Crocodile Solar Pool Sensor: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Denne instruktive viser, hvordan man bygger en temmelig speciel puljesensor, der måler pooltemperaturen og sender den via WiFi til Blynk App og til en MQTT -mægler. Jeg kalder det "Crocodile Solar Pool Sensor". Den bruger Arduino -programmeringsmiljøet og et ESP8266 -kort (Wemos D1 mini pro).

Hvad er så specielt ved dette projekt?

• Udseendet er bare fantastisk
• Fuldstændig uafhængig af strømkilder (solpanel fodrer LiPo -batteriet)
• Lav effekt ESP8266 WiFi tilsluttet sensor
• Snarere høj præcisions temperatursensor
• Dataoverførsel af temp og spænding til Blynk APP til din mobiltelefon
• Sender også et "sidst opdateret" tidsstempel til Blynk APP
• Dataoverførsel af temp og spænding til en MQTT -mægler
• Celsius og Fahrenheit kan skiftes
• Kan omprogrammeres

Dit færdighedsniveau: mellemstore til erfarne

Forbrugsvarer

Til denne build skal du vide, hvordan du arbejder med:

• Arduino IDE (programmeringsmiljø)
• et loddejern
• en boremaskine
• en skarp kniv
• epoxylim
• varm lim
• industrielt sprayskum
• spray farve

Trin 1: Nødvendige komponenter

Disse ting er nødvendige for at bygge denne flotte pool sensor:

• Krokodillehovedet (opskummet plast) fundet her: Amazon: Crocodile Head
• ELLER alternativt: Bådskal (Aliexpress). Se trin 6 for dette.
• ESP8266 Wemos D1 mini pro: (Aliexpress)
• Solpanel 0,25W 45x45mm: (Aliexpress)
• ** EDIT efter et års brug: Jeg anbefaler stærkt at bruge et stærkere batteri som f.eks. En 18650 (eksempel: Aliexpress)
• Batterioplader modul TP4056: (Aliexpress)
• Vandtæt temperatursensor DS 18b20: (Aliexpress)
• 22 AWG wire (Aliexpress)
• Prototype printkort 5x7cm (Aliexpress)
• 220 Ohm og 4,7 kOhm modstande
• et kort USB til MicroUSB kabel

desuden:

• Isolerende skumtætningsmiddel @ gør -det -selv -marked eller her: (Amazon)
• Vandtæt maling @ gør -det -selv -marked eller her: (Amazon)
• Filler primer spray @ DIY market eller her: (Amazon)
• Flydende epoxy til en vandtæt belægning @ gør -det -selv -marked
• Varm lim

Du skal muligvis bruge en 3D -printer til at udskrive et vandtæt dæksel til USB -porten.

Trin 2: Elektronik

Jeg tænkte, at det er lettest at starte med nogle af disse DIY universelle prototype PCB'er, og jeg fandt ud af, at en 5x7cm bare er perfekt til dette formål.

Byggetrin:

1. Forbered D1 mini pro til brug af en ekstern antenne:

   1. Usolder 0 Ohm modstand ved siden af keramisk antenne
   2. Drej 0 Ohm modstand nedad og lod forbindelsen til ekstern antenne (god forklaring findes her - trin5)
2. Placer delene, og beslut dig for layoutet på prototypens printkort, før du begynder at lodde
3. Lod lodningerne til D1 mini pro
4. Lod lodstandsstifterne til prototypebordet
5. Lod lodstiftene til opladerkortet til prototypen PCB
6. Lod lodpladen til stifterne
7. Skær kablet til temperatursensoren til en længde på 20 cm
8. Se billedet ovenfor for tilslutning af temperatursensoren
9. Lod kablet til solpanelet
10. IKKE lod solpanelkablerne til brættet - disse skal først limes til krokodillens hoved
11. Følg Fritzing -skemaet ovenfor for at lodde alle de resterende forbindelser til printkortet
12. Når alle komponenter er tilsluttet og loddet, skal du bruge lidt varm lim til at reparere batteriet. Bemærk: For at sætte ESP8266 i dvale er det nødvendigt at tilslutte pin D1 med pin RST. Nogle gange forårsager D1 mini pro problemer med den serielle port, hvis port D0 og RST er tilsluttet. Den jeg brugte (se Aliexpress link ovenfor) havde ikke dette problem. Hvis du står over for dette problem, skal du muligvis bruge en jumper eller en kontakt til at afbryde de to ben til at uploade ny kode. Men (!) Så har du ingen chance for at omprogrammere, når krokodillehovedet er forseglet. I dette tilfælde behøver du heller ikke at bringe USB -porten til ydersiden (f.eks. For at bore et tredje hul).

Trin 3: Hardware del 1 (Forberedelse af krokodillehovedet)

I dette trin forbereder vi bagsiden af krokodillehovedet for at få plads nok til elektronikken. Og vi borer nogle huller til antennen, solpanelet og USB -porten. Jeg planlagde mit projekt først uden USB -porten. Men så tænkte jeg, at det ville være umuligt for mig at lave nogle softwareopdateringer, når krokodillen er blevet forseglet igen. Derfor besluttede jeg at bruge et kort USB-kabel mikro-USB til USB for at give en ekstern adgang til ESP8266-kortet. Næste trin at gøre:

• Brug en skarp kniv til at skære lidt mere end 7x5 cm (størrelse på din prototypeplade) af den hårde overflade
• Brug en ske til at fjerne det blødere skum indefra
• Bare sørg for, at du har nok plads til dine kabler og dit bord
• Prøv om det passer, og at der stadig er plads til at dække det senere

Bor nu to eller tre huller i hovedet:

• til solpanelet
• til antennen
• (valgfrit) til USB -porten til senere programmering

Brug 2 -komponent epoxy (5 minutter) til at lime og forsegle disse huller igen. Brug nok epoxylim! Sørg for, at den bliver vandtæt bagefter!

1. Lim solpanelkablet til hovedet og tæt hullet ordentligt
2. Lim solpanelet mellem øjnene
3. Lim antennestikket til hovedet, og forsegl hullet korrekt
4. Lim USB -stikket og forsegl hullet korrekt

For at undgå vand, der forårsager korrosion på USB-porten, har jeg 3D-printet en lille beskyttelseskappe.

Trin 4: Software

Du skal have et kørende Arduino -miljø. Hvis ikke, bedes du kontrollere dette.

Hardwareopsætningen er lige frem (på min Mac):

LOLIN (WEMOS) D1 mini Pro, 80 MHz, Flash, 16M (14M SPIFFS), v2 Lavere hukommelse, Deaktiver, Ingen, Kun skitse, 921600 på /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Få Arduino -koden her: Arduino -kode på Github

Koden sender temperaturen og spændingen på batteriet til Blynk. Du skal bare indlæse Blynk -appen på din mobiltelefon og oprette et nyt projekt. Blynk sender dig et Auth Token til dette projekt. Indtast dette token i filen Settings.h. Standardindstillingerne sendes

• temperaturen til VIRTUAL PIN 11
• spændingen til VIRTUAL PIN 12
• det sidste opdaterede tidsstempel til VIRTUAL PIN 13

men det er let at ændre disse pins i koden. Bare leg rundt med alle Blynk -widgets ved hjælp af V11, V12 og V13 - det er sjovt. Hvis du er ny inden for dette, skal du bare læse min ven Debasishs instruerbare - det meste forklares der i trin 19.

Softwaren er også forberedt på at bruge en MQTT -mægler.

I Settings.h er der en global variabel kaldet MQTT. Dette skal indstilles til sandt eller forkert, afhængigt af om du bruger MQTT eller ej.

I mit tilfælde bruger jeg en MQTT-mægler (Orange PI Zero, Mosquitto, Node-Red) og et dashboard, hvor alle mine sensordata samles. Hvis du er ny inden for MQTT, så lad Google hjælpe dig med at konfigurere det.

Hvis du kender MQTT, er jeg ret sikker på, at du forstår koden.

Trin 5: Hardware del 2 (forsegling igen)

I dette trin skal vi pakke al elektronik (software indlæst og testet) og forsegle maven på vores krokodille igen. Jeg ser personligt to mulige løsninger:

1. Brug et akrylglas og lim det med epoxylim vandtæt til maven. Til temperatursensorkablet skal du bruge en vandtæt kabelkanal (jeg beklager, at jeg ikke valgte denne mulighed - når alt kommer til alt, vil jeg stærkt anbefale at gå denne vej.)
2. Brug et industrielt skum og fyld hullerne igen, og brug derefter vandtæt maling til at forsegle. Og afslut det med fyldstof og maling.

Så jeg besluttede mig for mulighed 2. Trinene er som følger:

1. Loddet solpanel kabel til brættet
2. Tilslut antennekabel
3. Tilslut USB -kabel til ESP8266 -kort (OG IKKE til opladningskortet)
4. Klem alt kabel og brættet ned i hullet
5. Lad 5-10 cm af temperatursensorkablet hænge ud
6. Brug industriskummet til at fylde alle huller (Pas på - skummet udvider sig kraftigt)
7. Lad det tørre og skær skummet bagefter med en skarp kniv
8. Brug nu noget vandtæt maling (bruges til at reparere tage) og mal det hele
9. Lad det tørre og brug spartelmaling til at producere en hård skorpe (du skal gøre dette igen og igen)
10. VIGTIG REDIGERING (efter nogle uger i vandet): Påfør to eller tre belægninger over flydende epoxy for at give en virkelig vandtæt belægning.
11. Lad det tørre - FÆRDIG!

Trin 6: Alternativ opbygning

Da den første konstruktion med croc stadig er min favorit, må jeg indrømme, at jeg valgte det forkerte batteri (for svagt). Desværre kan jeg ikke udskifte batteriet mere, fordi det er forseglet i crocs -kroppen.

Det er derfor, jeg besluttede at gøre en anden løsning med en båd som karosseri for bedre at få adgang til elektronikken og batteriet, hvis det er nødvendigt.

Ændringer:

• Shell (https://www.aliexpress.com/item/32891355836.html)
• LiIon batteri 18650
• 3D -trykt indsats til montering af de to tavler (ESP8266 og opladermodul)

Trin 7: Tillæg: Yderligere displays/sensorer

Hvis du vil gå ud over at vise puljedataene bare på Blynk App, kan du også sende dem til en MQTT -mægler. Dette giver dig mulighed for at bruge flere flere muligheder for at vise din pool (eller andre) data på forskellige enheder. Det ene ville være Node Red Dashboard på en Raspberry Pi (se billedet ovenfor) eller et LED -matrixdisplay. Hvis du er interesseret i LED Matrix, kan du finde koden her:

I øvrigt kombinerede jeg dette projekt med Solar Weather Station inklusive en Zambretti vejrudsigt fra dette projekt:

Inspirationen til denne Solar Weather Station kom fra min indiske ven Debasish. Find venligst hans instruerbare her:

Første præmie i sensorkonkurrencen