Meteorološka stanica Hanging Gear: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

U ovom Instructable-u pokazat ću vam kako izgraditi vlastitu vremensku stanicu za viseću opremu koja je izrađena od CNC laserski rezanih MDF dijelova. Koračni motor pokreće svaki stupanj prijenosa, a Arduino mjeri temperaturu i vlagu pomoću senzora DHT11, a zatim pomiče koračne motore za prikaz izmjerenih vrijednosti.

Meteorološka stanica podržava dvije noge i ravnu podlogu, što je čini savršenom za stajanje na radnom stolu, polici ili pomoćnom stolu.

DHT osjetnik ima raspon 20-95 posto relativne vlažnosti i može mjeriti temperaturu između 0 i 50 stupnjeva Celzijusa. Dizajnirao sam zupčanike za puni raspon vlažnosti i s negativnim rasponom mjerenja temperature tako da možete jednostavno koristiti drugi senzor ako želite postaviti senzor vani za mjerenje vanjske temperature.

Ako vam se sviđa ovaj Instructable, glasajte za njega na CNC natjecanju.

Pribor

Za izradu meteorološke postaje trebat će vam:

• MDF ploča od 3 mm -
• Arduino Pro Micro -
• 2 x 28 koračnih motora 28BYJ 48 i upravljački programi ULN2003 -
• 4 x M3 x 10 mm strojni vijci i matice -
• Senzor temperature i vlažnosti DHT11 -
• 10K otpornik -
• 4x6 cm Prototipiranje PCB -a -
• Muške igle zaglavlja -
• Ženske igle zaglavlja -

K40 Laserski rezač u upotrebi -

Korak 1: Laserski izrežite MDF komponente

Lasersko izrezane komponente dizajnirao sam u Inkscapeu, datoteke za rezanje možete preuzeti ovdje. Sve komponente nalaze se na jednom listu u preuzimanju, pa ćete ih morati podijeliti kako bi odgovarale veličini kreveta vašeg laserskog rezača.

Počeo sam graviranjem, a zatim rezanjem zupčanika, zatim graviranjem i izrezivanjem prednje ploče i na kraju izrezivanjem preostalih dijelova.

Za graviranje ili rezanje uvijek koristim maskirnu traku preko MDF -a kako dim ne bi označio površinu.

Ako nemate pristup laserskom rezaču, razmislite o korištenju mrežne usluge laserskog rezanja. Postali su vrlo pristupačni i većina će vam čak isporučiti dijelove do vrata.

Za rezanje dijelova koristio sam jeftini laserski rezač K40.

Nakon što su svi dijelovi izrezani, morate ukloniti maskirnu traku.

Korak 2: Instalirajte koračne motore i sastavite pogonske zupčanike

Zatim pričvrstite dva koračna motora na prednju ploču pomoću dva strojna vijka M3 x 10 mm za svaki motor.

Također, ljepilom za drvo zalijepite potpornu ploču stalka s izrezom za motore na stražnju stranu prednje ploče. To se može učiniti kasnije, ali to je najjednostavnije učiniti prije ugradnje motora kako vam ne bi smetali dok ga lijepite na mjesto.

Zatim sastavite svoje pogonske zupčanike. Složite svoje dijelove opreme na svoje servo upravljače s kapljicom ljepila za drvo između svakog. Počnite s diskom s rupom, a zatim zupčanikom. Zatim ćete morati dodati mali razmak između zupčanika i prednjeg diska kako biste stvorili malo prostora za slobodno kretanje zupčanika. Koristio sam plosnatu podlošku kao razmaknicu za svaku od njih.

Korak 3: Sastavite elektroniku

Sada spojimo elektroničke komponente.

Krug je vrlo jednostavan i uključuje osnovne veze s digitalnih IO pinova 2 do 9 na dva upravljačka programa koraka, a zatim vezu između DHT11 osjetnika i digitalnog IO pina 10. Također ćete morati dodati svoje priključke za napajanje senzoru i steperu upravljačke programe, kao i 10k otpornik između veze na pin 10 i 5V.

Sastavio sam spojeve zaglavlja i DHT senzor na PCB prototipu 4x6 cm tako da su Arduino i upravljački programi koračnih motora mogli jednostavno biti uključeni u njega.

Zatim sam izradio neke Dupont konektore za povezivanje PCB -a i upravljačkih programa koračnog motora. Možete koristiti i kratkospojnike ili stvoriti vlastite kabele zaglavlja.

Korak 4: Montirajte elektroničke komponente

Pištoljem za ljepilo zalijepio sam Arduino PCB na stražnju ploču meteorološke postaje i dva pokretača koračnih motora na dva bočna postolja. To najbolje funkcionira kako bi se ostavilo dovoljno prostora za ožičenje između komponenti, kao i za koračne motore.

Nakon što se elektronika zalijepi na svoje mjesto, možemo sastaviti ostatak meteorološke postaje pomoću ljepila za drvo.

Korak 5: Dovršite sastavljanje meteorološke postaje

Zalijepite dvije noge u podlogu, a zatim dodajte prednju ploču na noge.

Na kraju zalijepite stražnju ploču na mjesto i ostavite da se ljepilo osuši. Provjerite je li mikro USB priključak Arduina okrenut prema dnu meteorološke postaje.

Nakon što se ljepilo osuši, uključite koračne motore u upravljačke programe, a zatim spojite upravljačke programe na svoj Arduino pomoću kabela koje ste izradili. Pokušajte utaknuti kabel tako da ne visi s dna niti strši s vrha stražnjeg dijela.

Ako želite zatvoriti gornji dio, upotrijebite komad izrezan s ploče postolja za podršku. Nemojte ovo lijepiti na mjesto dok ne isprobate svoje upravljačke programe za korake i veze jer ćete možda morati ponovno pristupiti kabelima za izmjene.

Priključite mikro USB kabel na dno vremenske postaje i spremni ste za učitavanje koda.

Korak 6: Programiranje Arduina

Kôd je vrlo jasan. Ovdje neću ulaziti u detalje kako bih objasnio kôd, ali možete ga preuzeti i pročitati detaljno objašnjenje o tome što svaki odjeljak radi ovdje.

U kodu stvaramo objekt senzora, stvaramo potrebne varijable, a zatim definiramo pinove motora i osjetnika.

Funkcija postavljanja započinje serijsku komunikaciju, postavlja pin načine i povezuje se s DHT11 osjetnikom.

Funkcija petlje preuzima mjerenja s osjetnika DHT11, prikazuje ih na serijskom monitoru, a zatim izračunava broj koraka i upute za pomicanje svakog koračnog motora kako bi se pokazale izmjerene vrijednosti. Kôd tada čeka najmanje 5 sekundi prije nego što ponovi petlju.

Postoji dodatna funkcija koju poziva glavna petlja kojoj se daje broj koraka i smjer za svaki motor, a zatim izvodi pokrete.

Korak 7: Postavljanje i korištenje meteorološke postaje

Prije nego što učitate kôd, postavite dva zupčanika na motore, namjestivši ih tako da označe vrijednosti postavljene u početku u kodu, to su bile 25 ° C i 50% vlažnosti u mom kodu.

Zatim možete učitati kôd.

Ako otvorite serijski monitor, vidjet ćete prvo mjerenje koje je napravio senzor, a motori će tada početi pomicati zupčanike kako bi došli do ovih vrijednosti od početnih vrijednosti.

Nakon što se kretanje završi, trebali biste vidjeti drugi skup vrijednosti, a zatim se zupčanici mogu ponovno pomaknuti.

Obično je potrebno nekoliko minuta da se očitanja senzora stabilizuju, a zatim ćete dobiti dosljednije podatke i manje kretanja zupčanika.

Ako primijetite da prikazane vrijednosti nisu iste kao one prikazane na serijskom monitoru, prvo provjerite jesu li vam smjerovi kretanja motora ispravni, zatim provjerite jesu li početne vrijednosti točne, i na kraju ćete možda morati prilagoditi broj koraka po stupnju ili postotku kako biste kalibrirali svoju meteorološku postaju.

Vaša meteorološka stanica sada je dovršena i može se postaviti na vaš stol ili policu.

Ako vam se svidio ovaj Instructable, razmislite o glasovanju za njega na CNC natjecanju.

Javite mi u odjeljku komentara ako ste već izgradili meteorološku stanicu i što ste koristili za prikaz vrijednosti.

Drugoplasirani na CNC natjecanju 2020