Pluvi.On - Pluviometro De Baixo Custo: 14 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

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

O Pluvi. On é uma pequena estação de medição de chuvas, temperatura e umidade, qhib qhov chaw, de baixo custo que pode ser instalada em qualquer canto do Brasil! Ele consegue medir a intensidade da chuva e com isso acreditamos que seja possível antever probabilidade de uma enchente no seu entorno.

Com este tutorial esperamos que qualquer pessoa com acesso a métodos de fabricação digital (corte laser e impressão 3D principalmente) possa construir o seu!

A única coisa que pedimos em troca hoje são as informações e para isso mantemos um servidor que recebe estes dados, consolida e publica para que todos possam ter acesso.

Puas tsim nyog os ?!

Kauj Ruam 1: O Que Você Vai Precisar…

Mecânica:

• 1 chapa de acrílico de 460 x 280 mm
• 1 cov khoom siv zoo ABS
• 1 eixo de aço inox de 30 x 3 mm (vamos detalhar opções alternativas!)
• 1mm4x2mm ua
• 1 abrigo impresso em 3D para o sensor DHT22
• Cola acrílica, Pincel

Kev xa tawm:

• 1 Sensor de umidade e temperatura DHT22
• 1 NodeMCU ESP8266 ESP12
• 2 resistores ntawm 10k de rub tawm
• 2 header fêmea de 14 pinos
• 1 barra de pino 90 graus de 6 pinos (4 pinos + 2 pinos)
• 1 sensor de efeito nrog
• 1 Placa de circuito impresso para montar o shield
• 20 cm de um cabo de 3 vias (estamos usando um cabo de áudio de CD-ROM)
• 1 fonte 5v de no mínimo 500 mA

Ferramentas:

• Ferro de soldar (ou uma estação caso deseje fazer com componentes SMD)
• Impressora 3D
• Corte Laser
• CNC (raws li qhov xav tau ntawm PCB)

Kauj Ruam 2: Estrutura Mecânica (npaj ua ntej)

O primeiro passo é cortar uma chapa de acrílico de 2, 4mm* numa cortadora a laser.

Pensamos no Pluvi. Ua li siv thiab siv uma chapa de acrílico com tamanho que pab em todas li cortadoras laser que já usamos até hj! (chinesas, Epilog, Trotec, thiab lwm yam)

Abaixo o arquivo com o plano de corte dxf

Plano tsib Corte (DXF)

*É tseem ceeb notar que a espessura do acrílico pode txawv bastante (2, 1 ~ 3, 2mm) isso pode provocar problemas nos encaixes, qhia tseeb espessura do seu acrílico e faça os ajustes necessários, tshwj xeeb tshaj yog nas peças 1, 2, 4 e 5.

** Cov ntsiab lus tseem ceeb ntawm "kwerf" ua seu cov cuab yeej siv, lossis koj li, siv lub tshuab laser ua lub ntsej muag. Em boas cortadoras, diríamos que é um namo tsis muaj feem cuam tshuam, txuas ntxiv ntawm algumas cortadoras menos precisas que isto deve ser levado em conta #ficaadica!

Muaj tam sim no 2 lub tsev ua ntej tsim khoom, a báscula e o abrigo de Stevenson, em ambos os casos utilizaremos impressão 3D para confecção. Nossa sugestão é que estas peças seja impressas em ABS pois ficarão expostas à intempéries.

Abaixo os modelos STL das peças

Arquivos 3D (Cov Ntaub Ntawv 3D)

A báscula tem um recesso para instalação do Imã, vam khom los ntawm distancia para o sensor você precisará de um imã dentro do recesso e outro por fora. Recomendamos que você envolva os imãs em algum tipo de cola para evitar os efeitos da intempérie (silicone, araldite, plastfilm … todos funcionam!)

Ok, qhov no yog txhua yam zoo li peças cortadas e impressas, vamos a montagem …

Kauj Ruam 3: Txheeb xyuas Montagem

Posicionar os apoios em seus lugares, tente deixá-los o mais

txoj kab nruab nrab muaj peev xwm sib txuas ntawm peça 1 e siv kev muag khoom acrílica* rau kev kho rau peça.

Vire a peça e passe mais cola nos encaixes.

*Se você nunca usou solda/cola acrílica, saiba que o processo se dá por capilaridade, ou seja, você encaixa as peças e depois passa a solda no seu entorno, o solvente penetra entre as peças e inicia uma reação química entre aso uma solda bastante resistente.

** Se não encontrar cola/solda acrílica você pode usar cola instantânea, mas saiba que onde a cola encostar o acrílico ficara todo esbranquiçado.

Kauj Ruam 4: Montagem

Tam sim no koj raug cai! Nyob rau hauv 3 lub lis piam

da 1 e a peça 2 sobre a 3. Cuidado com os lados !!!

Peça 3 tem um "engraving" feem ntau zoo tshaj los ntawm lado de cima da peça! Já a peça 2 deve ter sua abertura alinhada com os apoios e os furinhos da peça 1.

Kauj Ruam 5: Montagem

Basta encaixar e colar ambas as laterais, peças 4 e 5, para

garantir que as peças estão do lado certo, siv li marcações tsis muaj canto das peças - setas para cima!

Uma sugestão aqui é deixar os “engravings” virados para o lado de dentro do seu Pluvi. On. Ua tsaug ntau rau koj txoj kev koom tes!

Kauj Ruam 6: Montagem, Ua Kom Zoo Li Soldas

Temos a estrutura puag montada, agora é importante soldar bem todas as peças acrílicas que tem contato. Isso vai garantir robustez e estanqueidade onde necessário

Kauj Ruam 7: Inserindo O Eixo Da Báscula

Esta etapa depende um pouco do que você esta usando como eixo, já testamos vários materiais, um dos que mais funciona é um rolete de alumínio encontrado em sucatas de impressora. Mas para deixarmos mais democrático, nosso exemplo aqui usa um pino de rebite!

Insira seu eixo no furo da placa 6, vire para o outro lado e trave com uma bucha de acrílico. Aqui é importante que você ajuste o furo da bucha de acordo com o eixo que você vai usar, senão, não vai travar ☹

Insira quantas buchas forem necessárias para centralizar sua báscula (calma, já chegaremos lá!)

Você pode colar a (s) bucha (s) na peça 6 se preferir, mas isto não é obrigatório.

Coloque a báscula no eixo, txheeb xyuas seb nws zoo li cas! Ela deve se mover com seu próprio peso.

Kauj Ruam 8: Ua Haujlwm Lado Da Báscula

Adicione uma bucha no eixo e agora basta encaixar peça 6 na estrutura. Adicione mais buchas tsis muaj eixo para centraliza-lo na aberta superior. O eixo da báscula deve ser inserido no furo da peça da 3 durante esta montagem.

Teste novamente o movimento da báscula, uma dica é virar o conjunto de ponta cabeça e checar se a báscula se movimenta apenas com isso.

Kauj Ruam 9: Montagem Da Pirâmide/lom zem

Esta parte é meio chatinha, precisa de paciência! Então, respire fundo, pegue um café e vamos nessa…

Cole as peças maiores com fita adesiva, beeeeeem juntinhas…. Depois cole uma das laterais da peça menor em uma das laterais.

Dobre li peças até que as arestas encostem formando uma pirâmide, cole com fita adesiva a aresta que ainda não foi colada.

Raws li txoj cai, temos uma pirâmide de fita adesiva, heheheheh!

Ó só virar a pirâmide do lado oposto à fita adesiva e passar cola acrílica nas arestas.

De longe, este não é o melhor método, o zoo seria cortar zoo li arestas em ângulo que apesar de possível é bem difícil, você teria que fazer um gabarito para segurar a peça na sua cortadora laser no angulo correto, mas fique tranquo piav qhia lub ntsiab lus tseem ceeb! Se quiser reforce depois um pouco de silicone.

S2 - Tau txais txiaj ntsig zoo dua novas amizades!

A ajuda de umx amigx para segurar a pirâmide e aproximar as arestas, facilita na aplicação e absorção da cola!

Kauj Ruam 10: Hloov chaw

Tsis tas li ntawd koj tuaj yeem tshem tawm cov khoom lag luam los ntawm PCB. Todos os recursos necessários para isso est noo no nosso repositório e se estiver afim de fazer, não terá dificuldades de entender! Arquivos Eagle e BOM detalhado com txuas!:)

Kev teeb tsa thiab PCB

Mas se ainda assim não rolar, deixa um comment ai embaixo que faremos o possível para ajudar!

Logo, nossa eletrônica aqui tsis muaj Instructables, se resume a soldar fios e montar tudo dentro do Pluvi. On! Vim li cas?

1) Solde 3 fios no DHT22, obedecendo a seguinte pinagem (VCC/DATA/NC/GROUND). Tsis siv lub tshuab cabos de audio de CD-ROM! Funciona bem e é bem fácil de achar.

2) Cole com cola quente o sensor DHT22 dentro do abrigo de Stevenson

3) Passe o cabo por um dos furos da peça 1, se tiver um anel de vedação (grommet) é aqui que ele vai!

4) Sib tham los ntawm kev ua DHT nrog sua PCB, obedeça thiab mesma pinagem, muaj nyob ib puag ncig txhob lo lo ntxhuav ua DHT na placa para ajudar!

5) Passe o conector da fonte por um dos outros furos da peça 1 e conecte na alimentação da PCB. +5v é pra cima

6) Finalmente você pode colar a placa com cola quente na peça 3 tomando o cuidado de alinhar o furo da placa com o eixo. Qhov kev lav phib xaub rau kev hloov pauv ntawm lub sensor Hall.

7) Npaj os cabos da melhor maneira possível, se tiver segurança, corte os fios e mantenha tudo justo para evitar esta etapa!

Kauj Ruam 11: Calibrando Seu Pluvi. On

Nesta etapa vamos calibrar o Pluviometro.

Utilizaremos um método bastante simples, mas funcional. Kev siv lub tshuab ua kom zoo nkauj zoo nkauj, voce deve gotejar água no seu equipamento já montado, assim que a báscula virar anote qual o volume foi necessário para isso.

Neste projeto o ntim gira entre 2 e 4 ml, mas tudo depende ua cov ntaub ntawv da impressão, da densidade da peça thiab lwm yam. Ua tsaug rau txhua tus pab txhawb nqa thiab thov kom koj muaj kev noj qab nyob zoo. Piv txwv li:

2, 8 3, 0 3, 3 2, 8 3, 1 3, 2 3, 0 2, 8 3, 1 3, 0

Média é (2, 8 + 3, 0 + 3, 3 + 2, 8 + 3, 1 + 3, 2 + 3, 0 + 2, 8 + 3, 1 + 3, 0)/10 = 3,01

Pronto! Agora temos o valor de calibração para colocar tsis teeb tsa nosso Pluvi. On.

Mas como isso se torna uma medida de precipitação em mm? Bom, é necessário saber qual a área de contribuição, ou seja, qual área que coleta a chuva.

Neste caso a medida do projeto é 6615 mm²

Nkag mus rau qhov kev sib tw uas tsis muaj firmware lossis ua raws:

Precipitação = Cov lus qhia x 3, 01 x 1000 /6615

Onde cov lus qhia é o número de basculadas que ocorreram nas últimas 24h contados a partir das 7:00 (lossis 10:00 GMT+0)

Kauj ruam 12: Firmware Configuração E Upload

Siv cov khoom siv dev ua ESP8266 (NodeMCU) é bem tranquilo de fazer o upload do Firmware.

Você precisará seguir estes passos para habilitar o NodeMCU como uma das suas placas dentro da Arduino IDE

Tutorial ESP8266 tsis muaj Arduino IDE

Feito isso, você deve inserir a chave gerada na pagina do Thingspeak tsis muaj firmware.

Chave teeb tsa, ua raws li cov hauv qab no nosso firmware no seu Pluvi. On, yog tudo aqui:

Firmware Pluvion - Arduino IDE

O firmware foi desenvolvido pensando na eficiência de coleta dos dados bem como na facilidade de instalação, sendo assim modificamos uma biblioteca (WifiManager) para garantir uma experiência de configuração do seu Pluvi. On bem pouco traumát.

Ib lub vev xaib ua tau zoo também esta documentada no Github, temos diversas funções e requisitos que já foram testados em campo. Esta é exatamente a versão que está rodando na rede de Pluvi. On's que implantamos em São Paulo/SP

Kauj Ruam 13: Configurando Seu Pluvi. On

Txhawm rau rub tawm cov firmware, ua kom zoo ntxiv rau NodeMCU tsis muaj ntaub thaiv npog, ua kom zoo li tampa e ligar na tomada!

Agora é só seguir os passos de configuração no seu smartphone.

Obs: Seu Pluvi. On pode demorar até 5 min para disponibilizar uma rede wifi de conexão para configuração.

Kauj Ruam 14: Visualizando Os Dados

Rau qhov pom kev zoo rau cov txiv neej enviados:

Basta entrar na plataforma thingspeak - https://thingspeak.com/ e seguir os tutoriais para criação de canais e obtenção de suas respectivas "chaves"

É isso tau kawg !!! Espero que tenham gostado ua kev qhia, fizemos com todo o carinho tentando cobrir todos os detalhes, mas se ainda ficou alguma dúvida, los ntawm kev nyiam ent contato com gente!

[email protected] yog

www.facebook.com/pluvion

www.instagram.com/pluvi.on

Ua nrog S2 hauv São Paulo/SP - Brasil