Yuav Ua Li Cas Kom Muaj Kev Nyuaj Siab Saib Xyuas Qhov Chaw Nres Tsheb: 10 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Cov lus qhia no piav qhia kev tsim qauv thiab kev tsim kho ntawm qhov hu ua Comfort Monitoring Station CoMoS, cov cuab yeej sib xyaw ua ke rau qhov xwm txheej ib puag ncig, uas tau tsim los ntawm chav haujlwm ntawm Kev Ua Ib puag ncig ntawm TUK, Technische Universität Kaiserslautern, Lub Tebchaws Yelemees.

CoMoS siv ESP32 tus tswj hwm thiab ntsuas cua huab cua thiab huab cua txheeb ze (Si7021), huab cua tshaj tawm (cua ntsuas ntsuas. tsim cov ntaub ntawv nrog kev tawm tswv yim pom los ntawm qhov taw qhia LED (WS2812B). Ib qho ntxiv, lub teeb pom kev zoo (BH1750) suav nrog txhawm rau txheeb xyuas qhov xwm txheej pom hauv zos. Txhua cov ntaub ntawv ntsuas tau nyeem ib ntus thiab xa los ntawm Wi-nkaus rau lub server server, los ntawm qhov uas nws tuaj yeem siv rau kev saib xyuas thiab tswj hwm.

Kev txhawb siab tom qab qhov kev txhim kho no yog kom tau txais tus nqi qis tab sis muaj lwm txoj hauv kev zoo rau kev sim ntsuas cov cuab yeej, uas ib txwm muaj tus nqi siab dua 3000 €. Hauv kev sib piv, CoMoS siv kho vajtse ntawm tus nqi tag nrho ib puag ncig 50 € thiab yog li ntawd tuaj yeem siv tau thoob plaws hauv (chaw ua haujlwm) cov tsev rau kev txiav txim lub sijhawm tiag tiag ntawm tus kheej cov cua sov thiab qhov muag pom ntawm txhua qhov chaw ua haujlwm lossis ntu tsev.

Yog xav paub ntau ntxiv txog peb kev tshawb fawb thiab kev sib txuas ua haujlwm ntawm lub tuam tsev, txheeb xyuas qhov chaw Ua Haujlwm Lub Chaw Ua Haujlwm Lub Chaw Haujlwm ntse lub vev xaib lossis hu rau tus kws sau ntawv ncaj qha ntawm LinkedIn. Txhua tus kws sau ntawv sib cuag tau teev nyob rau qhov kawg ntawm cov lus qhia no.

Cov ntaub ntawv txheej txheem: Cov lus qhia no piav qhia thawj qhov teeb tsa ntawm CoMoS, tab sis nws tseem muab cov ntaub ntawv thiab cov lus qhia rau ob peb qhov kev hloov pauv peb nyuam qhuav tsim tawm: Dhau li ntawm thawj rooj plaub uas tsim los ntawm cov qauv txheem, kuj tseem muaj 3D-luam ntawv xaiv. Thiab dhau li ntawm thawj lub cuab yeej nrog cov ntaub ntawv sib txuas rau server, muaj lwm txoj hauv kev sawv ib leeg nrog SD-daim npav khaws cia, sib koom ua ke WIFi nkag mus, thiab zoo nkauj mobile app kom pom kev nyeem ntawv sensor. Thov txheeb xyuas cov kev xaiv uas cim hauv tshooj uas raug thiab xaiv nyob ib leeg hauv tshooj kawg.

Nco tseg tus kheej: Nov yog tus sau thawj zaug qhia, thiab nws npog cov ncauj lus kom ntxaws thiab teeb tsa. Thov tsis txhob yig tiv tauj hauv kab lus ntawm nplooj ntawv no, los ntawm e-mail, lossis ntawm LinkedIn, yog tias muaj cov ntsiab lus lossis cov ntaub ntawv ploj mus thoob plaws cov theem.

Kauj Ruam 1: Yav Tom Ntej - Thermal thiab Visual Comfort

Kev sov thiab kev nplij siab tau dhau los ua ntau yam tseem ceeb, tshwj xeeb hauv chaw ua haujlwm thiab ib puag ncig chaw ua haujlwm, tab sis kuj tseem nyob hauv thaj chaw nyob. Qhov kev sib tw tseem ceeb hauv daim teb no yog tias kev nkag siab cua sov ntawm tib neeg feem ntau sib txawv hauv ntau yam. Ib tus neeg yuav xav tias sov nyob rau qee qhov xwm txheej kub thaum lwm tus neeg hnov txias nyob hauv tib yam. Tias yog vim li cas tib neeg kev nkag siab cua sov tau cuam tshuam los ntawm ntau yam, suav nrog lub cev lub cev ntawm huab cua kub, txheeb ze huab cua, huab cua tshaj tawm, thiab qhov sov sov ntawm ib puag ncig ib puag ncig. Tab sis kuj, khaub ncaws, kev ua haujlwm hauv lub cev, thiab tus kheej ntawm hnub nyoog, poj niam txiv neej, lub cev hnyav, thiab ntau dua, cuam tshuam rau kev nkag siab cua sov.

Thaum tus kheej qhov tseem ceeb tsis paub meej txog kev tswj cua sov thiab txias, lub cev muaj peev xwm tuaj yeem txiav txim siab qhov tseeb los ntawm cov cuab yeej ntsuas. Huab cua kub, txheeb ze cov av, tshaj tawm huab cua, thiab lub ntiaj teb kub tuaj yeem ntsuas thiab siv ua ncaj qha rau kev tswj hwm lub tsev. Ntxiv mus, hauv cov ncauj lus kom ntxaws, lawv tuaj yeem siv ua tswv yim los suav qhov hu ua PMV-index, qhov twg PMV sawv rau Predict Mean Vote. Nws piav qhia yuav ua li cas tib neeg nyob hauv nruab nrab yuav zoo li yuav ntsuas lawv qhov kev hnov qab cua sov raws li qhov chaw nyob ib puag ncig. PMV tuaj yeem ntsuas qhov ntsuas ntawm -3 (txias) txog +3 (kub), nrog 0 yog lub xeev nruab nrab.

Vim li cas peb thiaj hais txog PMV-yam ntawm no? Zoo, vim hais tias nyob rau thaj tsam ntawm kev nplij siab tus kheej nws yog qhov feem ntau siv qhov ntsuas uas tuaj yeem ua tus qauv zoo rau qhov xwm txheej cua sov hauv lub tsev. Thiab nrog CoMoS, txhua qhov ntsuas ib puag ncig xav tau rau PMV suav tuaj yeem ntsuas tau.

Yog tias koj txaus siab, nrhiav kom paub ntau ntxiv txog kev nplij siab thermal, cov ntsiab lus ntawm lub ntiaj teb thiab txhais tau tias qhov sov sov, PMV-ntsuas, thiab ua raws ASHRAE-tus qauv ntawm

Wikipedia: Thermal Comfort

ISO 7726 Ergonomics ntawm cov cua sov ib puag ncig

ASHRAE NPO

Los ntawm txoj kev: Muaj ntev lawm, tab sis kuj tseem muaj cov cuab yeej tshiab tsim tshiab hauv thaj chaw ntawm tus kheej ib puag ncig los muab kev sov thiab kev nplij siab rau tus kheej. Cov kiv cua me me yog cov piv txwv paub zoo. Tab sis kuj, cov neeg taug ko taw, cov rooj zaum ua kom sov thiab cov cua nkag, lossis cov chaw ua haujlwm rau IR-hluav taws xob cua sov thiab cua txias tau tsim lossis tseem twb muaj nyob hauv khw. Tag nrho cov thev naus laus zis cuam tshuam rau cov cua sov hauv cheeb tsam, ntawm chaw ua haujlwm piv txwv, thiab lawv tuaj yeem tswj tau raws li cov ntaub ntawv ntsuas hauv ib cheeb tsam, ib yam, raws li qhia hauv cov duab no.

Xav paub ntau ntxiv txog cov khoom siv ntawm tus kheej ib puag ncig thiab kev tshawb fawb txuas ntxiv muaj nyob ntawm

Qhov chaw ua haujlwm Lab nyob ntse hauv chaw: Tus kheej ib puag ncig

University of California, Berkeley

ZEN qhia txog tus kheej ua kom sov ua kom txias [PDF]

SBRC University of Wollongong

Kauj ruam 2: System Scheme

Ib lub hom phiaj tseem ceeb hauv txoj kev txhim kho yog los tsim lub wireless, kev cog lus, thiab pheej yig cov cuab yeej ntsuas ntsuas ntsuas sab hauv ib puag ncig ib puag ncig ntawm tsawg kawg kaum tus neeg ua haujlwm nyob hauv ib qho chaw qhib chaw ua haujlwm. Yog li ntawd, lub chaw nres tsheb siv ESP32-WROOM-32 nrog rau-txuas WiFi txuas thiab nrog ntau yam txuas ntawm tus pin thiab txhawb hom tsheb npav rau txhua yam kev ntsuas. Cov chaw nres tsheb sensor siv IoT-WiFi cais thiab xa lawv cov ntaub ntawv nyeem mus rau MariaDB database los ntawm cov ntawv PHP uas khiav ntawm cov server server. Xaiv tau, qhov yooj yim-rau-siv Grafana qhov muag pom tau tuaj yeem teeb tsa ib yam nkaus.

Cov txheej txheem saum toj no qhia txog kev teeb tsa ntawm txhua qhov khoom siv ib puag ncig raws li kev saib xyuas ntawm cov txheej txheem teeb tsa, tab sis qhov kev qhia no tsom mus rau lub chaw nres tsheb sensor nws tus kheej. Yog lawm, PHP cov ntaub ntawv thiab cov lus piav qhia ntawm SQL kev sib txuas tau suav nrog tom qab, ib yam, los muab txhua cov ntaub ntawv tsim nyog los tsim, txuas, thiab siv CoMoS.

Nco tseg: thaum kawg ntawm cov lus qhia no koj tuaj yeem nrhiav cov lus qhia yuav ua li cas los tsim lwm txoj kev sawv ib leeg ntawm CoMoS nrog SD-daim npav cia, sab hauv WiFi nkag mus siv tau, thiab lub vev xaib app rau cov khoom siv txawb.

Kauj Ruam 3: Cov Khoom Muag

Electronics

Sensors thiab tswj, raws li qhia hauv daim duab:

• ESP32-WROOM-32 mikrocontroller (espressif.com) [A]
• Si7021 lossis GY21 ntsuas kub thiab av noo (adafruit.com) [B]
• DS18B20+ ntsuas kub (adafruit.com) [C]
• Rev C. huab cua tshaj tawm qhov ntsuas (moderndevice.com) [D]
• WS2812B 5050 xwm txheej LED (adafruit.com) [E]
• BH1750 lub teeb pom kev zoo (amazon.de) [F]

Ntau qhov hluav taws xob:

• 4,7k rub tawm tus neeg tawm tsam (adafruit.com)
• 0, 14 mm² (lossis zoo sib xws) tus qauv hlau (adafruit.com)
• 2x Wago compact splicing txuas (wago.com)
• Micro USB txuas (sparkfun.com)

Cov ntaub ntawv ntu (Nrhiav cov ntaub ntawv ntxaws ntxaws ntawm cov ntu no thiab qhov loj me hauv Kauj Ruam tom ntej. Yog tias koj muaj lub tshuab luam ntawv 3D, koj tsuas yog xav tau lub rooj ntaus pob tesniv. Hla ntu tom ntej thiab nrhiav txhua yam ntaub ntawv thiab ntaub ntawv luam tawm hauv Kauj Ruam 5.)

• Acrylic phaj puag ncig 50x4 mm [1]
• Hlau phaj puag ncig 40x10 mm [2]
• Acrylic raj 50x5x140 mm [3]
• Acrylic phaj puag ncig 40x5 mm [4]
• Acrylic raj 12x2x50 mm [5]
• Rooj ntaus pob tesniv [6]

Lwm yam

• Tshuaj tsuag xim dawb
• Dub matte xim tsuag
• Ib co kab xev
• Cov ntaub thaiv me me, ntaub paj rwb, lossis lwm yam zoo sib xws

Cov cuab yeej

• Laum fais fab
• 8 hli nyiag laum
• 6 hli ntoo/yas laum
• 12 hli ntoo/yas laum
• Nyias tes pom
• Ntawv xeb
• Hlau txiav pliers
• Hlau stripper
• Soldering hlau thiab tin
• Lub hwj chim-kua nplaum lossis rab phom kub kub

Software thiab cov tsev qiv ntawv (Cov lej qhia txog cov tsev qiv ntawv uas peb siv thiab sim kho vajtse nrog. Cov tsev qiv ntawv tshiab yuav tsum ua haujlwm ib yam, tab sis peb ntsib qee qhov teeb meem qee zaum thaum sim sib txawv / tshiab dua.)

• Arduino IDE (1.8.5)
• ESP32 Core lub tsev qiv ntawv
• BH1750FVI lub tsev qiv ntawv
• Adafruit_Si7021 lub tsev qiv ntawv (1.0.1)
• Adafruit_NeoPixel tsev qiv ntawv (1.1.6)
• DallasTemperature library (3.7.9)
• OneWire lub tsev qiv ntawv (2.3.3)

Kauj Ruam 4: Kev Tsim Qauv thiab Kev Tsim Kho - Qhov Xaiv 1

CoMoS 'tsim cov yam ntxwv me me, cov ntaub ntawv ntsug nrog feem ntau ntawm cov ntsuas tau teeb tsa hauv thaj chaw saum toj kawg nkaus, tsuas yog ntsuas qhov ntsuas kub thiab av noo nyob ze rau hauv qab. Lub luag haujlwm thiab kev teeb tsa ua raws cov kev xav tau tshwj xeeb ntawm cov ntsuas ntsuas:

• Qhov ntsuas kub thiab av noo Si7021 tau teeb tsa sab nraum rooj plaub, nyob ze nws hauv qab, kom tso pa dawb ncig ntawm lub ntsuas cua thiab kom txo qis qhov cuam tshuam ntawm cov cua sov hloov pauv los ntawm lub microcontroller sab hauv.
• BH1750 lub teeb pom kev zoo tau teeb tsa rau ntawm lub tiaj tiaj ntawm rooj plaub, txhawm rau ntsuas lub teeb pom kev zoo ntawm kab rov tav raws li qhov xav tau los ntawm cov qauv hauv chaw ua haujlwm pom kev.
• Rev. C cua ntsuas cua kuj tseem tau teeb tsa nyob rau sab saum toj ntawm rooj plaub, nrog nws cov khoom siv hluav taws xob zais sab hauv rooj plaub, tab sis nws cov tines, uas nqa qhov ntsuas cua sov tiag tiag thiab ntsuas kub, nthuav tawm huab cua nyob ib puag ncig saum toj.
• Lub ntsuas kub DS18B20 tau teeb tsa nyob rau sab saum toj ntawm lub chaw nres tsheb, sab hauv cov xim pleev xim rau rooj ntaus pob tesniv dub. Txoj haujlwm nyob rau sab saum toj yog qhov tsim nyog kom txo qis qhov pom thiab yog li ntawd qhov cuam tshuam hluav taws xob ntawm lub chaw nres tsheb sensor nws tus kheej mus rau ntsuas lub ntiaj teb ntsuas kub.

Cov peev txheej ntxiv hais txog qhov ntsuas cua sov nruab nrab thiab siv cov rooj ntaus pob tesniv dub raws li lub ntsuas kub hauv ntiaj teb yog:

Wang, Shang & Li, Yuguo. (2015). Kev tsim nyog ntawm Acrylic thiab Copper Globe Thermometers rau Hnub So Sab Nraud Chaw. Tsev thiab Ib puag ncig. 89. 10.1016/j.buildenv.2015.03.002.

de Nyob zoo, Richard. (1987). Ping-pong lub ntiaj teb tus pas ntsuas kub rau qhov ntsuas sov sov. H & Eng., Ib. 60. 10-12.

Cov ntaub ntawv tau tsim los yooj yim, kom khaws lub sijhawm tsim khoom thiab siv zog kom tsawg li sai tau. Nws tuaj yeem tsim tau yooj yim los ntawm cov txheej txheem thiab cov khoom siv nrog ob peb yam cuab yeej yooj yim thiab kev txawj. Lossis, rau cov muaj hmoo txaus kom muaj 3D-tshuab luam ntawv ntawm lawv cov kev pabcuam, txhua qhov rooj plaub tuaj yeem ua 3D-luam ib yam nkaus. Txog kev luam tawm rooj plaub, qhov seem ntawm Cov Kauj Ruam no tuaj yeem hla thiab txhua cov ntaub ntawv xav tau thiab cov lus qhia tuaj yeem pom nyob hauv Kauj Ruam tom ntej.

Rau kev tsim kho los ntawm cov txheej txheem, qhov ntev haum haum rau feem ntau ntawm lawv:

• Lub cev tseem ceeb yog cov yeeb nkab acrylic (PMMA) ntawm 50 hli sab nrauv, 5 hli phab ntsa tuab, thiab qhov siab 140 hli.
• Cov phaj hauv qab, uas ua lub teeb pom kev zoo rau cov xwm txheej LED, yog acrylic puag ncig phaj 50 mm txoj kab uas hla thiab tuab 4 hli.
• Ib puag ncig cov hlau nrog txoj kab uas hla ntawm 40 mm thiab tuab ntawm 10 mm tau teeb tsa raws li qhov hnyav nyob rau sab saum toj ntawm phaj hauv qab thiab haum rau sab qis kawg ntawm lub cev tseem ceeb raj txhawm rau tiv thaiv lub chaw nres tsheb los ntawm kev sib tsoo thiab tuav cov phaj hauv qab. qhov chaw.
• Sab saum toj phaj haum rau sab hauv lub cev tseem ceeb ib yam. Nws tau ua los ntawm PMMA thiab muaj txoj kab uas hla 40 mm thiab tuab 5 mm.
• Thaum kawg, lub raj riser sab saum toj yog PMMA, ib yam, nrog txoj kab uas hla ntawm 10 hli, phab ntsa tuab 2 hli, thiab ntev li 50 hli.

Cov txheej txheem tsim khoom thiab sib sau ua ke yog yooj yim, pib nrog qee qhov kom xyaum. Cov hlau puag ncig xav tau 8 hli qhov txuas txuas mus ntxiv, kom haum rau LED thiab cov xov hlau. Lub cev lub cev tseem ceeb xav tau qee qhov 6 hli qhov, raws li cable pub-hla rau USB thiab cov xov tooj cua, thiab ua qhov qhov cua. Tus lej thiab txoj haujlwm ntawm qhov tuaj yeem sib txawv raws li koj nyiam. Cov neeg tsim khoom xaiv yog rau qhov rau sab nraub qaum, ze rau saum thiab hauv qab, thiab ob qho nyob rau sab xub ntiag, ib sab saum toj, ib qho hauv qab dua, raws li kev siv.

Sab saum toj phaj yog qhov nyuaj tshaj plaws. Nws xav tau lub hauv paus, ncaj thiab txuas ntxiv 12 mm tag nrho kom haum rau sab saum toj ntawm lub raj raj, lwm qhov nruab nrab 6 hli qhov kom haum rau lub teeb pom kev zoo lub teeb pom kev zoo, thiab qhov nyias nyias ntawm kwv yees li 1, 5 mm dav thiab 18 mm ntev kom haum rau cua. sensor. Saib cov duab rau siv. Thiab thaum kawg, lub rooj ntaus pob tesniv xav tau 6 mm tag nrho, ib yam nkaus, kom haum rau lub ntiaj teb ntsuas qhov ntsuas kub thiab cable.

Hauv cov kauj ruam tom ntej, txhua ntu PMMA, tshwj tsis yog hauv qab phaj, yuav tsum tau pleev xim pleev xim, qhov siv yog dawb. Lub rooj ntaus pob tesniv yuav tsum tau pleev xim rau hauv cov xim dub kom tsim nws qhov kwv yees cua sov thiab cov yam ntxwv kho qhov muag.

Cov hlau puag ncig yog glued nruab nrab thiab tiaj tus rau hauv qab phaj. Sab saum toj riser raj yog lo rau hauv 12 mm qhov ntawm lub phaj saum. Lub rooj ntaus pob tesniv tau muab lo rau saum toj kawg nkaus ntawm tus riser, nrog nws lub qhov sib piv rau sab hauv qhib ntawm lub raj riser, yog li qhov ntsuas kub thiab cable tuaj yeem tso rau hauv pob tom qab dhau lub raj raj.

Nrog cov kauj ruam no ua tiav, txhua feem ntawm rooj plaub tau npaj txhij los ua ke los ntawm kev muab tso ua ke. Yog tias qee qhov haum nruj dhau, xuab zeb lawv me ntsis, yog tias xoob dhau, ntxiv cov kab xev nyias nyias.

Kauj Ruam 5: Kev Tsim Qauv thiab Kev Tsim Kho - Qhov Xaiv 2

Thaum Qhov Xaiv 1 ntawm kev tsim CoMoS cov ntaub ntawv tseem yog qhov nrawm thiab yooj yim, cia lub tshuab luam ntawv 3D ua txoj haujlwm yuav yooj yim dua. Tsis tas li rau qhov kev xaiv no, rooj plaub tau muab faib ua peb ntu, sab saum toj, rooj plaub lub cev, thiab ntu hauv qab, kom tso cai yooj yim thaiv thiab sib dhos raws li tau piav qhia hauv Kauj Ruam tom ntej.

Cov ntaub ntawv thiab cov ntaub ntawv ntxiv ntawm lub tshuab luam ntawv teeb tsa tau muab los ntawm Thingiverse:

CoMoS cov ntaub ntawv ntawm Thingiverse

Ua raws cov lus qhia kom siv cov xim dawb rau sab saum toj thiab rooj plaub ntawm lub cev yog qhov pom zoo. Qhov no tiv thaiv cov ntaub ntawv los ntawm cua sov nrawm dua nyob rau hauv tshav ntuj thiab zam kev ntsuas tsis raug. Cov pob tshab pob tshab yuav tsum tau siv rau hauv qab kom tso cai rau LED teeb pom kev zoo.

Lwm qhov kev hloov pauv ntawm Qhov Xaiv 1 yog tias cov hlau puag ncig ploj lawm. Txhawm rau tiv thaiv CoMoS los ntawm kev sib tsoo, txhua yam ntawm qhov hnyav xws li cov kabmob pob lossis ib pawg ntawm cov tshuab ntxhua khaub ncaws hlau yuav tsum tau muab tso rau hauv/ntawm pob tshab hauv qab. Nws tau tsim nrog ib puag ncig kom haum thiab tuav qee qhov hnyav. Xwb, CoMoS tuaj yeem kaw rau nws qhov chaw teeb tsa los ntawm kev siv daim kab xev ob tog.

Nco tseg: Cov ntawv tais ceev tseg hauv ntiaj teb suav nrog cov ntaub ntawv rau micro SD daim npav nyeem ntawv rooj plaub uas tuaj yeem ntsia tau rau hauv CoMoS rooj plaub. Cov ntaub ntawv no yog nyob ntawm yeem thiab ib feem ntawm qhov sawv ib leeg tau piav qhia hauv theem kawg ntawm cov lus qhia no.

Kauj Ruam 6: Teeb thiab Sib dhos

ESP, lub ntsuas hluav taws xob, LED, thiab USB txuas tau txuas thiab txuas nrog raws li cov phiaj xwm hluav taws xob pom hauv cov duab ntawm cov kauj ruam no. Tus lej PIN-ua haujlwm piv rau tus lej piv txwv piav qhia tom qab yog:

• 14 - Rov pib dua tus choj (EN) - [grey]
• 17 - WS2811 (LED) - [ntsuab]
• 18 - rub tawm resistor rau DS18B20+
• 19 - DS18B20+ (Ib Hlau) - [ntshav]
• 21 - BH1750 & SI7021 (SDA) - [xiav]
• 22 - BH1750 & SI7021 (SCL) - [daj]
• 25 - BH1750 (V -in) - [xim av]
• 26 - SI7021 (V -in) - [xim av]
• 27 - DS18B20+ (V -in) - [xim av]
• 34 - Cua sensor (TMP) - [cyan]
• 35 - Cua sensor (RV) - [txiv kab ntxwv]
• VIN - USB cable (+5V) - [liab]
• GND - USB cable (GND) - [dub]

Si7021, BH1750, thiab DS18B20+ lub ntsuas pa tau siv los ntawm IO-pin ntawm ESP32. Qhov no tuaj yeem ua tau vim tias lawv qhov kev tshaj tawm tam sim no qis tshaj ESP qhov khoom siv tam sim no rau ib tus pin, thiab tsim nyog kom muaj peev xwm rov pib dua lub ntsuas hluav taws xob los ntawm kev txiav lawv lub hwj chim thaum muaj teeb meem kev sib txuas lus sensor. Saib ESP cov cai thiab cov lus pom rau cov ntaub ntawv ntau ntxiv.

Si7021 thiab BH1750 cov cim, zoo ib yam li USB cable, yuav tsum tau muab txuas nrog cov xov tooj uas twb tau muab tso los ntawm cov rooj plaub tshwj xeeb kom tso cai sib dhos hauv cov kauj ruam tom ntej. WAGO compact splicing connectors tau siv los txuas cov cuab yeej rau lub zog hluav taws xob los ntawm USB cable. Txhua yam tau siv ntawm 5 V DC los ntawm USB, uas ua haujlwm nrog qib kev xav ntawm ESP32 ntawm 3, 3 V. Xaiv tau, cov ntaub ntawv pins ntawm micro USB cable tuaj yeem rov txuas rau lub micro USB ntsaws thiab txuas nrog ESP lub micro USB lub qhov (socket), raws li lub zog tawm tswv yim thiab cov ntaub ntawv sib txuas los hloov cov cai rau ESP32 thaum rooj plaub raug kaw. Lwm qhov, yog txuas nrog raws li tau qhia hauv cov phiaj xwm, yuav tsum tau siv lwm lub micro USB txuas kom pib hloov pauv tus lej rau ESP ua ntej sib dhos rooj plaub.

Qhov ntsuas kub Si7021 tau muab tso rau sab nraub qaum ntawm rooj plaub, ze rau hauv qab. Nws yog ib qho tseem ceeb heev uas yuav tsum txuas lub ntsuas hluav taws xob no mus rau hauv qab, kom tsis txhob ntsuas qhov ntsuas kub tsis raug los ntawm kev hloov pauv kub hauv rooj plaub. Saib Epilogue theem kom paub ntau ntxiv txog qhov teeb meem no. BH1750 lub teeb pom kev zoo lub ntsej muag tau lo rau saum lub phaj, thiab lub cua ntsuas cua tau ntxig thiab haum haum rau qhov hlais ntawm ob sab. Yog tias nws haum dhau lawm, kab xev me ntsis nyob ib ncig ntawm qhov nruab nrab ntawm lub sensor pab ua kom nws nyob hauv txoj haujlwm. Lub ntsuas kub DS18B20 tau tso los ntawm lub riser sab saum toj rau hauv lub rooj ntaus pob tesniv, nrog rau txoj haujlwm zaum kawg hauv nruab nrab ntawm pob. Sab hauv ntawm lub riser sab saum toj tau ntim nrog cov ntaub plaub cais thiab qhov qhib qis dua tau kaw nrog kab xev lossis kua nplaum kub, txhawm rau tiv thaiv cov khoom siv hluav taws xob lossis cov cua sov hloov mus rau lub ntiaj teb. LED tau txuas rau hauv cov hlau puag ncig lub ntsej muag nqes los ua kom pom lub phaj hauv qab.

Txhua lub xov hlau, cov txuas txuas txuas, thiab ESP32 nkag mus rau hauv rooj plaub tseem ceeb thiab txhua rooj plaub yog muab tso ua ke hauv kev sib dhos zaum kawg.

Kauj Ruam 7: Software - ESP, PHP, thiab MariaDB Kev teeb tsa

ESP32 micro maub los tuaj yeem ua haujlwm tau los ntawm kev siv Arduino IDE thiab ESP32 Core lub tsev qiv ntawv muab los ntawm Espressif. Muaj ntau ntau cov kev qhia muaj nyob online yuav ua li cas teeb tsa IDE rau ESP32 sib xws, piv txwv li ntawm no.

Thaum teeb tsa, cov lej txuas tau xa mus rau ESP32. Nws tau hais tawm thoob plaws kom nkag siab yooj yim, tab sis qee qhov tseem ceeb yog:

• Nws muaj ntu "tus neeg siv teeb tsa" thaum pib, uas yuav tsum tau teeb tsa tus kheej, xws li WiFi ID thiab tus lej zais, tus neeg rau zaub mov database IP, thiab xav tau cov ntaub ntawv nyeem thiab xa sijhawm. Nws kuj tseem suav nrog "xoom cua hloov pauv" qhov sib txawv uas tuaj yeem siv los kho xoom cua nrawm nyeem rau 0 yog tias lub zog tsis ruaj khov.
• Txoj cai suav nrog qhov ntsuas nruab nrab nruab nrab txiav txim los ntawm tus kws sau ntawv los ntawm kev ntsuas ntawm kaum qhov chaw nres tsheb uas twb muaj lawm. Saib Epilogue kauj ruam rau cov ntaub ntawv ntau ntxiv thiab tuaj yeem hloov kho tus kheej.
• Kev ua yuam kev ntau yam suav nrog hauv ob peb ntu ntawm txoj cai. Tshwj xeeb yog kev txheeb xyuas tau zoo thiab tuav cov tsheb npav sib txuas tsis raug uas tshwm sim feem ntau ntawm ESP32 cov tswj hwm. Ib zaug ntxiv, saib Epilogue theem kom paub ntau ntxiv.
• Nws muaj cov xim LED tso tawm kom pom lub xeev tam sim no ntawm lub chaw nres tsheb sensor thiab ib qho yuam kev. Saib Cov Ntsiab Lus Qib rau cov lus qhia ntxiv.

Cov ntawv PHP txuas nrog yuav tsum tau teeb tsa thiab siv tau hauv lub hauv paus nplaub tshev ntawm cov server server, ntawm serverIP/sensor.php. PHP cov ntaub ntawv lub npe thiab cov ntsiab lus ntawm kev tuav cov ntaub ntawv yuav tsum sib phim rau txoj haujlwm hu xov tooj ntawm ESP thiab, ntawm lwm sab, ua raws cov lus teeb tsa teeb tsa, kom tso cai khaws cov ntaub ntawv nyeem. Cov piv txwv cov lej txuas tau sib phim, tab sis yog tias koj hloov qee qhov hloov pauv, lawv yuav tsum tau hloov pauv thoob plaws hauv kab ke. Cov ntaub ntawv PHP suav nrog ntu hloov kho thaum pib, qhov kev hloov kho tus kheej tau ua raws li ib puag ncig ntawm cov kab ke, tshwj xeeb yog lub npe siv tus lej thiab tus password, thiab lub npe database.

MariaDB lossis SQL database tau teeb tsa ntawm tib tus neeg rau zaub mov, raws li cov lus teeb tsa siv hauv lub chaw nres tsheb sensor code thiab PHP tsab ntawv. Hauv qhov piv txwv tus lej, MariaDB lub npe database yog "sensorstation" nrog lub rooj npe hu ua "cov ntaub ntawv", uas muaj 13 kab rau UTCDate, ID, UID, Temp, Hum, Globe, Vel, VelMin, VelMax, MRT, Illum, IllumMin, thiab IllumMax.

Grafana kev tshuaj xyuas thiab saib xyuas lub platform tuaj yeem teeb tsa ntxiv rau ntawm tus neeg rau zaub mov raws li kev xaiv rau kev pom ncaj qha database. Qhov no tsis yog qhov tseem ceeb ntawm txoj kev txhim kho no, yog li nws tsis tau piav qhia ntxiv hauv cov lus qhia no.

Kauj Ruam 8: Cov Ntsiab Lus - Cov Ntaub Ntawv Nyeem thiab Txheeb Xyuas

Nrog txhua txoj hlua, sib dhos, ua haujlwm, thiab teeb tsa ib puag ncig ua tiav, lub chaw nres tsheb sensor xa cov ntaub ntawv nyeem ib ntus rau lub hauv paus. Thaum siv, ntau lub xeev ua haujlwm tau qhia los ntawm cov xim hauv qab LED:

• Thaum lub sijhawm khau raj, LED teeb nyob rau hauv xim daj los qhia txog qhov txuas txuas mus rau WiFi.
• Thaum thiab thaum txuas nrog, qhov ntsuas yog xiav.
• Lub chaw nres tsheb sensor khiav lub ntsuas nyeem ntawv thiab xa nws mus rau tus neeg rau zaub mov ib ntus. Txhua qhov kev hloov pauv tau ua tiav tau qhia los ntawm lub teeb ntsuab xav ntawm 600 ms.
• Thaum muaj qhov ua yuam kev, qhov ntsuas yuav xim liab, ntshav, lossis daj, raws li hom kev ua yuam kev. Tom qab qee lub sijhawm lossis tus lej ntawm qhov ua yuam kev, lub chaw nres tsheb sensor rov pib dua txhua lub ntsuas pa thiab rov pib dua, rov qhia dua los ntawm lub teeb daj ntawm khau raj. Saib ESP32 cov cai thiab cov lus pom rau cov ntaub ntawv ntau ntxiv txog cov xim qhia.

Nrog cov kauj ruam kawg no ua tiav, lub chaw nres tsheb sensor khiav thiab ua haujlwm tsis tu ncua. Txog rau hnub tim, lub network ntawm 10 lub chaw ntsuas hluav taws xob tau teeb tsa thiab ua haujlwm ua ntej tau hais txog Living Lab ntse chaw ua haujlwm.

Kauj Ruam 9: Lwm Yam: Stand-alone Version

Kev txhim kho ntawm CoMoS txuas ntxiv mus thiab thawj qhov tshwm sim ntawm cov txheej txheem txuas ntxiv no yog ib leeg nkaus xwb. Qhov version ntawm CoMoS tsis xav tau lub server database thiab WiFi network los saib xyuas thiab sau cov ntaub ntawv ib puag ncig.

Cov yam ntxwv tseem ceeb tshiab yog:

• Kev nyeem cov ntaub ntawv raug khaws cia ntawm sab hauv micro-daim npav, hauv Excel-phooj ywg CSV hom ntawv.
• Kev koom ua ke ntawm WiFi nkag mus nkag rau CoMoS los ntawm ib qho khoom siv mobile.
• Web-based app (sab hauv lub web server ntawm ESP32, tsis tas yuav siv internet txuas) rau cov ntaub ntawv nyob, teeb tsa, thiab khaws cia nrog cov ntaub ntawv ncaj qha rub tawm los ntawm daim npav SD, raws li pom hauv daim duab thiab cov duab ntxig txuas nrog rau theem no.

Qhov no hloov pauv WiFi thiab kev sib txuas database thaum tag nrho lwm cov yam ntxwv suav nrog kev ntsuas thiab txhua qhov kev tsim qauv thiab kev tsim kho tseem tsis cuam tshuam los ntawm tus qauv qub. Tseem, nyob ib leeg CoMoS xav tau kev paub thiab kev paub ntxiv ntawm yuav ua li cas nkag mus rau cov ntaub ntawv tswj hwm sab hauv "SPIFFS" ntawm ESP32, thiab kev paub me ntsis ntawm HTML, CSS, thiab Javascript kom nkag siab tias lub web-app ua haujlwm li cas. Nws tseem xav tau ob peb ntxiv / tsev qiv ntawv sib txawv los ua haujlwm.

Thov txheeb xyuas Arduino code hauv zip file txuas rau cov tsev qiv ntawv xav tau thiab cov lus qhia hauv qab no rau cov ntaub ntawv ntxiv ntawm kev ua haujlwm thiab xa mus rau SPIFFS cov ntaub ntawv kaw lus:

SPIFFS lub tsev qiv ntawv los ntawm espressif

SPIFFS cov ntaub ntawv uploader los ntawm kuv-tsis-dev

ESP32WebServer lub tsev qiv ntawv los ntawm Pedroalbuquerque

Cov ntawv tshiab no yuav ua rau tag nrho cov lus qhia tshiab uas yuav tshaj tawm yav tom ntej. Tab sis tam sim no, tshwj xeeb tshaj yog rau cov neeg siv kev paub dhau los, peb tsis xav plam txoj hauv kev los qhia cov ntaub ntawv yooj yim thiab cov ntaub ntawv koj xav tau teeb tsa.

Cov kauj ruam nrawm los tsim CoMoS sawv ib leeg:

• Tsim rooj plaub raws li qib ua ntej. Xaiv tau, 3D-luam ntawv ntxiv rau micro SC daim npav nyeem ntawv kom txuas nrog rau CoMoS rooj plaub. Yog tias koj tsis muaj lub tshuab luam ntawv 3D muaj, daim npav nyeem ntawv tuaj yeem tso rau hauv CoMoS rooj plaub tseem ceeb ib yam, tsis muaj kev txhawj xeeb.
• Hlau tag nrho cov ntsuas raws li tau hais ua ntej, tab sis ntxiv rau, teeb tsa thiab xaim micro SD daim npav nyeem ntawv (amazon.com) thiab DS3231 lub sijhawm tiag tiag (adafruit.com) raws li qhia hauv kab ntawv txuas nrog rau theem no. Nco tseg: Cov pins rau qhov rub tawm tus tiv thaiv thiab ib qho Wire sib txawv los ntawm cov phiaj xwm thaiv thawj!
• Txheeb xyuas Arduino code thiab kho qhov WiFi nkag mus hloov pauv qhov sib txawv "ssid_AP" thiab "password_AP" rau koj tus kheej nyiam. Yog tias tsis kho, tus qauv SSID yog "CoMoS_AP" thiab tus password yog "12345678".
• Ntxig daim npav micro SD, xa cov lej, xa cov ntsiab lus ntawm "cov ntaub ntawv" nplaub tshev mus rau ESP32 siv SPIFFS cov ntaub ntawv xa tawm, thiab txuas ib qho khoom siv mobile mus rau WiFi nkag mus.
• Nkag mus rau "192.168.4.1" hauv koj lub browser browser thiab txaus siab rau!

Lub app yog txhua yam raws li html, css, thiab javascript. Nws nyob hauv zos, tsis muaj kev sib txuas hauv is taws nem koom nrog lossis xav tau. Nws nta cov ntawv qhia zaub mov sab hauv app nkag mus rau nplooj ntawv teeb tsa thiab nplooj ntawv nco. Ntawm nplooj ntawv teeb tsa, koj tuaj yeem hloov kho qhov teeb meem tseem ceeb tshaj plaws xws li hnub tim thiab sijhawm nyob hauv lub sijhawm, ntsuas lub sijhawm nyeem ntawv, thiab lwm yam. Txhua qhov chaw yuav raug khaws cia mus tas li hauv ESP32 qhov kev khaws cia sab hauv thiab rov qab los ntawm khau raj tom ntej. Ntawm nplooj ntawv nco, muaj cov npe ntawm cov ntaub ntawv ntawm SD card. Nyem rau npe lub npe pib rub tawm ncaj qha ntawm CSV cov ntaub ntawv mus rau lub xov tooj ntawm tes.

Kev teeb tsa cov txheej txheem no tso cai rau tus kheej thiab saib xyuas ib puag ncig ntawm ib puag ncig ib puag ncig. Txhua lub ntsuas nyeem ntawv tau khaws cia hauv SD daim ntawv ib ntus, nrog cov ntaub ntawv tshiab tau tsim rau txhua hnub tshiab. Qhov no tso cai ua haujlwm txuas ntxiv rau lub lis piam lossis hli yam tsis muaj kev nkag mus lossis kho. Raws li tau hais ua ntej, qhov no tseem yog kev tshawb fawb txuas ntxiv thiab txhim kho. Yog tias koj xav paub cov ncauj lus ntxiv lossis kev pabcuam, thov tsis txhob yig tiv tauj nrog tus kws sau ntawv los ntawm cov lus lossis ncaj qha ntawm LinkedIn.

Kauj Ruam 10: Epilogue - Paub Teeb Meem thiab Outlook

Lub chaw nres tsheb sensor piav qhia hauv cov lus qhia no yog qhov txiaj ntsig ntawm kev tshawb fawb ntev thiab txuas ntxiv. Lub hom phiaj yog los tsim kom muaj kev ntseeg tau, meej, tab sis tus nqi qis tus nqi rau cov xwm txheej ib puag ncig sab hauv tsev. Qhov no tau tuav thiab tuav qee qhov kev cov nyom, uas qhov tseem ceeb tshaj plaws yuav tsum tau hais ntawm no:

Sensor raug thiab ntsuas

Cov cuab yeej siv hauv txoj haujlwm no txhua tus muab qhov raug siab ntawm tus nqi qis lossis qis. Feem ntau yog nruab nrog kev txo suab nrov sab hauv thiab lub tsheb npav digital cuam tshuam rau kev sib txuas lus, txo qhov xav tau kev ntsuas lossis hloov kho qib. Xijpeem, vim tias cov ntsuas tau teeb tsa hauv lossis hauv rooj plaub nrog qee tus cwj pwm, kev ntsuas ntawm qhov chaw nres tsheb ua tiav tau ua los ntawm tus kws sau ntawv, raws li qhia luv luv los ntawm cov duab txuas. Tag nrho kaum qhov sib npaug tsim cov chaw ntsuas tau raug ntsuas hauv cov xwm txheej ib puag ncig thiab piv rau TESTO 480 tus kws tshaj lij huab cua sab hauv tsev. Los ntawm cov haujlwm no, qhov ntsuas ntsuas suav nrog hauv tus lej piv txwv tau txiav txim siab. Lawv tso cai them nyiaj yooj yim ntawm rooj plaub thiab khoom siv hluav taws xob cuam tshuam rau tus kheej lub ntsuas. Kom mus txog qhov raug siab tshaj plaws, kev ntsuas tus kheej rau txhua lub chaw nres tsheb sensor tau pom zoo. Kev ntsuas ntsuas ntawm cov kab ke no yog lub hom phiaj thib ob ntawm cov kws tshawb fawb tshawb fawb, ntxiv rau kev txhim kho thiab kev tsim kho tau piav qhia hauv cov lus qhia no. Nws tau tham txog nyob rau hauv ib qho ntxiv, txuas nrog kev tshaj tawm, uas tseem nyob hauv kev tshuaj xyuas phooj ywg thiab yuav txuas rau ntawm no sai li sai tau thaum nws mus online. Thov nrhiav cov ntaub ntawv ntau ntxiv txog cov ncauj lus no ntawm tus sau lub vev xaib.

ESP32 kev ua haujlwm ruaj khov

Tsis yog txhua lub tsev qiv ntawv Arduino-based sensor siv hauv cov cai no tau ua tiav nrog ESP32 pawg thawj coj. Qhov teeb meem no tau nthuav dav tham hauv ntau lub ntsiab lus online, tshwj xeeb tshaj yog hais txog kev ruaj ntseg ntawm I2C thiab OneWire kev sib txuas lus. Hauv txoj kev txhim kho no, ib qho tshiab, ua ke kev txheeb xyuas qhov ua tsis raug thiab ua tiav, raws li ua kom lub zog ntsuas ncaj qha los ntawm IO pins ntawm ESP32 txhawm rau txiav txiav lawv lub zog hluav taws xob rau lub hom phiaj rov pib dua. Los ntawm kev pom niaj hnub no, qhov kev daws teeb meem no tsis tau nthuav tawm lossis tsis nthuav dav tham. Nws tau yug los ntawm qhov xav tau, tab sis hnub no tau ua haujlwm tau zoo rau lub sijhawm ua haujlwm tau ntau lub hlis thiab dhau los. Txawm li cas los nws tseem yog lub ntsiab lus ntawm kev tshawb fawb.

Outlook

Ua ke nrog cov lus qhia no, sau cov ntawv tshaj tawm ntxiv thiab kev sib tham nthuav qhia tau ua los ntawm tus kws sau ntawv kom nthuav tawm txoj kev txhim kho thiab tso cai rau daim ntawv thov dav thiab qhib. Nyob rau lub sijhawm no, kev tshawb fawb txuas ntxiv txuas ntxiv txhim kho lub chaw nres tsheb sensor, tshwj xeeb tshaj yog hais txog kev tsim qauv tsim khoom thiab tsim khoom, thiab kev ntsuas qhov system thiab pov thawj. Cov lus qhia no tuaj yeem hloov kho tshiab ntawm kev txhim kho yav tom ntej, tab sis rau txhua qhov ntaub ntawv tshiab, thov mus ntsib tus kws sau ntawv lub vev xaib lossis tiv tauj cov kws sau ntawv ncaj qha ntawm LinkedIn:

coj tus sau: Mathias Kimmling

tus sau thib ob: Konrad Lauenroth

tus kws qhia kev tshawb fawb: Prof. Sabine Hoffmann

Qhov khoom plig thib ob hauv Thawj Thawj Tus Sau