Đồng hồ đo âm thanh DISDRO: Trạm thời tiết mở Raspebbery Pi (Phần 2): 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

DISDRO là viết tắt của phân phối giọt. Thiết bị ghi lại kích thước của từng giọt bằng một dấu thời gian. Dữ liệu hữu ích cho nhiều ứng dụng, bao gồm nghiên cứu khí tượng (thời tiết) và canh tác. Nếu màn hình rất chính xác, nó có thể đo tổng lượng mưa, giống như một máy đo mưa. Nó cũng có thể được sử dụng như một máy dò mưa đơn giản.

DISDRO cũng rất hữu ích trong việc tính toán tỷ lệ mưa, giống như các thiết bị đo mưa được vi tính hóa khác (Máy đo mưa siêu âm và giá đỡ nghiêng)

Tôi quyết định chế tạo DISDRO này, bởi vì Máy đo mưa siêu âm của tôi ở giai đoạn này không chính xác lắm đối với cơn mưa một hoặc hai mm đầu tiên vì đế của nó không được san bằng hoàn hảo và cũng vì nó có thể rất thú vị.

Bước 1: Những gì bạn sẽ cần

1) Raspberry pi, càng nhanh càng tốt, tôi đã sử dụng raspberry pi 3

2) Bảng bánh mì

3) Rất nhiều cáp jumper (20 sẽ có) và một vài mét cáp điện mỏng từ PI của bạn đến DISDRO

4) MCP3008 ADC (Bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số, các ADC khác có thể làm được).

5) A Piezo Electical Eliment

6) Một đĩa CD cũ

7) Dao thợ mộc

8) Superglue

9) PLASTIK 70 (Optinal)

10) Kỹ năng Python (Tôi sẽ cung cấp các đoạn mã ví dụ)

Hầu hết các mặt hàng này nên có sẵn từ eBay. Người Nam Phi có thể sử dụng Communica,

Bước 2: Xây dựng phần cứng của bạn

Lấy giấy bạc ra khỏi lớp acrylic của đĩa CD. Đính piezo vào mặt sau của đĩa CD. Mặt trước của CD sẽ dùng để nghe mưa. Cáp màu xanh lam (Tín hiệu) phải được kết nối với kênh 0 của MCP3008, màu đỏ và đen phải được kết nối với 3,3 volt và nối đất tương ứng.

Bạn có thể sử dụng lớp phủ tuân thủ (Plastik 70) để chống thấm mặt trước của CD và piezo. Không xịt vào mặt sau của đĩa cd và piezo nơi gắn dây dẫn và gốm. Nếu sứ được phun, piezo sẽ không rung đúng cách.

Bước 3: Xây dựng mạch của bạn cho kết nối PI, MCP3008 và Piezo

Có rất nhiều trợ giảng về cách kết nối MCP3008 và Raspberry PI. Tôi đã sử dụng hướng dẫn Adafruit ban đầu:

SPI phần cứng Để sử dụng SPI phần cứng, trước tiên hãy đảm bảo rằng bạn đã bật SPI bằng công cụ raspi-config (hoặc chuyển đến máy tính để bàn của bạn, Ứng dụng (Start) Menue, Preferences, Raspberry Pi Configuration, Interfaces). Đảm bảo trả lời có cho cả việc bật giao diện SPI và tải mô-đun hạt nhân SPI, sau đó khởi động lại Pi. Bây giờ kết nối MCP3008 với Raspberry Pi như sau:

MCP3008 VDD đến Raspberry Pi 3.3V

MCP3008 VREF đến Raspberry Pi 3.3V

MCP3008 AGND đến Raspberry Pi GND

MCP3008 DGND đến Raspberry Pi GND

MCP3008 CLK đến Raspberry Pi SCLK

MCP3008 DOUT đến Raspberry Pi MISO

MCP3008 DIN đến Raspberry Pi MOSI

MCP3008 CS / SHDN đến Raspberry Pi CE0

Mạch này hiện có thể được sử dụng cho nhiều cảm biến tương tự sử dụng đầu vào 3,3 volt, bao gồm cả Piezo Electical Eliment của chúng tôi.

Kết nối cáp Piezo Eliment Red (Volts in) với PI 3,3 volt, nối đất với đất và Đầu ra Piezo (Xanh lam) với CH0 (Kênh zero) của MCP3008.

Nếu bạn chỉ có phần tử điện piezo với cáp màu đỏ và đen (không có bo mạch), hãy kết nối cáp màu đỏ với kênh 0 của MCP 3008 và cáp màu đen với GND. Đồng thời kết nối một điện trở 1 Meg Ohms giữa MCP3008 kênh 0 và đất (Piezo và Điện trở được kết nối song song). Điện trở sẽ bảo vệ MCP 3008 khỏi các đỉnh dòng điện và điện áp do piezo tạo ra.

Tôi cũng đã kiểm tra piezo với một kính hiển vi bit trong video đính kèm. Tuy nhiên, điều này là không cần thiết.

Bước 4: Phần mềm

Tôi đã viết một tập lệnh đơn giản bằng thư viện GPIOZERO cho MCP3008. Nó được gắn.

Đảm bảo rằng SPI được bật (Ứng dụng (Bắt đầu) Menue, Tùy chọn, Cấu hình Raspberry Pi, Giao diện hoặc sudo raspi-config)

Chạy script, thả một số giọt và xem kết quả là gì. bạn có thể phải thay đổi ngưỡng trong Mã Python.