Msp430, NRF24L01 + और सौर पैनलों पर स्टैंडअलोन रेडियो थर्मामीटर

माइक्रोकंट्रोलर्स की एक श्रृंखला के साथ अभ्यास शुरू करते हुए, msp430 ने तुरंत स्टैंडबाय (कम पावर मोड) मोड में ऊर्जा की खपत पर ध्यान आकर्षित किया। मैं हमेशा सबसे स्वायत्त रेडियो थर्मामीटर को इकट्ठा करना चाहता था ताकि घर के सामने पेड़ के साथ नाखूनों के साथ इसे रीडिंग की सटीकता पर घर से निकलने वाली गर्मी के प्रभाव को कम किया जा सके। बैटरी से चलने वाले रेडियोथर्मोमीटर, भले ही वे सालों तक चलते हों, वे भी बहुत अधिक नहीं होते हैं, बैटरी को बदलने के लिए पेड़ पर चढ़ना हमेशा बहुत अच्छा नहीं होता है, खासकर खराब मौसम में। मैंने सौर ऊर्जा सर्किट का प्रयास करने का फैसला किया।


सिस्टम में सेंसर का एक सेट होता है (मेरे मामले में, एक बाहरी थर्मामीटर) जो डेटा को सेंट्रल नोड (रिसीवर) में भेजता है जो फ्रीबीएसडी के साथ एक नेटबुक से जुड़ा होता है जो भंडारण के रूप में कार्य करता है (और भविष्य में, एक स्मार्ट होम का केंद्रीय प्रोसेसर)
चलो सब कुछ क्रम में विचार करें।

बाहरी सेंसर

सामग्री:
1. क्वार्ट्ज 32768 हर्ट्ज के साथ माइक्रोकंट्रोलर msp430g2553
2. मैक्सिम DS1621 से थर्मामीटर क्यों है? क्योंकि यह था
3. NRF24L01 पर रेडियो मॉड्यूल
4. Ionistor 1F
5.2 सौर पैनल SINONAR SS-3514 (पीडीएफ नहीं मिला)

इलेक्ट्रॉनिक्स Nuances:

1. थर्मामीटर i2c पर काम करता है और SPI पर रेडियो मॉड्यूल। एसडीए इंटरफेस के एमओएसओ और एससीके के साथ मिसाओ की सिग्नल लाइनों को मिलाएं। (बदले में काम करना, वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करेंगे। मैं निर्दिष्ट कर सकता हूं, यदि आवश्यक हो)
2. हम थर्मामीटर के खिला पैर और साथ ही i2c पुल-अप प्रतिरोधों में से एक को msp430 आउटपुट से जोड़ते हैं। क्यों? नींद मोड में, ऊर्जा की खपत को कम करने, सामान्य रूप से बिजली की आपूर्ति से थर्मामीटर और सस्पेंडर्स को बंद करें।
3. मैंने ऊर्जा भंडारण उपकरण के रूप में 1F आयनिस्टर का उपयोग किया। मैं एक बैटरी का उपयोग करना चाहता था, लेकिन फैशनेबल लिथियम-आयन और लिथियम-पॉलिमर कम तापमान पर चार्ज नहीं करते हैं। NiMH आकार में बड़ा है, और स्व-निर्वहन काफी बड़ा है, जो सूक्ष्म उपभोग के लिए महत्वपूर्ण है।
4. ओवरवॉल्टेज आपूर्ति की तरह, आयनिस्टर को ओवरचार्ज करने से बचाने के लिए, बिजली की आपूर्ति के समानांतर 2 एलईडी चालू करें। दो पर एक 1.8V डायोड पर ड्रॉप 3.6V है। वैसे, एक एलईडी पर एक संदर्भ वोल्टेज जनरेटर बनाने का विचार बचपन में यंग तकनीशियन ने अपनी पत्रिका में पढ़ा था।

यहाँ बाहरी सेंसर सर्किट है:


कार्य की एल्गोरिथ्म की बारीकियों:
1. थर्मामीटर चालू करें, डेटा तैयार होने की प्रतीक्षा करें, समय-समय पर प्रोसेसर को lpm3 मोड (केवल 32kHz ACLK काम करता है) में सोने के लिए रखें।
2. हम 2.5 वी संदर्भ वोल्टेज के सापेक्ष प्रोसेसर (एडीसी के 11 वें चैनल) के वोल्टेज को मापते हैं
3. हम रेडियो मॉड्यूल को जगाते हैं, एक 8-बाइट पैकेट बनाते हैं जिसमें सेंसर आईडी, स्थिति, आपूर्ति वोल्टेज और तापमान होता है।
4. प्रकाश बंद करें हमने रेडियो को स्टैंडबाय मोड में रखा, प्रोसेसर को lpm3 में 2 मिनट के लिए सोने के लिए रखा।
5. यदि आपूर्ति वोल्टेज में गिरावट महत्वपूर्ण सीमा से नीचे पाई जाती है, तो हम हर 2 मिनट में नहीं, बल्कि हर 10 मिनट में जागते हैं।

गहरे हाइबरनेशन मोड में, और यह सिस्टम की मुख्य स्थिति है, कुल वर्तमान खपत 1.5 - 1.8 μA है । मैंने शटडाउन से पहले ड्राइव नहीं किया था, लेकिन ऑपरेशन के एक दिन बाद, आयनिस्टर पर वोल्टेज 3.6 वी से घटकर 2.2V हो गया। यानी ध्रुवीय सर्दियों के परमाणु सर्दियों की अनुपस्थिति में, डिवाइस दिन के 16 घंटे के अंधेरे समय से बचता है। 2 नमकीन बैटरी की उपस्थिति में चार्ज करने से कमरे में प्रकाश व्यवस्था शुरू होती है।

लेआउट:



प्रोटोटाइप:



संरचनात्मक रूप से, बाहरी सेंसर ने किसी तरह के रसायन से खाली पारदर्शी जार में जगह तय की। नमी के गठन को रोकने के लिए, मैंने अंदर सेलीगेल का एक बैग रखा।

तैयार डिवाइस की एक तस्वीर लेख की शुरुआत में है।

स्रोत (चित्र संग्रह में):

रिसीवर

सामग्री:
1. माइक्रोकंट्रोलर msp430g2553
2. रेडियो मॉड्यूल NRF24L01 +
सर्वर से कनेक्ट करने के लिए 3. यूएसबी-कॉम कनवर्टर।

NRF24L01 + को माइक्रोकंट्रोलर से जोड़ने का सर्किट बाहरी सेंसर की तरह ही है।
एल्गोरिथम: रिसेप्शन पर बैठे। जब एक पैकेट आता है, तो इसे भेजें, अगले पैकेट की प्रतीक्षा करें।

मस्तिष्क

सिस्टम का बौद्धिक हिस्सा Asus EEE PC के अवशेषों पर बनाया गया है। बचे हुए पर क्यों? क्योंकि कोई स्क्रीन और क्लैव नहीं है। FreeBSD 9.0 स्थापित है।
सॉफ्टवेयर से:
1. लाइटटैप - वेब सर्वर
2. rrdtool - सांख्यिकीय डेटा को संग्रहीत करने और विज़ुअलाइज़ करने के लिए पैकेज
PERL में लिखा डेमन USB2COM कनवर्टर के रिसेप्शन को सुनता है, सेंसर से प्राप्त पैकेट का पता लगाने पर, यह आरआरडी डेटाबेस में तापमान और वोल्टेज डेटा जोड़ता है।
जब ब्राउज़र वेब सर्वर से जुड़ता है, तो हम सेंसर के तापमान और वोल्टेज के वर्तमान मूल्यों का निरीक्षण करते हैं


योजनाओं:
1. जहाँ भी आवश्यक हो रेडियो मॉड्यूल का परिचय दें (प्रकाश नियंत्रण, संभव है कि हर चीज के सेंसर)
2. तदनुसार, केंद्रीय नोड की कार्यक्षमता का विस्तार करें। सामान्य तौर पर, कुख्यात "स्मार्ट" घर।

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