناسب با اندازه استاندارد AA حدود 2.5-3 آه است ، یعنی یک مدار با مصرف مشخص شده حدود 1500-2500 ساعت یا 2-3 ماه از آن کار خواهد کرد. در اصل ، این نیز زیاد نیست ، اما نسبتاً قابل قبول است - هیچ چیز کمتری وجود ندارد: یا باتری ها را خراب کنید ، یا مجبور خواهید شد از باتری هایی استفاده کنید که حتی بیشتر از تعویض باتری ها باید شارژ شوند. به همین دلیل ، هنگام تهیه چنین طرحی ، ما موظف هستیم هرگونه خرده ریز را بدست آوریم: یک حالت صرفه جویی در مصرف برق اجباری ، یک مدار دقیق فکر شده و دنباله ای از اقدامات در برنامه. بعلاوه خواهیم دید که در طراحی نهایی من هنوز شرایط مورد نیاز را برآورده نکردم و مجبور شدم از باتری استفاده کنم.
چند وقت دیگر من یک داستان شناختی در مورد چگونگی تلاش برای تولید مجدد مدرن ترین و پیشرفته ترین روش ها - اولتراسونیک و ناموفق به شما می گویم. همه روش های دیگر شامل اندازه گیری جداگانه سرعت و جهت هستند ، بنابراین دو سنسور باید محاصره شوند. پس از مطالعه تئوری بادسنجهای سیم گرم ، متوجه شدم که قادر به خرید یک عنصر سنجش آماده در سطح آماتور نخواهیم بود (آنها در بازار غربی موجود است!) ، و به طور مستقل اختراع کنیم - درگیر تحقیق و توسعه منظم با اتلاف وقت و هزینه های مربوطه شویم. بنابراین ، پس از اندکی تأمل ، تصمیم گرفتم برای هر دو سنسور یک طرح واحد ایجاد کنم: یک بادسنج فنجان با اندازه گیری نوری سرعت چرخش و یک پره هوا با خواندن الکترونیکی زاویه چرخش بر اساس دیسک کدگذاری (رمزگذار).
طراحی سنسور
مزیت سنسورهای مکانیکی این است که هیچ تحقیق و توسعه ای در آنجا مورد نیاز نیست ، اصل ساده و ساده است و کیفیت نتیجه فقط به دقت یک طراحی دقیق فکر شده بستگی دارد.بنابراین از نظر تئوری به نظر می رسید ، در عمل به یک دسته کار مکانیکی منجر می شد که به دلیل عدم وجود دستگاه تراش و فرز در دست ، بعضی از آنها باید از خارج سفارش می شدند. بلافاصله باید بگویم که من هرگز پشیمان نیستم که از همان ابتدا به رویکرد سرمایه اعتماد کردم و از مواد قراضه حصارکشی نکردم.
برای پره هوا و باد سنج ، قطعات زیر مورد نیاز است ، که باید از یک چرخان و یک دستگاه فرز سفارش داده شود (مقدار و مواد برای هر دو سنسور به طور همزمان نشان داده می شود):
محورها ، یادداشت می کنیم ، لزوماً روی ماشین تراشکاری شده اند: ساختن محوری با نقطه دقیقاً در مرکز زانو تقریباً غیرممکن است. و قرار دادن نوک دقیقاً در محور چرخش عامل تعیین کننده موفقیت است. علاوه بر این ، محور باید کاملاً مستقیم باشد ، هیچگونه انحرافی مجاز نیست.
سنسور جهت مکانیکی باد - پره الکترونیکی هوا
پایه پره هوا (و همچنین سنسور سرعت زیر) یک براکت U شکل است که از D-16 duralumin ساخته شده است و در نقاشی سمت چپ بالا نشان داده شده است. یک قطعه فلوروپلاستیک به داخل فرو رفتگی تحتانی فشار داده می شود ، که در آن یک فرو رفتگی پلکانی به ترتیب با دریل های 2 و 3 میلی متر ساخته می شود. محوری با انتهای تیز به این فرورفتگی وارد می شود (برای یک پره هوا - ساخته شده از برنج). از بالا ، آزادانه از سوراخ 8 میلی متر عبور می کند. بالای این سوراخ ، با استفاده از پیچ های M2 ، یک قطعه مستطیل شکل از همان PTFE به ضخامت 4 میلی متر به براکت متصل می شود تا سوراخ را بپوشاند. یک سوراخ دقیقاً در امتداد قطر محور 6 میلی متر در PTFE ایجاد می شود (دقیقاً در امتداد محور مشترک سوراخ ها قرار دارد - نمودار مونتاژ را در زیر ببینید). فلوروپلاستیک در بالا و پایین در اینجا نقش یاتاقانهای ساده را بازی می کند.
محور در محل اصطکاک در برابر فلوروپلاستیک می تواند صیقل داده شود ، و با اصطکاک مجدد سوراخ موجود در فلوروپلاستیک ، منطقه اصطکاک کاهش یابد. ( از تاریخ 09/13/18 و 06/05/19 در این بخش به UPD مراجعه کنید) برای یک پره آب و هوا ، این نقش خاصی ندارد - برخی از "مهار" ها حتی برای او مفید است ، اما برای یک باد سنج ، شما باید سعی کنید اصطکاک و اینرسی را به حداقل برسانید.
اکنون در مورد حذف مقدار زاویه چرخش. رمزگذار کلاسیک 16 موقعیت خاکستری در رابطه با مورد ما همانطور که در شکل نشان داده شده است: 
اندازه دیسک براساس شرایط ایزوله نوری قابل اعتماد جفت های فرستنده گیرنده از یکدیگر انتخاب شده است. با استفاده از این پیکربندی ، شکافهایی به عرض 5 میلی متر نیز از یکدیگر 5 میلی متر فاصله دارند و جفت های نوری نیز دقیقاً 10 میلی متر از یکدیگر قرار دارند. ابعاد براکی که پره هوا به آن متصل است بر اساس قطر دیسک 120 میلی متر محاسبه شد. همه اینها ، البته ، می تواند کاهش یابد (به خصوص اگر LED ها و آشکارسازهای نوری با کمترین قطر ممکن را انتخاب کنید) ، اما پیچیدگی تولید رمزگذار در نظر گرفته شد: معلوم شد که دستگاه های فرز چنین کار ظریفی را انجام نمی دهند ، بنابراین باید به صورت دستی با یک پرونده برش داده شود. و در اینجا هرچه ابعاد بزرگتر باشد ، نتیجه قابل اعتمادتر و دردسر کمتری است.
نقاشی مونتاژ بالا ، اتصال دیسک به محور را نشان می دهد. دیسک با دقت مرکز با پیچ های M2 به بوش کپرولون محکم می شود. بوش بر روی محور قرار می گیرد به طوری که فاصله در قسمت بالا حداقل باشد (1-2 میلی متر) - به طوری که محور آزادانه در موقعیت طبیعی می چرخد \u200b\u200b، و هنگامی که چرخانده می شود ، نوک از سوکت زیر نمی افتد. بلوک های آشکارسازهای نوری و گسیل کننده ها به براکت در بالا و پایین دیسک متصل هستند ، به طور خاص در مورد طراحی آنها در زیر.
کل ساختار در یک پلاستیک (ABS یا پلی کربنات) مورد 150 × 150 × 90 میلی متر قرار می گیرد. سنسور جهت گیری (بدون پوشش و پره هوا) به این شکل است:
توجه داشته باشید که جهت شمالی انتخاب شده با یک پیکان مشخص شده است و هنگام نصب مجدد سنسور باید رعایت شود.
خود پره هوا به بالای محور متصل است. این بر اساس همان محور برنج ساخته می شود ، در برشی که در سمت صاف آن قرار دارد ، یک ساقه ورق برنجی لحیم می شود. در انتهای تیز ، یک نخ M6 به طول مشخصی بریده می شود و یک چرخ دنده ضد وزنی دور از سرب با کمک مهره بر روی آن ثابت می شود:
وزن به گونه ای طراحی شده است که مرکز ثقل دقیقاً در نقطه اتصال قرار دارد (با حرکت دادن آن در امتداد نخ ، می توانید به تعادل کامل برسید). پره با استفاده از یک پیچ فولاد ضد زنگ M3 به محور محکم می شود ، که از سوراخ محور پره عبور می کند و به نخ برش داده شده در محور چرخش پیچ می شود (پیچ اتصال را می توان در عکس بالا مشاهده کرد). برای جهت گیری دقیق ، بالای محور چرخش دارای یک فرورفتگی نیم دایره است که محور پره هوا در آن نهفته است.
سنسور سرعت باد - بادسنج لیوان را خودتان انجام دهید
همانطور که قبلاً فهمیدید ، مبنای سنسور سرعت برای اهداف متحد سازی همان پایه هوا بود. اما الزامات طراحی در اینجا تا حدودی متفاوت است: برای کاهش آستانه شروع ، باد سنج باید تا حد ممکن سبک باشد. بنابراین ، به طور خاص ، محور آن از duralumin ساخته شده است ، دیسک دارای سوراخ (برای اندازه گیری سرعت چرخش) قطر کاهش می یابد:
در حالی که یک رمزگذار Grey Grey چهار بیتی به چهار اتصال برق نوری نیاز دارد ، اما سنسور سرعت فقط به یک مورد نیاز دارد. 16 سوراخ در امتداد محیط دیسک در یک فاصله مساوی ایجاد می شود ، بنابراین یک دور دیسک در ثانیه معادل 16 هرتز فرکانس ناشی از optocoupler است (سوراخ های بیشتر امکان پذیر است ، تعداد کمتری نیز امکان پذیر است - تنها سوال از نظر مقیاس و صرفه جویی در انرژی برای انتشار دهنده ها است).
یک سنسور خانگی هنوز کاملاً خشن به نظر می رسد (آستانه شروع حداقل نیم متر در ثانیه است) ، اما تنها در صورت تغییر اساسی در طراحی ، می توان آن را کاهش داد: به عنوان مثال ، به جای صفحه گردان کاسه ای ، یک ملخ قرار دهید. در اسپینر فنجان ، تفاوت مقاومت در برابر جریان ، که گشتاور را تعیین می کند ، نسبتاً کم است - این امر منحصراً به دلیل شکل متفاوت سطح مطابق با جریان هوای ورودی حاصل می شود (بنابراین ، شکل فنجان ها باید تا حد ممکن ساده باشد - در حالت ایده آل ، این یک نیم تخم مرغ یا یک گلوله است). گشتاور پروانه بسیار بیشتر است ، می توان آنرا از نظر وزنی بسیار سبک تر ساخت و در نهایت ساخت آن آسان تر است. اما ملخ باید در جهت جریان هوا نصب شود - به عنوان مثال ، با قرار دادن آن در انتهای همان پره هوا.
سوال سوالات در این مورد: چگونه می توان قرائت ها را از حسگر منتقل کرد ، به طور تصادفی در اطراف محور عمودی چرخش کرد؟ من نمی توانم آن را حل کنم ، و قضاوت بر اساس این واقعیت که طراحی های فنجان حرفه ای هنوز گسترده است ، با یک ضربه نیمه حل نمی شود (ما فشار سنج های دستی را در نظر نمی گیریم - آنها با توجه به جریان هوا به صورت دستی جهت می گیرند).
نسخه من از باد سنج جام بر اساس یک دیسک لیزر است. نمای بالا و پایین در عکس نشان داده شده است:
لیوان ها از ته بطری های آب کودک آگوشا ساخته شده اند. پایین به طور مرتب بریده شده است ، و هر سه در یک فاصله هستند به طوری که وزن آنها برابر است ، به طور محلی در مرکز گرم می شود (در هر صورت آن را به طور کامل گرم نکنید - آن را غیر قابل برگشت خواهد شد!) و با پشت دسته چوبی از پرونده خم می شود تا ساده تر شود. تکرار خواهید کرد - در بطری های بزرگتر ذخیره کنید ، از پنج یا شش قطعه ، احتمالاً می توانید سه فنجان کم و بیش یکسان درست کنید. در فنجان های آماده شده ، شکافی در کناره ساخته شده و در امتداد محیط دیسک در دمای 120 درجه نسبت به یکدیگر با کمک یک درزگیر چسب ضد آب ثابت می شوند. دیسک کاملاً محوری نسبت به محور است (من این کار را با استفاده از واشر فلزی محصور کردم) و با پیچ های M2 به آستین کاپرولون ثابت می شود.
طراحی و نصب کلی سنسورها
همانطور که قبلاً ذکر شد ، هر دو سنسور در موارد پلاستیکی 150 × 150 × 90 میلی متر قرار دارند. باید با دقت به انتخاب مواد بدنه نزدیک شد: ABS یا پلی کربنات مقاومت کافی در برابر آب و هوا دارند ، اما پلی استایرن ، پلکسی گلاس و حتی بیشتر از آن پلی اتیلن قطعاً در اینجا کار نخواهد کرد (و رنگ آمیزی آنها برای محافظت در برابر آفتاب دشوار خواهد بود). اگر خرید جعبه مارک دار امکان پذیر نیست ، بهتر است کیف ساخته شده از فایبرگلاس با روکش فویل را خود لحیم کرده و سپس آنرا رنگ آمیزی کنید تا از خوردگی در امان بماند و جلوه زیبایی پیدا کند.سوراخ 8-10 میلی متر دقیقاً در نقطه خروج از محور ایجاد می شود ، که در آن یک مخروط پلاستیکی با همان مهر و موم چسب چسبانده می شود ، از یک جوش از قوطی با مهر و موم ساختاری یا چسب بریده می شود:
برای قرار دادن مخروط در امتداد محور ، یک قطعه چوب از پایین پوشش را با یک گیره ثابت کنید ، مرکز دقیق آن را علامت گذاری کنید و با یک مته قلم 12 میلی متری کمی عمیق تر شوید ، یک سوراخ حلقوی در اطراف سوراخ ایجاد کنید. مخروط باید دقیقاً به آنجا وارد شود ، پس از آن می توان آن را با چسب پوشاند. علاوه بر این می توانید آن را در حالت قائم ثابت کنید در حالی که با پیچ M6 با مهره سفت می شوید.
خود سنسور سرعت با استفاده از این مخروط ، محور را مانند چتر می پوشاند و مانع از ورود آب به بدن می شود. برای یک پره هوا ، ارزش آن را دارد که علاوه بر این یک بوش بالای مخروط قرار دهید ، که شکاف بین محور و مخروط را از تخلیه مستقیم آب بسته می کند (به عکس نمای کلی سنسورهای زیر نگاه کنید).
سیم های اتصال دهنده های الکتریکی به یک رابط D-SUB جداگانه هدایت می شوند (به عکس سنسور جهت بالا مراجعه کنید). همتای با کابل از طریق سوراخ مستطیل شکل در قاعده محفظه وارد می شود. سپس سوراخ توسط یک پوشش کابل شکاف دار پوشیده می شود تا کانکتور از بین نرود. براکت های دورالومین برای ثابت شدن در جای خود به پایه مورد پیچ \u200b\u200bمی شوند. پیکربندی آنها به محل قرارگیری سنسورها بستگی دارد.
هنگام مونتاژ ، هر دو سنسور به این شکل هستند:
در اینجا آنها نشان داده شده است که قبلاً در جای خود نصب شده اند - در خط الراس درخت درخت. لطفا توجه داشته باشید که شکافهای پیچ محافظ پوشش با استفاده از شاخه های لاستیکی خام از آب محافظت می شود. سنسورها کاملاً به صورت افقی در سطح نصب می شوند ، برای این کار استفاده از پد های ساخته شده از تکه های مشمع کف اتاق ضروری بود.
قسمت الکترونیکی
به طور کلی ایستگاه هواشناسی از دو ماژول تشکیل شده است: یک واحد خارجی (که هم سنسورهای باد را کار می کند و هم از سنسور رطوبت دما و دما را می گیرد) و یک ماژول اصلی با نمایشگرها. واحد از راه دور مجهز به فرستنده بی سیم برای ارسال داده ها است که در داخل آن نصب شده است (آنتن از کنار بیرون می زند). ماژول اصلی داده ها را از واحد خارجی دریافت می کند (برای راحتی جهت گیری ، گیرنده بر روی کابل در یک واحد جداگانه قرار می گیرد) ، و همچنین قرائت ها را از سنسور رطوبت دما و داخلی می گیرد و همه آنها را بر روی صفحه نمایش نشان می دهد. یک جز separate جداگانه از واحد اصلی ، ساعت با تقویم است که برای راحتی تنظیمات کلی ایستگاه ، توسط یک کنترلر جداگانه Arduino Mini سرویس می شود و نمایشگرهای خاص خود را دارد.ماژول از راه دور و مدار اندازه گیری سنسورهای باد
LED های AL-107B IR به عنوان ساطع کننده عکس انتخاب شدند. این LED های پرنعمت ، البته در کلاس خود بهترین نیستند ، اما دارای بدنه ای مینیاتوری با قطر 2.4 میلی متر هستند و قادر به عبور جریان تا 600 میلی آمپر در هر پالس هستند. به هر حال ، در طول آزمایشات ، مشخص شد که نمونه ای از این LED تولید شده در سال 1980 (در یک محفظه قرمز) تقریباً دو برابر کارآیی دارد (بیان شده در محدوده عملکرد قابل اعتماد دستگاه آشکارساز نوری) نسبت به نسخه های مدرن خریداری شده از Chip-Dip (آنها دارای یک شفاف هستند بدن سبز مایل به زرد). بعید است که در سال 1980 کریستال ها بهتر از حال حاضر باشند ، گرچه چه شوخی ندارد؟ با این حال ، شاید نکته در زوایای مختلف پراکندگی در هر دو طرح باشد.جریان ثابت حدود 20 میلی آمپر از طریق LED در سنسور سرعت (یک مقاومت 150 اهم هنگام تأمین برق از 5 ولت) و در سنسور جهت جریان پالس (پیچ و خم با چرخه وظیفه 2) حدود 65 میلی آمپر (همان 150 اهم در هنگام ولتاژ 12 ولت) عبور می کرد. جریان متوسط \u200b\u200bاز طریق یک LED سنسور جهت حدود 33 میلی آمپر است ، در کل از طریق چهار کانال - حدود 130 میلی آمپر.
فوتوترانزیستورهای L-32P3C در یک بسته به قطر 3 میلی متر به عنوان ردیاب های فوتویی انتخاب شدند. سیگنال از یک کلکتور بارگیری شده با مقاومت 1.5 یا 2 کیلو اهم از منبع 5 ولت گرفته شده است. این پارامترها به گونه ای انتخاب شده اند که در فاصله ~ 20 میلی متر بین فرستنده عکس و گیرنده ، یک سیگنال منطقی با اندازه کامل در سطح 5 ولت بدون تقویت اضافی به ورودی کنترل کننده برسد. ... ممکن است جریانهایی که در اینجا ظاهر می شوند بر اساس حداقل نیاز به مصرف برق ذکر شده در بالا ، به طور نامتناسبی زیاد به نظر برسند ، اما همانطور که خواهید دید ، آنها در هر چرخه اندازه گیری حداکثر برای چندین میلی ثانیه ظاهر می شوند تا کل مصرف کم باشد.
مبنای اتصال گیرنده ها و ساطع کننده ها قسمت های کانال کابل بود (در عکس سنسورهای فوق قابل مشاهده است) ، برش خورده به طوری که در پایه آنها "گوش" هایی برای بستن به براکت ایجاد می کنند. برای هر یک از این قراضه ها ، یک صفحه پلاستیکی ، برابر با عرض کانال ، از داخل به درب قفل چسبانده شد. LED ها و ترانزیستورهای نوری در فاصله مورد نیاز در سوراخ های سوراخ شده در این صفحه ثابت شدند به طوری که هدایت ها در داخل کانال قرار می گیرند و فقط برآمدگی های انتهای موارد به بیرون برآمدگی دارند. سرب ها مطابق نمودار لغو نمی شوند (به زیر مراجعه کنید) ، سرب های خارجی با ضایعات سیم های چند رنگ انعطاف پذیر ساخته می شوند. مقاومت های ساطع کننده سنسور جهت نیز در داخل کانال قرار می گیرند ، یک ترمینال مشترک از آنها ساخته می شود. پس از ذوب شدن ، درب آن در جای خود قرار می گیرد ، تمام شکاف ها با پلاستلین و علاوه بر این با نوار چسب مهر و موم می شوند ، که سوراخ سمت مخالف پایانه ها را نیز می بندد و کل ساختار با رزین اپوکسی پر می شود. همانطور که در عکس سنسورها مشاهده می کنید ، لیدهای خارجی به بلوک ترمینال منتقل می شوند که در پشت براکت ثابت شده اند.
نمودار شماتیک واحد پردازش سنسور باد به این شکل است:
در مورد اینکه منبع تغذیه 12-14 ولت از کجا می آید ، به زیر مراجعه کنید. علاوه بر اجزای نشان داده شده در نمودار ، واحد از راه دور دارای یک سنسور رطوبت دما است که در نمودار نشان داده نشده است. یک تقسیم کننده ولتاژ متصل به پایه A0 کنترل کننده برای کنترل ولتاژ منبع تغذیه به منظور جایگزینی به موقع آن طراحی شده است. LED متصل به پایه سنتی 13 (پایه 19 مورد DIP) بسیار روشن است ، زیرا برای درخشش عادی و بدون تابش آن ، جریان کسری میلی آمپر کافی است که با درجه بندی غیرمعمول بالای مقاومت 33 کیلو اهم ارائه می شود.
این مدار از یک کنترل کننده "لخت" Atmega328 در یک بسته DIP استفاده می کند که از طریق Uno برنامه ریزی شده و روی سوکت نصب شده است. چنین کنترلرهایی با بوت لودر Arduino که قبلاً ضبط شده است ، به عنوان مثال در "Chip-Dip" فروخته می شوند (یا می توانید بوت لودر را خودتان بنویسید). برنامه ریزی چنین کنترل کننده ای در یک محیط آشنا راحت است ، اما فاقد هرگونه م componentsلفه در برد ، اولاً مقرون به صرفه تر است و ثانیا فضای کمتری را اشغال می کند. با خلاص شدن از شر بوت لودر (و به طور کلی نوشتن تمام کدها در اسمبلر) می توان حالت کاملاً صرفه جویی در انرژی را بدست آورد ، اما در اینجا چندان مناسب نیست و برنامه نویسی بی دلیل پیچیده است.
در نمودار ، مستطیل های خاکستری اجزای مربوط به طور جداگانه را به کانالهای سرعت و جهت ترسیم می کنند. بیایید عملکرد مدار را به عنوان یک کل در نظر بگیریم.
عملکرد کنترل کننده به طور کلی توسط تایمر دیده بان WDT که در حالت تماس قطع شده روشن است ، کنترل می شود. WDT کنترل کننده را در فواصل زمانی مشخص از حالت خواب بیدار می کند. اگر تایمر در وقفه نامیده شده تنظیم شود ، از صفر مجدداً راه اندازی نشود ، همه متغیرهای جهانی در مقادیر خود باقی می مانند. این به شما امکان می دهد داده ها را از بیدار شدن از خواب تا بیدار شدن جمع کرده و در یک مرحله پردازش کنید - مثلاً به طور متوسط.
در ابتدای برنامه ، اظهارات زیر از کتابخانه ها و متغیرهای جهانی انجام شد (برای به هم ریختن متن مثالهای گسترده که قبلاً گسترده شده بود ، همه چیز مربوط به سنسور رطوبت دما در اینجا منتشر می شود):
#عبارتند از
روش های زیر برای شروع حالت خواب و WDT استفاده می شود (هر 4 ثانیه بیدار شوید):
// سیستم را در حالت خالی قرار دهید بی اعتبار 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؛ if (ii\u003e 7) bb | \u003d (1<<5); //в bb - код периода
bb|= (1<
در تابع setup () ، جهت پین اعلام می شود ، کتابخانه فرستنده 433 مگاهرتز و تایمر دیده بان شروع می شود (خط IN_PINF در اصل زائد است و برای حافظه درج می شود):
راه اندازی خالی () (pinMode (IR_PINF ، OUTPUT) ؛ // به خروجی pinMode (IN_PINF ، INPUT) ؛ // پین تشخیص فرکانس به pinMode (13 ، OUTPUT) ؛ // LED vw_setup (1200) ؛ // سرعت اتصال VirtualWire vw_set_tx_pin (2)؛ // D2، PD2 (4) خروجی انتقال VirtualWire // Serial.begin (9600)؛ // پورت سریال برای کنترل هنگام اشکال زدایی setup_watchdog (8)؛ // دوره WDT 4 s wdt_reset ()؛)
سرانجام ، در حلقه اصلی برنامه ، ابتدا ولتاژ را می خوانیم و فرکانس سنسور سرعت باد را هر بار که بیدار می شویم (هر 4 ثانیه) محاسبه می کنیم:
Void loop () (wdt_reset ()؛ // تنظیم مجدد تایمر digitalWrite (ledPin، HIGH) ؛ // روشن کردن LED برای کنترل batt \u003d analogRead (0)؛ // خواندن و ذخیره کد باتری فعلی / * \u003d\u003d\u003d فرکانس \u003d\u003d\u003d \u003d * / digitalWrite (IR_PINF ، HIGH) ؛ // روشن کردن IR LED سنسور سرعت شناور f \u003d 0؛ // متغیر برای فرکانس ttime \u003d periodInLong (IN_PINF ، LOW ، 250000) ؛ // انتظار 0.25 ثانیه // سریال. println (ttime)؛ // برای کنترل هنگام اشکال زدایی if (ttime! \u003d 0) (// درصورت عدم وجود فرکانس f \u003d 1000000 / float (ttime)؛) // فرکانس سیگنال را در Hz digitalWrite محاسبه کنید (IR_PINF ، LOW) ؛ / / خاموش کردن IR LED ff \u003d f؛ // ذخیره مقدار محاسبه شده در آرایه .....
همانطور که مشاهده می کنید ، زمان سوزش IR LED (مصرف 20 میلی آمپر) در اینجا ، همانطور که مشاهده می کنید ، در صورت عدم چرخش دیسک سنسور حداکثر خواهد بود و در این شرایط حدود 0.25 ثانیه است. بنابراین حداقل فرکانس قابل اندازه گیری 4 هرتز است (یک چهارم دور دیسک در ثانیه با 16 سوراخ). همانطور که در هنگام کالیبراسیون سنسور مشخص شد (به زیر مراجعه کنید) ، این مربوط به حدود 0.2 متر بر ثانیه سرعت باد است. ما تأکید می کنیم که این حداقل مقدار اندازه گیری شده سرعت باد است ، اما نه وضوح و نه آستانه شروع (که معلوم خواهد شد بسیار بالاتر است). در حضور فرکانس (یعنی هنگامی که سنسور در حال چرخش است) ، زمان اندازه گیری (و بر این اساس ، زمان سوختن LED ، یعنی مصرف جریان) به تناسب کاهش می یابد و وضوح تصویر افزایش می یابد.
به دنبال آن روالهایی انجام می شود که هر چهارم بیداری (یعنی هر 16 ثانیه) انجام می شود. مقدار فرکانس سنسور سرعت از چهار مقدار جمع شده ، ما نه متوسط \u200b\u200b، بلکه حداکثر را انتقال می دهیم - همانطور که تجربه نشان داده است ، این یک مقدار آموزنده تر است. برای راحتی و یکنواختی ، هر یک از مقادیر ، صرف نظر از نوع آن ، قبل از انتقال به یک عدد صحیح مثبت از 4 رقم اعشار تبدیل می شود. متغیر شمارش تعداد بیداری ها را ردیابی می کند:
// هر 16 ثانیه باتری را متوسط \u200b\u200bمی کنیم و حداکثر فرکانس // مقدار را از 4 مقدار تعیین می کنیم: if (count \u003d\u003d 3) (f \u003d 0؛ // مقدار فرکانس برای (بایت i \u003d 0؛ i<4; i++) if (f
/ * \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d خاکستری باد \u003d\u003d\u003d\u003d * / // جهت: تن (IR_Pin ، 5000) ؛ // فرکانس 5 کیلوهرتز در هر ترانزیستور بولی بله \u003d نادرست ؛ بایت i \u003d 0؛ while (! بله) (// بیت 3 i ++ ؛ حالت بولی 1 \u003d (digitalRead (در_3 p) و HIGH)) delayMicroseconds (100)؛ // 100 میکروثانیه تأخیر yes \u003d (state1 &! digitalRead (in_3p))؛ if (i\u003e 4) شکستن ؛ // چهار بار امتحان کنید) اگر (بله) wDir \u003d 1 ؛ دیگری wDir \u003d 0؛ بله \u003d نادرست ؛ من \u003d 0؛ while (! بله) (// بیت 2 i ++ ؛ حالت بولی 1 \u003d (digitalRead (in_2p) و HIGH)؛ delayMicroseconds (100)؛ // 100 microseconds delay yes \u003d (state1 &! digitalRead (in_2p))؛ if (i\u003e 4) شکستن ؛ // چهار بار امتحان کنید) اگر (بله) wDir \u003d 1 ؛ دیگری wDir \u003d 0؛ بله \u003d نادرست ؛ من \u003d 0؛ while (! بله) (// بیت 1 i ++ ؛ حالت boolean1 \u003d (digitalRead (in_1p) و HIGH)؛ delayMicroseconds (100)؛ // 100 microseconds delay yes \u003d (state1 &! digitalRead (in_1p))؛ if (i\u003e 4) شکستن ؛ // چهار بار امتحان کنید) اگر (بله) wDir \u003d 1 ؛ دیگری wDir \u003d 0؛ بله \u003d نادرست ؛ من \u003d 0؛ while (! بله) (// بیت 0 i ++ ؛ حالت بولی 1 \u003d (دیجیتال خواندن (in_0p) و HIGH)) تأخیر میکروثانیه (100)؛ // 100 میکروثانیه تأخیر بله \u003d (state1 &! digitalRead (in_0p)) ؛ اگر (i\u003e 4) شکستن ؛ // چهار بار امتحان کنید) اگر (بله) wDir \u003d 1 ؛ دیگری wDir \u003d 0؛ noTone (IR_Pin) ؛ // فرکانس را خاموش کنید // جمع آوری بایت در کد خاکستری: wind_Gray \u003d wDir + wDir * 2 + wDir * 4 + wDir * 8؛ // ترجمه مستقیم به dv. کد int wind_G \u003d باد خاکستری * 10 + 1000 ؛ // اضافه کردن تا 4 دس. تخلیه ... ... ... ...
حداکثر مدت زمان یک روش در غیاب فرکانس در گیرنده خواهد بود و برابر با 4 × 100 \u003d 400 میکرو ثانیه است. حداکثر زمان سوزاندن 4 LED جهت دار زمانی خواهد بود که هیچ گیرنده ای روشن نشود ، یعنی 4 × 400 \u003d 1.6 میلی ثانیه. ضمناً اگر به جای یک فرکانس ، که دوره آن مضربی از 100 μs است ، شما به راحتی یک سطح بالا ثابت را روی LED ها اعمال کنید ، الگوریتم به همان روش کار خواهد کرد. در حضور پیچ و خم ، به جای یک سطح ثابت ، ما به سادگی در مصرف انرژی به نصف می رسیم. اگر هر LED IR را از طریق یک خط جداگانه شروع کنیم (به ترتیب ، از طریق یک خروجی جداگانه از کنترل کننده با ترانزیستور اصلی خود) ، هنوز می توانیم پس انداز کنیم ، اما این مدار ، سیم کشی و کنترل ، و 130 میلی آمپر جریان را برای 2 میلی ثانیه در هر 16 ثانیه پیچیده می کند - این ، می بینید ، کمی است.
سرانجام، انتقال داده بی سیم... ساده ترین ، ارزان ترین و مطمئن ترین روش برای انتقال داده ها از محل نصب سنسورها به ایستگاه هواشناسی انتخاب شده است: یک جفت فرستنده / گیرنده با فرکانس 433 مگاهرتز. من موافقم که روش ساده ترین روش نیست (با توجه به اینکه دستگاه ها برای انتقال توالی بیت و نه بایت کامل طراحی شده اند ، شما باید در تبدیل داده ها بین قالب های مورد نیاز پیچیده باشید) ، و من مطمئن هستم که بسیاری از آنها می خواهند از نظر قابلیت اطمینان با من بحث کنند. پاسخ آخرین اعتراض ساده است: "شما فقط نمی دانید چگونه آنها را بپزید!"
راز آن چیزی است که معمولاً در پشت صحنه توصیفات مختلف تبادل داده از طریق کانال 433 مگاهرتز باقی می ماند: از آنجا که این دستگاه ها کاملاً آنالوگ هستند ، منبع تغذیه گیرنده باید کاملاً از لرزش های اضافی پاک شود. تحت هیچ شرایطی گیرنده نباید از طریق تنظیم کننده داخلی 5 ولت آردوینو تغذیه شود! نصب یک تثبیت کننده کم مصرف جداگانه (LM2931 ، LM2950 یا موارد مشابه) برای گیرنده مستقیماً در نزدیکی ترمینال های آن ، با داشتن مدارهای صحیح فیلتر در ورودی و خروجی ، دامنه و قابلیت اطمینان انتقال را کاملاً افزایش می دهد.
در این حالت ، فرستنده مستقیماً از ولتاژ باتری 12 ولت کار می کند ، گیرنده و فرستنده به آنتن های خانگی استاندارد و به صورت یک قطعه سیم 17 سانتی متری مجهز شده اند. (یادآوری می کنم که فقط یک سیم تک هسته ای برای آنتن ها مناسب است و آنتن ها باید به صورت موازی در فضا قرار بگیرند.) یک بسته اطلاعاتی به طول 24 بایت (با در نظر گرفتن رطوبت و دما) با اطمینان و بدون هیچ مشکلی با سرعت 1200 بیت بر ثانیه به صورت مورب از طریق یک قطعه باغ 15 هکتاری (حدود 40-50 متر) و سپس از طریق سه دیوار ورود به سیستم در داخل اتاق منتقل می شود ( که در آن ، به عنوان مثال ، سیگنال تلفن همراه با سختی زیادی دریافت می شود و در همه جا نیست). شرایطی که عملاً برای هر روش استاندارد 2.4 گیگاهرتزی (مانند بلوتوث ، Zig-Bee و حتی Wi-Fi آماتور) غیرقابل دستیابی است ، علی رغم اینکه مصرف کننده فرستنده در اینجا 8 میلی آمپر است و فقط در لحظه انتقال خود ، بقیه زمان مصرف کننده فرستنده است پنی فرستنده از لحاظ ساختاری در داخل بلوک از راه دور قرار می گیرد ، آنتن به صورت افقی از کنار خارج می شود.
ما تمام داده ها را در یک بسته قرار می دهیم (در یک ایستگاه واقعی ، دما و رطوبت به آن اضافه می شود) ، متشکل از قطعات یکنواخت 4 بایت و قبل از آن با امضای "DAT" ، آنها را به فرستنده ارسال می کنید و تمام چرخه ها را تکمیل می کنید:
/ * \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d فرستنده \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d * / رشته strMsg \u003d "DAT" ؛ // امضا داده است strMsg + \u003d volt؛ // اتصال یک باتری 4 بیتی strMsg + \u003d wind_G؛ // اضافه کردن باد 4 بیتی strMsg + \u003d fi؛ // اضافه کردن فرکانس 4 بیتی strMsg.toCharArray (msg ، 16)؛ // رشته را به یک آرایه ترجمه کنید // Serial.println (msg)؛ // برای کنترل vw_send ((uint8_t *) msg، strlen (msg)) // ارسال پیام vw_wait_tx ()؛ // منتظر بمانید تا انتقال منتقل شود - مطمئن باشید! تأخیر (50) // + فقط در صورت شمارش تاخیر \u003d 0؛ // تنظیم مجدد شمارنده) // شمارش پایان \u003d\u003d 3 تعداد دیگر ++؛ digitalWrite (ledPin ، LOW) ؛ // خاموش کردن سیگنال LED system_sleep ()؛ // سیستم - برای خواب) // حلقه پایان
با حذف نیاز به نشان دادن هر یک از مقادیر انواع مختلف به شکل یک کد 4 بایت یکنواخت ، می توان اندازه بسته را کاهش داد (به عنوان مثال ، برای کد خاکستری ، البته یک بایت کافی است). اما به خاطر جهانی شدن ، همه چیز را به حال خود رها کردم.
ویژگی های منبع تغذیه و طراحی واحد خارجی... ما مصرف واحد خارجی را به شرح زیر محاسبه می کنیم:
20 میلی آمپر (امیتر) + ~ 20 میلی آمپر (کنترل کننده با مدارهای کمکی) برای تقریباً 0.25 ثانیه در هر چهار ثانیه - میانگین 40/16 \u003d 2.5 میلی آمپر ؛
- 130 میلی آمپر (ساطع کننده ها) + ~ 20 میلی آمپر (کنترل کننده با مدارهای کمکی) برای حدود 2 میلی ثانیه در هر 16 ثانیه - به طور متوسط \u200b\u200b150/16/50 ≈ 0.2 میلی آمپر ؛
با در نظر گرفتن این محاسبه ، میزان مصرف کنترل کننده هنگام خواندن داده ها از سنسور رطوبت دما و در طول کار با فرستنده ، با اطمینان می توانیم میانگین مصرف را به 4 میلی آمپر برسانیم (با حداکثر حدود 150 میلی آمپر ، مواظب باشید!). باتری ها (که اتفاقاً شما برای تأمین حداکثر ولتاژ فرستنده به 8 قطعه نیاز دارید!) باید خیلی زود عوض شوند ، بنابراین ایده این بود که واحد از راه دور را از باتری های 12 ولتی برای پیچ گوشتی تأمین کنید - من فقط دو عدد اضافی دارم. ظرفیت آنها حتی از تعداد متناظر باتری های AA نیز کمتر است - فقط 1.3 ساعت در ساعت ، اما هیچ کس به دلیل آماده نگه داشتن شارژ دوم ، زحمت تعویض آنها را در هر زمان ندارد. با مصرف مشخص شده 4 میلی آمپر ، ظرفیت 1300 میلی آمپر حدود دو هفته طول خواهد کشید که خیلی هم دردسر ساز نیست.
توجه داشته باشید که ولتاژ یک باتری تازه شارژ شده می تواند تا 14 ولت باشد. در این حالت ، یک تثبیت کننده ورودی 12 ولت تأمین می شود - به منظور جلوگیری از اضافه ولتاژ منبع تغذیه فرستنده و عدم اضافه بار در تثبیت کننده اصلی پنج ولت.
واحد از راه دور در یک کیف پلاستیکی مناسب قرار داده شده است ، کابل برق از باتری و اتصال به سنسورهای باد در اتصالات به آن متصل می شوند. مشکل اصلی این است که مدار بسیار حساس به رطوبت هوا است: در هوای بارانی ، پس از چند ساعت ، فرستنده از کار می افتد ، اندازه گیری های فرکانس یک خرابکاری کامل را نشان می دهد ، و اندازه گیری ولتاژ باتری "هوا در مریخ" را نشان می دهد.
بنابراین ، پس از اشکال زدایی از الگوریتم ها و بررسی تمام اتصالات ، پرونده باید با دقت پلمپ شود. تمام اتصالات ورودی کیس با مهر و موم پوشانده شده است ، این مورد در مورد تمام سرهای پیچ بیرون زده به بیرون ، خروجی آنتن و کابل برق نیز صدق می کند. مفاصل بدن با پلاستلین پوشانده می شوند (با در نظر گرفتن این واقعیت که باید جدا شوند) ، و علاوه بر این با نوارهای نوار لوله کشی در بالا چسبانده می شوند. بهتر است اتصالات استفاده شده در داخل با اپوکسی را با دقت تقویت کنید: به عنوان مثال ، ماژول DB-15 از راه دور نشان داده شده در نمودار به خودی خود مهر و موم نشده است ، و هوای مرطوب به آرامی بین قاب فلزی و پایه پلاستیکی رخ می دهد.
اما همه این اقدامات به خودی خود فقط یک اثر کوتاه مدت را به همراه خواهد داشت - حتی اگر مکش هوای مرطوب و سرد وجود نداشته باشد ، با کاهش دمای خارج از محفظه هوای خشک اتاق به راحتی به مرطوب تبدیل می شود (پدیده ای را به نام "نقطه شبنم" بخاطر بسپارید)
برای جلوگیری از این مورد ، لازم است که یک کارتریج یا کیسه ای با مواد خشک کننده - ژل سیلیکا درون کیف قرار دهید (کیسه های همراه آن را بعضی اوقات در جعبه های کفش یا در برخی از بسته های دستگاه های الکترونیکی قرار می دهند). اگر ژل سیلیکا با منشا ناشناخته وجود داشته باشد و مدت زمان طولانی در آن ذخیره شده باشد ، باید چندین ساعت قبل از استفاده در اجاق برقی با دمای 140-150 درجه کلسینه شود. اگر مسکن به درستی مهر و موم شده باشد ، خشک کن نباید بیشتر از ابتدای هر فصل تابستان تغییر کند.
ماژول اصلی
در ماژول اصلی ، همه مقادیر دریافت می شوند ، در صورت لزوم رمزگشایی می شوند ، مطابق با معادلات کالیبراسیون تبدیل شده و نمایش داده می شوند.گیرنده خارج از بدنه ایستگاه اصلی قرار می گیرد و در جعبه کوچکی با گوش برای بستن قرار می گیرد. آنتن از طریق یک سوراخ در پوشش بیرون آورده می شود ، تمام سوراخ های بدن با لاستیک مرطوب مهر و موم شده است. مخاطبین گیرنده به یک اتصال دهنده داخلی بسیار قابل اعتماد از نوع RS-4 هدایت می شوند ، از طرف گیرنده از طریق یک قطعه کابل دو محافظ AV متصل می شود:
یک سیگنال از طریق یکی از هسته های کابل برداشته می شود ، دیگری از طریق آداپتور برق ماژول به صورت 9 ولت "خام" تأمین می شود. تثبیت کننده نوع LM-2950-5.0 ، همراه با خازن های فیلتر ، در یک جعبه همراه با یک گیرنده در یک صفحه جداگانه نصب شده است.
آزمایشی برای افزایش طول کابل انجام شد (فقط درصورتی که - ناگهان از طریق دیوار کار نکند؟) ، که در آن مشخص شد هیچ چیزی در طول 6 متر تغییر نمی کند.
فقط چهار نمایشگر OLED وجود دارد: دو نمایشگر زرد داده های آب و هوا ، دو ساعت سبز و یک تقویم را ارائه می دهند. محل قرارگیری آنها در عکس نشان داده شده است:
لطفاً توجه داشته باشید که در هر گروه یکی از نمایشگرها متن است ، دیگری نمایشگر گرافیکی است ، با قلم های مصنوعی به صورت تصاویر گلیفی. در اینجا ، در آینده ، ما به مسئله نمایش اطلاعات بر روی صفحه نمایش نمی پردازیم ، بنابراین متن گسترده مقاله و مثالها را باد نمی کنیم: به دلیل وجود تصاویر گلیفی که باید به صورت جداگانه نمایش داده شوند (اغلب با ذکر لیست گزینه ها با استفاده از یک عبارت case) ، برنامه های خروجی می توانند بسیار دست و پا گیر برای کسب اطلاعات در مورد نحوه اداره چنین نمایشگرهایی ، به انتشارات نویسنده "Graphic and Text Mode Winstar Display" مراجعه کنید که شامل نمونه ای از نمایشگر برای خروجی داده های باد است.
نمودار شماتیک. ساعت و نمایشگرهای آن برای سهولت تنظیم توسط یک کنترل کننده جداگانه Arduino Mini ارائه می شود و دیگر آنها را در اینجا جدا نمی کنیم. نمودار اتصال اجزا به Arduino Nano ، که کنترل دریافت و خروجی داده های هوا را کنترل می کند ، به شرح زیر است:
در اینجا ، بر خلاف ماژول از راه دور ، اتصال سنسورهای آب و هوا - فشارسنج و سنسور رطوبت دما نشان داده شده است. به سیم کشی برق توجه کنید - صفحه ها توسط یک تثبیت کننده 5V LM1085 جداگانه تغذیه می شوند. طبیعی است که صفحه نمایش ساعت از آن تأمین می شود ، با این حال ، در این حالت ، کنترل کننده ساعت نیز باید از همان ولتاژ و از طریق پین 5 ولت تأمین شود نه Vin (برای Mini Pro ، دومی RAW نامیده می شود). اگر کنترلر ساعت را به همان روش Nano - 9 volt از طریق خروجی RAW روشن کنید ، در این صورت تثبیت کننده داخلی آن با 5 ولت خارجی در تضاد است و در این مبارزه مطمئناً قویترین فرد یعنی LM1085 برنده خواهد شد و مینی کاملاً بدون برق باقی می ماند. همچنین ، برای جلوگیری از انواع مشکلات ، قبل از برنامه نانو و به خصوص Mini (یعنی قبل از اتصال کابل USB) ، آداپتور خارجی باید قطع شود.
در تثبیت کننده LM1085 ، وقتی هر چهار نمایشگر به هم متصل شوند ، قدرتی در حدود وات آزاد می شود ، بنابراین باید از یک گوشه آلومینیومی یا مسی روی رادیاتور کوچکی در حدود 5-10 سانتی متر مربع نصب شود.
دریافت و پردازش داده ها. در اینجا من فقط بخشهایی از برنامه مربوط به داده های باد ، در مورد حسگرهای دیگر را چند کلمه بعد تولید و توضیح می دهم.
برای دریافت پیام در کانال 433 مگاهرتز ، روش استاندارد توصیف شده در بسیاری از منابع قابل اجرا است. ما کتابخانه را متصل کرده و متغیرها را اعلام می کنیم:
#عبارتند از
یک ویژگی خاص مربوط به اندازه بافر سرخ شده است: اعلام مقدار آن (VW_MAX_MESSAGE_LEN) یک بار در ابتدای برنامه کافی نیست. از آنجا که در عملکرد دریافت (زیر را ببینید) این متغیر به صورت مرجع ظاهر می شود ، اندازه پیام پیش فرض باید هر چرخه به روز شود. در غیر این صورت ، تا زمانی که شروع به دریافت تلخه به جای داده نکنید ، buflen هر بار کوتاه می شود به دلیل دریافت پیام های خراب. در مثال ها ، هر دو این متغیرها معمولاً به صورت محلی در حلقه () اعلام می شوند ، بنابراین اندازه بافر به طور خودکار به روز می شود ، اما در اینجا ما به سادگی انتساب مقدار مورد نظر را در ابتدای هر حلقه تکرار می کنیم.
در روش نصب ، تنظیمات زیر را انجام می دهیم:
Void setup () (تأخیر (500) ؛ // برای تنظیم برق روی صفحه نمایش pinMode (16 ، INPUT_PULLUP) ؛ // پین برای دکمه vw_setup (1200) ؛ // سرعت اتصال VirtualWire vw_set_rx_pin (17) ؛ // پین گیرنده A3 VirtualWire. ....
قبل از دریافت چیزی ، فاصله زمانی t_time از زمان آخرین دریافت بررسی شده است. اگر بیش از حد معقول باشد (به عنوان مثال 48 ثانیه - سه برابر زمان تکرار پیام های واحد خارجی) ، این امر به عنوان از دست دادن سنسور تلقی می شود و به نوعی در صفحه نمایش نشان داده می شود:
Void loop () (vw_rx_start ()؛ // آماده دریافت buflen \u003d VW_MAX_MESSAGE_LEN؛ // اندازه بافر هر بار اگر ((int (میلی متر ()) - t_time)\u003e 48000) // اگر t_time بیش از 48 ثانیه به روز نشده باشد (<отображаем прочерк на дисплее> ) // سنسور پایان یافت نشد اگر (vw_have_message ()) (// منتظر دریافت اگر (vw_get_message (buf ، و buflen))) // اگر داده دریافت شود (vw_rx_stop ()؛ // توقف دریافت برای زمان t_time \u003d millis ()؛ / / t_time را برای به روز کنید (بایت i \u003d 0؛ i<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>
. . . . .
فاکتور 55.5 - تبدیل مقدار کد ADC به ولتاژ واقعی ، مقدار آن به ولتاژ مرجع و مقادیر مقاومت تقسیم کننده بستگی دارد.
به هر حال ، کد خاکستری یک ویژگی دارد: ترتیب بیت ها در آن مهم نیست ، کد تمام خصوصیات خود را تحت هر جایگزینی حفظ می کند. و از آنجا که هنگام رمزگشایی ، ما هر مورد را جداگانه در نظر می گیریم ، بیت ها را می توان به هر ترتیب در نظر گرفت و حتی هنگام اتصال اشتباه گرفت. این مسئله دیگری است که اگر آنها بخواهند این موضوع را به نوعی مرتب کنند - به عنوان مثال ، یک آرایه از مقادیر جهت ("s" ، "ssz" ، "ss" ، "ssz" ، "s" و غیره) ایجاد کنید ، و به جای توجه فردی برای هر گزینه ، نامگذاری ها را با تعداد در این آرایه استخراج کنید. در این صورت لازم است که کد Grey را به باینری مرتب شده تبدیل کنیم و ترتیب بیت ها نقش بسزایی داشته باشد.
در آخر ، مقدار سرعت را استخراج کرده و همه عملگرها را می بندیم:
برای (بایت i \u003d 19؛ i<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> ) // پایان اگر str \u003d DAT) // پایان vw_get_message) // پایان vw_have_message ()؛ ... ... ... ... ...
در اینجا 10 + 0.5 * wFrq معادله سنج است. 10 dm / s (یعنی 1.0 متر در ثانیه) آستانه شروع است و 0.5 نیز ضریب تبدیل فرکانس به سرعت است (در dm / s). با یک مقدار صفر فرکانس ورودی ، این معادله 10 dm / s می دهد ، بنابراین ، باید مراقبت ویژه ای داشته باشید تا نه 1 m / s ، بلکه یک مقدار صفر تولید کنید. می توانید سنسور سرعت را با استفاده از ارزانترین باد سنج دستی و فن میز کالیبره کنید. سعی نکنید آستانه شروع را به طور آزمایشی تعیین کنید - اگر دو یا سه نقطه از کالیبراسیون مستقیم V سرعت را از فرکانس F: V \u003d Vp + K × F با سرعت جریان مختلف علامت گذاری کنید ، دقیق تر خواهد بود ، سپس آستانه شروع به طور خودکار به عنوان مقدار Vp (مختصات نقطه) تقاطع این خط مستقیم با محور سرعت).
قبل از بستن حلقه اصلی یک کار دیگر نیز باید انجام شود. ولتاژ باتری را داریم ، اما نیازی به نمایش مداوم آن نیست - فقط فضای کافی را اشغال کنید. برای این ، دکمه Kn1 مورد نیاز است - با کلیک بر روی آن ، ما به طور موقت (تا به روزرسانی بعدی داده ها) خط ولتاژ دما و رطوبت خارجی را با مقدار ولتاژ جایگزین می کنیم:
اگر (digitalRead (16) \u003d\u003d LOW) (// دکمه فشار داده شود<выводим напряжение на дисплей, затирая значение температуры-влажности> ) // تاخیر دکمه پایان (500)؛ ) // انتهای حلقه
من یک دکمه داشتم ، همانطور که از نمودار مشخص است ، با یک تماس تغییر شکل ، اما هیچ چیز مانع نمی شود که یک نرمال را با یک تماس بسته کننده نصب کنم ، و آن را از طریق یک مقاومت به منبع تغذیه متصل کنم. در صورت افت ولتاژ باتری در زیر ، به عنوان مثال 10 ولت ، می توانید به این حالت چشمک زدن نمادها را نیز به این نشانه اضافه کنید که زمان تغییر آن است.
در پایان ، در مورد سنسورهای هوا SHT-75 به عنوان یک سنسور خارجی مورد استفاده قرار گرفت - تنها سنسور آماتوری که من پیدا کردم و نیازی به کالیبراسیون ندارد و مقادیر واقعی دما و رطوبت را خارج از جعبه نشان می دهد (از این رو قیمت بالای آن).
کتابخانه ای برای اتصال آن یافت می شود.
SHT-75 کاملاً احمقانه طراحی شده است: بستر فلزی تخته کاملاً گرما را هدایت می کند ، بنابراین باید خارج از قاب کاملاً برداشته شود. در غیر این صورت ، وجود تنها یک کنترل کننده از نوع ATmega328 با یک تنظیم کننده قدرت در یک جعبه بسته کافی است تا سنسور را از طریق بستر هیئت مدیره چند درجه گرم کنید ، حتی اگر سر آن خارج شود. مدار من با سنسورهای باد ، با جریان 20-130 میلی آمپر (حتی اگر جریان ناچیز میلی ثانیه باشد) SHT-75 را پنج درجه گرم کرد ، بنابراین آن را خارج و به طور جداگانه روی یک صفحه پلاستیکی بیرون زده از بدنه به طرف دیگر نصب کرد.
داده های SHT-75 توسط همان کنترل کننده داده های سنسورهای باد گرفته می شوند و از ماژول از راه دور در یک بسته از طریق کانال بی سیم 433 مگاهرتز ارسال می شوند. برای انتقال ، آنها نیز به قالب رشته 4 بایت تبدیل می شوند.
DHT-22 پیش پا افتاده برای اندازه گیری دما و رطوبت داخل اتاق انتخاب شده است - از آنجا که دامنه آن در مقایسه با خیابان کم است ، فرقی نمی کند از کدام سنسور استفاده کنید (البته به جز DHT-11 ، که به هیچ وجه نباید استفاده شود ، هدف مورد نظر ، به سادگی غیرفعال است). دمای DHT-22 با توجه به اندازه گیری ها با یک دماسنج جیوه اصلاح شد (آنها کاملاً با SHT-75 مطابقت داشتند!) ، و رطوبت در مقایسه با SHT-75 کمی تنظیم شد. تصحیحات بلافاصله قبل از نشانگر روی صفحه وارد می شوند.
به هر حال ، DHT-22 همچنین باید از صفحه نمایش با صفحه نمایش دور شود - در غیر این صورت به ناچار گرم و دروغ می گوید. من آن را روی یک پایه پلاستیکی در قسمت پایین کیف ، با فاصله ده میلی متر از آن ثابت می کنم. اتفاقاً ، همانطور که من گمان می کنم ، این شرایط یکی از دلایلی است که (علاوه بر عدم کالیبراسیون فردی) ، تمام ایستگاه های آب و هوایی خانگی مارک دار RST و Oregon با بی شرمی در قرائت ها دروغ می گویند ، حتی با خودشان (سنسور داخلی با خارجی) با دو یا سه درجه گسترش و تا ده درصد رطوبت
فشار سنج مشکلی نیست ، زیرا تقریباً همه موارد موجود تجاری از یک سو ساخته شده اند - میکرو مدار BMP180 میکروالکترومکانیکی (MEMS) یا تغییرات آن. تجربه شخصی من از تلاش برای استفاده از نسخه نادرتر مبتنی بر LPS331AP منفی بود: یافتن کتابخانه برای آن دشوارتر است و برای تکمیل آن ، تعارضی با دستگاه های دیگر در گذرگاه I2C پیدا شد. قرائت فشارسنج ممکن است با توجه به محل نصب تنظیم شود - هر 10-12 متر بالاتر از سطح دریا ، فشار 1 میلی متر جیوه کاهش می یابد. هنر بنابراین ، باید مقدار مشخصی از قرائت ها را کم کنید (یا اضافه کنید) تا مقدار فشار با قرائت های ایستگاه هواشناسی رسمی منطقه مطابقت داشته باشد.
من به تمام برنامه های ایستگاه هواشناسی استناد نمی کنم - آنها کاملاً دست و پا گیر هستند و شما هنوز نمی توانید طرح را یکی به یک تکرار کنید. در صورت وجود ، PM را بزنید.
UPD مورخ 30/06/17. برق نصب شده از یک صفحه خورشیدی. کیت از اینجا:
صفحه خورشیدی
کنترل کننده
باتری
همه با هم + تحویل در مسکو در عرض 2.5 خلل. بی عیب کار می کند
یک روش جالب برای محاسبه توان باتری خورشیدی و باتری ، که توسط مشاوران این سایت ارائه شده است. مثالی از محاسبه 3 وات مصرف برق (من خیلی کمتر دارم) ، نقل قول می کنم:
3W ضرب در 24 ساعت و تقسیم بر 6 \u003d 12Ah حداقل ظرفیت باتری است
ما 3 وات را در 24 ساعت ضرب می کنیم و تقسیم می کنیم برای 3 ساعت \u003d 24 وات حداقل توان باتری خورشیدی است "
بدون شرح.
در مورد من ، ظرفیت بدست آمده از یک نیروگاه خورشیدی دهها برابر بیشتر از حد مورد نیاز در بدترین شرایط آب و هوایی است. بنابراین ، در کنترل کننده سنسور ، شما نمی توانید به طور خاص به صرفه جویی در مصرف انرژی اهمیت دهید ، و هر فرکانس لازم را برای خواندن و مقادیر متوسط \u200b\u200bاعمال کنید.
UPD مورخ 13/09/18. تقریباً برای دو فصل فعالیت ، نقاط قوت و ضعف ایستگاه مشخص شد. اول از همه نقاط ضعف این است که چرخه به روزرسانی 16 ثانیه ای (از چهار سری اندازه گیری) ، همانطور که در ابتدا بود ، بسیار طولانی است. نصب یک باتری خورشیدی با باتری بافر باعث شد که به فکر صرفه جویی در انرژی نباشید و با مدت زمان چرخه بازی نکنید. در نتیجه ، چرخه روی 8 ثانیه تنظیم شد (چهار اندازه گیری بعد از دو ثانیه).
از میان پیشرفت های مکانیکی ، یاتاقان محوری محکمی در زیر نوک سنسور سرعت معرفی شد (بله ، در آن زمان در مورد نیاز آن به من هشدار داده شد ، اما پس از آن متوجه نشدم که چگونه می توان آن را ساخت). پس از مدتی ، محور سنسور از طریق پشتیبانی فلوروپلاستی کاملاً اره شد و آستانه شروع به شدت افزایش یافت (اتفاقاً این روی حساسیت پره هوا تأثیری نداشت). بنابراین ، پشتیبانی با یاتاقان رانش فولاد ضد زنگ جایگزین شد ، که در آن یک فرو رفتگی کوچک با یک مته نازک ساخته شده است. من تصور می کنم که پس از آن مجبور خواهم شد چیز دیگری را با نوک اختراع کنم ، که مانند کل محور از دولورومین ساخته شده است. اما من آن را به تعویق انداختم تا زمانی که سنسور مجدداً احتیاج داشته باشد: دیسک لیزر ، که به عنوان پایه طراحی قرار گرفت ، از خورشید کدر شد و در دو فصل شروع به ترک خوردن کرد.
UPD مورخ 06/05/19.
در مورد تغییر سنسور (پره آب و هوا ثابت است). حسگر سرعت هم به دلیل فرسودگی محور و هم به دلیل خراب شدن دیسک لیزر باید دوباره انجام شود. طرح اصلی همان شکل باقی مانده است ، اما دیسک لیزر جدید با اسپری با رنگ طلایی رنگ شده است. راه حل برای نوک محور به شکل زیر پیدا شد. یک فرورفتگی دقیقاً در مرکز دوالومین حفاری شد و یک قطعه 3 میلی متری از نوک شیر چینی با چسب دوم به داخل آن وارد شد. نوک شیر یک مخروط خوب مرکز است و زاویه آن حدود 70-80 درجه است ، علاوه بر این با کاغذ سنباده صفر و سپس با خمیر GOI جلا داده می شود. به عنوان پایه ، من از یک پیچ پیچ ضد زنگ M3 با شکاف اره برش استفاده کردم ، که در آن یک فرو رفتگی کوچک در مرکز با یک مته معمولی D \u003d 2 میلی متر مشخص شده است. این پیچ مستقیماً به داخل یک فرو رفتگی در PTFE پیچ شد که زودتر از حصول اطمینان از مرکز شدن توسط محور بریده شد.
نوک محور با گریس گرافیت روغن زده شد تا از خوردگی در امان بماند (از آنجا که خصوصیات ضد زنگ شیر برای من ناشناخته است). پس از کمی آسیاب کردن ، آستانه شروع به حدی کاهش یافت که اندازه گیری آن با فشار سنج اختصاصی ، که آستانه آن حدود 0.3-0.5 سانتی متر بر ثانیه است ، غیرممکن شد. طبق داده های غیرمستقیم (ساخت یک خط مستقیم توسط دو نقطه) ، آستانه 0.3 متر بر ثانیه به طور داوطلبانه تصویب شد ، اگرچه احتمالاً تا حدودی کمتر است.
تغییر اصلی در الگوریتم های محاسبه نیز مربوط به سنسورهای باد است ، و من به نظر من مفید است که این مورد را به داخل منتقل کنم.
نسل IT خواندن را انتخاب می کند!
نامه آنا اسنژینا به شخصیت اصلی چیست
ماسون چه کسانی هستند و چه کاری انجام می دهند