Tus Kheej Cov Ntaub Ntawv Teev Npe Anemometer: 11 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Kuv nyiam sau thiab txheeb xyuas cov ntaub ntawv. Kuv kuj nyiam tsim cov khoom siv hluav taws xob. Ib xyoos dhau los thaum kuv pom cov khoom Arduino, kuv tam sim xav, "Kuv xav sau cov ntaub ntawv ib puag ncig." Nws yog hnub cua hlob hauv Portland, LOSSIS, yog li kuv txiav txim siab khaws cov ntaub ntawv cua. Kuv tau saib qee qhov kev qhia rau anemometers thiab pom lawv muaj txiaj ntsig zoo, tab sis xav tau los hloov qee yam kev tsim vaj tsev. Ua ntej tshaj, Kuv xav kom lub cuab yeej siv tus kheej-muaj, sab nraum zoov, rau ib lub lim tiam. Qhov thib ob, Kuv xav kom nws tuaj yeem sau cov cua me me heev, ntau qhov kev tsim qauv ntawm no xav tau cua hlob heev kom mus. Thaum kawg, Kuv xav sau cov ntaub ntawv. Kuv txiav txim siab mus rau qhov tsim lub teeb yuag tiag tiag nrog me ntsis inertia thiab tsis kam ua tau. Txhawm rau ua kom tiav qhov no, Kuv tau siv tag nrho cov yas yas (suav nrog cov hlua yas yas), txuas cov kabmob sib txuas, thiab cov ntsuas qhov muag. Lwm qhov kev tsim qauv siv cov ntsuas hluav taws xob sib nqus lossis DC lub cev muaj zog tiag tiag, tab sis ob qho tib si ntawm cov qeeb qeeb rotor qis, kho qhov muag siv lub zog me ntsis ntxiv tab sis tsis muaj qhov ua haujlwm tsis zoo. Cov ntaub ntawv logger tsuas yog Atmega328P nrog 8 mbit flash nti. Kuv xav txog kev mus SD, tab sis kuv xav khaws tus nqi, kev siv hluav taws xob, thiab qhov nyuaj tsawg. Kuv tau sau cov phiaj xwm yooj yim uas teev ob-byte kev sib hloov suav txhua txhua ob. Nrog 8 megabits Kuv xav tias kuv tuaj yeem sau txog ib lub lis piam tus nqi ntawm cov ntaub ntawv. Hauv kuv qhov kev tsim qauv qub, kuv xav tias kuv yuav xav tau 4 C cell, tab sis tom qab ib lub lis piam lawv tseem tau them tag nrho yog li kuv yuav tsum tau txiav tawm los ntawm kev txiav txim siab ntawm qhov siv hluav taws xob. Kuv tsis tau siv txoj cai tswj hwm, kuv tsav txhua qhov hluav taws xob mus rau 6V (txawm hais tias qee qhov tau ntsuas 3.3V. Txhawm rau rub tawm cov ntaub ntawv, Kuv muaj cov kab ke nyuaj uas nyeem cov flash thiab muab pov tseg rau hauv arduino cov saib txuas, thiab kuv txiav thiab muab tso rau hauv Excel. Kuv tsis tau siv sijhawm sim los txheeb xyuas yuav ua li cas sau kab lus USB app kom pov tseg lub teeb nyem rau tus qauv tawm, tab sis qee lub sijhawm kuv yuav xav tau qhov no tawm. Qhov tshwm sim yog qhov xav tsis thoob, Kuv tau tuaj yeem pom qee qhov kev nthuav dav zoo, uas kuv tau txuag rau lwm daim ntawv tshaj tawm. Hmoov zoo!

Kauj Ruam 1: Tsim lub Rotor

Kuv sim ntau lub tswv yim sib txawv rau lub khob rotor: qe qe, ping pong pob, khob yas, thiab khoob Christmas tsob ntoo zoo nkauj pob. Kuv ua ob peb lub rotor thiab ntsuas lawv txhua tus nrog lub tshuab ziab plaub hau, uas muab ntau yam cua nrawm. Ntawm plaub daim ntawv pov thawj, cov khoom ua kom zoo nkauj ua haujlwm zoo tshaj plaws. Lawv kuj tseem muaj cov ntawv me me no uas ua kom yooj yim dua, thiab tau ua los ntawm cov yas nruj uas ua haujlwm tau zoo nrog polycarbonate cement. Kuv tau sim ob peb qhov sib txawv ntawm qhov ntev, me me, nruab nrab thiab loj (li 1 "txog 6") thiab pom tias qhov loj me me torqued ntau dhau thiab tsis teb zoo rau cov cua qis, yog li kuv tau mus nrog cov khoom me me. Txij li txhua yam yog yas meej, kuv tau ua me me luam tawm los pab kom pom peb lub ntsej muag. Cov ntaub ntawv: Cov khoom qub tuaj ntawm Oriental Trading Company, yam khoom "48/6300 DYO CLEAR ORNAMENT", $ 6 ntxiv rau $ 3 shipping. Cov yas yas thiab cov txheej txheem tsim los ntawm lub khw TAP Plastics hauv zos, kwv yees li $ 4 ntau dua.

Kauj Ruam 2: Tsim Upper Base

Yuav kom txo tau qhov inertia tig, Kuv tau siv cov xov nylon xov los ntawm McMaster Karr. Kuv xav siv cov kabmob, tab sis tshuab cov kabmob tau ntim rau hauv rotor-qeeb roj, yog li kuv yuav qee qhov pheej yig skateboard cov kabmob uas tsis muaj. Lawv nyuam qhuav tshwm sim kom haum rau sab hauv CPVC puab txoj kab uas hla 3/4 "yeeb nkab txuas.. Nws tsis yog txog thaum kuv sib sau ua ke cov qauv uas kuv paub txog skate cov kabmob tuav lub dav hlau thauj khoom, thiab kuv tau thov ntsug load, yog li kuv yuav tsum tau siv lub tshuab nqa, tab sis lawv ua haujlwm tau zoo, thiab tej zaum yuav pab tswj kev sib txhuam los ntawm lub zog ua ntej. Kuv tau npaj yuav txuas lub ntsuas qhov muag mus rau hauv qab ntawm tus ncej, yog li kuv tau teeb tsa CPVC txuas rau hauv lub hauv paus loj dua. Tsev Depot yog qhov chaw lom zem los sib xyaw thiab phim CPVC/PVC fittings. Thaum kawg Kuv tuaj yeem ntim cov 3/4 "threaded CPVC txuas rau hauv PVC 3/4" txog 1-1/2 "reducer. Nws siv sijhawm ntau ntawm kev ua si ib puag ncig kom ua txhua yam haum, tab sis nws tshuav chav txaus rau hluav taws xob. Cov ntaub ntawv: 98743A235-Dub Threaded Nylon Qws (5/16 "-18 xov) 94900A030-Dub Nylon Hex Ceev (5/16" -18 xov) Pheej yig skateboard bearings 3/4 "threaded CPVC adapter 3/4" rau 1 -1/2 "PVC reducer rau threaded 3/4" yeeb nkab Nco tseg: PVC thiab CPVC txuas qhov ntev tsis zoo ib yam, tej zaum yuav tiv thaiv kev siv yuam kev yuam kev; yog li sib pauv hauv PVC yooj yim 3/4 "kev hloov pauv tsis tu ncua yuav tsis ua haujlwm, txawm li cas los xij, THREADS ntawm cov xov txuas sib txuas yog tib yam, uas yog qhov txawv txav. CPVC txuas xov rau hauv PVC txuas txuas. Adapter … txuas … txuas … Kuv yuav zaum sib xyaw tag nrho cov lus no, tab sis 15 feeb hauv Tsev Depot cov kav dej hauv tsev yuav teeb tsa koj ncaj.

Kauj ruam 3: Kho qhov muag Interrupter

Raws li lub rotor tig, nws txoj kev sib hloov raug suav los ntawm kev cuam tshuam qhov muag. Kuv xav txog kev siv lub disk, tab sis qhov ntawd txhais tau tias kuv yuav tsum tau txuas lub teeb pom kev zoo thiab lub ntsuas pom ntsug, uas yuav nyuaj rau kev sib sau ua ke. Hloov chaw kuv tau xaiv rau kab rov tav thiab pom qee lub khob me me uas mus rau hauv qab ntawm cov rooj zaum los tiv thaiv cov tawv ntoo. Kuv pleev xim thiab xaum tawm rau ntu ntu, uas yuav ua rau kuv kaum ob (ze li ntawm) cov npoo ib yam, lossis 12 zuam ib lub kiv puag ncig ntawm lub rotor. Kuv xav txog kev ua ntau dua tab sis tsis paub zoo txog qhov nrawm ntawm lub ntsuas, lossis thaj tsam-ntawm-pom ntawm nws qhov muag. Ntawd yog, yog tias kuv mus nqaim dhau, LED yuav nkag mus ib ncig ntawm ntug thiab qhib lub ntsuas. Nov yog lwm qhov kev tshawb fawb kuv tsis tau tshawb fawb, tab sis yuav zoo rau tshawb nrhiav. Kuv glued lub khob pleev xim rau txiv ntoo thiab txuas nws mus rau qhov kawg ntawm tus ncej. Cov Khoom Siv: Lub rooj zaum tiv thaiv lub khob los ntawm Home Depot Dub xim

Kauj Ruam 4: Txuas Rotor

Txij ntawm no mus nws tau pib zoo nkauj heev. Cov txiv ntoo nylon yog nplua heev, yog li kuv yuav tsum tau siv ntau lub txiv ntseej (yog tias koj tsis pom los ntawm cov duab dhau los). Kuv kuj yuav tsum tau ua tshwj xeeb tiaj tus ciaj ntswj kom haum rau hauv lub hau hauv qab lub rotor kom kuv tuaj yeem xauv ob lub txiv ntoo.

Kauj Ruam 5: Tsim Lub Hauv Paus qis

Lub hauv paus qis hauv tsev muaj cov roj teeb thiab muab cov qauv kev txhawb nqa. Kuv pom lub thawv dej txias txias txias hauv online los ntawm lub tuam txhab hu ua Polycase. Nws yog rooj plaub tiag tiag uas ntsaws ruaj ruaj, thiab cov ntsia hlau tau dav dua ntawm lub hauv paus yog li lawv tsis yooj yim ntog tawm sab saum toj. Kuv siv tus phooj ywg PVC mus rau sab saum toj bushing PVC. Qhov sib koom hauv qab qis no tsuas yog xov 1-1/2 "PVC txuas. Lub siab rotor puag siab haum rau hauv qab qis los ntawm kev txuas no. muaj peev xwm qhib nws thiab hloov kho yog tias tsim nyog, ntxiv rau kev sib dhos tau yooj yim dua thaum txuas cov phiaj xwm hluav taws xob. Cov khoom siv: Lub thawv tsis muaj dej los ntawm Polycase, yam khoom # WP-23F, $ 12.50 Threaded 1-1/2 "PVC txuas

Kauj Ruam 6: Tsim lub Qhov Muag Sensor

Cov txheej txheem ntsuas yog 940nm LED thiab Schmitt-trigger receiver. Kuv hlub hlub hlub Schmitt ua kom muaj hluav taws xob, nws saib xyuas txhua qhov kuv xav tau debouncing thiab xa tawm CMOS/TTL tau tshaj lub teeb liab. Tsuas yog qhov tsis zoo? 5V kev ua haujlwm. Yog, Kuv tau tsav tag nrho cov qauv tsim rau 6V, tab sis kuv tuaj yeem mus rau 3.3V yog tias nws tsis yog rau ntu no. Lub tswv yim yog tias qhov kev sib txuas no txuas rau hauv qab lub khob rotor, uas cuam tshuam cov nqaj thaum nws tig, tsim kev hloov pauv kom raug rau txhua ntug. Kuv tsis muaj daim duab zoo ntawm qhov no tau teeb tsa li cas. Kuv ib txwm glued ob lub hnab yas rau hauv qis qis PVC txuas, thiab ntsia nws rau hauv lawv los ntawm saum toj no. Kuv yuav tsum tau zom cov ntug ntawm lub rooj tsavxwm kom nws haum zoo. Kuv tsis muaj lub tswv yim rau qhov no, nws yooj yim heev: tsuas yog khiav 1k tus tiv thaiv los ntawm Vin thiab xaim nws kom lub LED Ib txwm nyob thiab qhov tso tawm ntawm lub ntsuas hluav taws xob nyob ntawm nws tus pin. Cov ntaub ntawv: 1 940nm LED 1k resistor 1 OPTEK OPL550 sensor 1 peb tus pin ntsaws (poj niam) 1 1.5 "x1.5" Circuit Court board Ntau qhov ntev ntawm cov hlau Thaum tshav kub kub-ntsws tubing yog tias koj nyiam koj cov xov hlau tau ntim

Kauj Ruam 7: Tsim Cov Ntaub Ntawv Logger

Arduino pawg thawj coj ua qauv yog txoj hauv kev kom haum rau hauv lub chassis. Kuv siv EagleCAD los teeb tsa lub rooj sib tham me me, thiab poob rub tawm ntawm ib txheej … muaj plaub lub xov tooj cua tsis zoo kuv xav tau txuas ob peb qhov khoob.

(Kuv xav tias kuv ntsuas qhov no ntawm ~ 50mW lub zog ua haujlwm, thiab raws li Watt-Teev Sijhawm ntawm lub roj teeb, Kuv xav tias kuv yuav poob qis dua 5V hauv ib lub lis piam, tab sis txawm tias kuv ntsuas lub zog lossis kuv lej tsis raug vim tias 4 C-cells khaws cia mus ntev.) Kev teeb tsa ncaj ncees ncaj ncees: tsuas yog lub zog sib txuas, ATmega328, lub teeb nyem, lub teeb deb ntawm lub teeb, lub teeb debug LED, lub zog fais fab, thiab qhov ntawd yog hais txog nws. Muaj qee yam hu ua DorkBoard uas kuv tuaj yeem siv tau ib yam, nws yog txhua yam xav tau rau ATMega328 dev board hauv qhov loj ntawm DIP qhov (socket). Kuv txiav txim siab yuav ib qho tab sis kuv txoj hauv kev tsis sib xws yog li 50% pheej yig dua. Nov yog qhov txuas dorkboard:

Nov yog lub tswv yim yooj yim (qhov chaws yuav suav nrog tom qab) yuav ua li cas pawg thawj coj saib xyuas: Jumper teeb tsa rau "debug" hom: txuas qhov kev hloov pauv tus nqi cuam tshuam rau lub teeb pom kev zoo tso tawm, thiab nyem qhov ntsuas LED ua ke nrog lub ntsuas. Qhov no tau pab heev rau kev debugging. Jumper teeb rau "kaw" hom: txuas tib yam cuam tshuam rau lub txee, thiab hauv lub voj loj, ncua sijhawm 1000 msec. Qhov kawg ntawm 1000 msec, sau # ntawm ntug suav rau 256-byte nyem nplooj ntawv, thiab thaum nplooj ntawv puv, sau nws tawm thiab rov suav dua. Yooj yim, txoj cai? Zoo nkauj npaum li cas. Kuv yeej nyiam Winbond flash li, kuv siv los tsim nyem rov rau hauv 90's, yog li nws lom zem rau program lawv dua. SPI interface yog qhov ci ntsa iab. Yog li yooj yim siv. Kuv yuav cia qhov schematics thiab qhov chaws tham rau lawv tus kheej. Kuv puas tau hais txog EagleCAD zoo heev? Nws yog tiag tiag. Muaj qee qhov kev qhia zoo hauv YouTube.

Kauj Ruam 8: Txuas Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob

Ib zaug ntxiv, Kuv tsis muaj ntau cov duab zoo nyob ntawm no, tab sis yog tias koj xav txog ob lub hnab yas sawv ntsug sab hauv ntawm PVC, ob lub rooj tsavxwm tau ntsaws rau hauv. Nov yog kev txhaj tshuaj ntawm lub logger board txuas rau hauv qab. Pawg tswj xyuas lub tsev nyob sab hauv.

Kauj ruam 9: Calibration

Kuv tau ua qhov ntsuas ntsuas kom ntsuas cov tsiaj nyaum kom kuv tuaj yeem hloov cov rotor suav rau MPH. Yog, qhov ntawd yog 2x4. Kuv txuas lub ntsuas cua sov mus rau ib qho kawg, thiab debug Arduio rau lwm qhov. LCD pom cov rotor suav. Cov txheej txheem mus zoo li no: 1) Nrhiav txoj hauv kev ntev uas tsis muaj tsheb khiav. 2) Tuav lub 2x4 kom nws pokes kom deb ntawm lub qhov rais li sai tau 3) Qhib lub suab kaw ntawm koj lub iPhone lossis Android 4) Qhib lub digital GPS speedometer ntawm koj lub cuab yeej siv tes xaiv 5) Tsav nrawm ntawm ob peb nrawm thiab tshaj tawm rau koj tus kaw suab nrawm thiab nruab nrab rotor suav 6) Tsis txhob sib tsoo 7)? 8) Tom qab ntawd, thaum tsis tsav tsheb, rov ua dua koj lub xov tooj thiab sau cov ntaub ntawv mus rau hauv kev ua tau zoo thiab cia siab tias cov kab lossis qhov nthuav tawm lossis tus lej sib npaug haum nrog R-squared tus nqi ntau dua 99% Qhov kev hloov pauv # no yuav siv tom qab. Cov cuab yeej tsuas yog khaws cov ntaub ntawv nyoos, kuv tshaj tawm tom qab ua haujlwm rau MPH (lossis KPH) hauv Excel. (Kuv puas tau hais tias kuv tau siv lub tsho tsis zoo ntawm cov txiv ntseej pleev xim? Kuv yuav tau hu qhov no "Tactical Data Logging Anemometer", tab sis tom qab ntawd kuv nco qab tias "Tactical" txhais tau tias "dub".)

Kauj ruam 10: Mus Sau Qee Cov Ntaub Ntawv Cua

Qhov ntawd zoo nkauj heev. Kuv xav tias ob peb daim duab ploj lawm, piv txwv li tsis qhia yog plaub lub C-cells sib sau ua ke hauv qab. Kuv tsis tuaj yeem haum tus tuav lub caij nplooj ntoo hlav yog li kuv tau xaus qhov ua rau lub roj teeb lawv tus kheej. Kuv tab tom sau phau ntawv qhia no ib xyoos tom qab kuv ua nws, thiab hauv kev kho dua #2, Kuv siv AA roj teeb vim tias kuv tau siv zog ntau dhau. Siv AA tso cai rau kuv ntxiv qhov hloov pauv thiab tso tawm qee qhov chaw sab hauv, txwv tsis pub nws nruj heev. Hauv txhua qhov kuv zoo nkauj txaus siab nrog qhov tsim. Daim duab hauv qab no qhia ib lub lim tiam tus nqi ntawm cov ntaub ntawv nruab nrab. Cov roj teeb pib tuag rau hnub xya. Kuv tuaj yeem txhim kho lub roj teeb lub neej los ntawm kev ua haujlwm LED ntawm kev ua haujlwm qis dua ntawm kwv yees li 1kHz thiab kuv yuav tsis poob ib qho twg vim yog qhov sib piv qis qis tshaj ntawm lub rotor.

Muaj kev lom zem! Qhia rau kuv paub yog tias koj pom ib chav rau kev txhim kho!

Kauj Ruam 11: Qhov Code

Txuas nrog yog ib qho ntaub ntawv ntawm Arduino. Kuv GPL'd nws vim, Hav, GPL.

Kho: Kuv xav taw tes qhia tias kuv qhov kev siv ntawm 1s ncua () yog lub tswv yim txaus ntshai thiab h h lub sijhawm xav tau los sau rau nyem thiab nyeem lub ntsuas yuav zoo li me me, tab sis dhau ntawm 7 -10s nws ntxiv rau qee qhov kev sib tw tseem ceeb. Hloov chaw, siv 1Hz timer cuam tshuam (Timer #1 ntawm 328P tuaj yeem ntsuas tau rau 1Hz zoo kawg nkaus). Yuav kom muaj kev nyab xeeb koj yuav tsum sau tus lej nyob rau hauv laj kab yog tias nplooj ntawv sau & sensor nyeem rau qee qhov laj thawj yuav siv sijhawm ntev dua 1 thib ob (daws cov qauv poob), tab sis lub sijhawm cuam tshuam cuam tshuam yog txoj hauv kev ua cov khoom uas xav tau, zoo, sijhawm- raug. Cheers!