Akustický merač DISDRO: Otvorená meteorologická stanica Raspebbery Pi (časť 2): 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

DISDRO je skratka pre distribúciu kvapiek. Zariadenie zaznamenáva veľkosť každej kvapky časovou pečiatkou. Údaje sú užitočné pre rôzne aplikácie vrátane meteorologického (meteorologického) výskumu a poľnohospodárstva. Ak je disdro veľmi presné, môže merať celkový úhrn zrážok, napríklad ako zrážkomer. Môže byť tiež použitý ako jednoduchý detektor dažďa.

DISDRO je tiež užitočný pri výpočte rýchlosti dažďa, podobne ako ostatné počítačové zrážkomery (ultrazvukový zrážkomer a sklápacie konzoly)

Rozhodol som sa zostrojiť toto DISDRO, pretože môj ultrazvukový zrážkomer nie je v tejto fáze veľmi presný na prvý jeden alebo dva mm dažďa, pretože jeho základňa nie je dokonale vyrovnaná a tiež preto, že to môže byť zábava.

Krok 1: Čo budete potrebovať

1) Malinový pi, čo najrýchlejšie som použil malinový pi 3

2) Doska na chlieb

3) Veľa prepojovacích káblov (stačí 20) a niekoľko metrov tenkého elektrického kábla od vášho PI k DISDRO

4) MCP3008 ADC (analógovo -digitálny prevodník, môžu to urobiť aj iné ADC).

5) Piezoelektrický Eliment

6) Staré CD

7) Tesársky nôž

8) Superglue

9) PLASTIK 70 (optický)

10) Zručnosti v jazyku Python (poskytnem príklady skriptov)

Väčšina týchto položiek by mala byť k dispozícii na eBay. Juhoafričania môžu používať Communica,

Krok 2: Vytvorte si hardvér

Odstráňte fóliu z akrylovej vrstvy disku CD. Pripevnite piezo na zadnú stranu disku CD. Predná strana CD bude slúžiť na počúvanie dažďa. Modrý kábel (signál) musí byť pripojený ku kanálu 0 na MCP3008, červený a čierny k 3,3 voltu a uzemneniu.

Na vodotesnú prednú stranu disku CD a piezo môžete použiť konformný povlak (Plastik 70). Nestriekajte ho na zadnú stranu disku CD a piezo, kde sú pripevnené drôty a keramika. Ak je keramika nastriekaná, piezo nebude správne vibrovať.

Krok 3: Vytvorte si obvod pre pripojenie PI, MCP3008 a piezo

Existuje mnoho lektorov o pripojení MCP3008 a Raspberry PI. Na začiatku som použil návod Adafruit:

Hardware SPIT Ak chcete používať hardvér SPI, najskôr sa uistite, že ste povolili SPI pomocou nástroja raspi-config (alebo prejdite na pracovnú plochu, ponuky Aplikácie (Štart), Predvoľby, Konfigurácia Raspberry Pi, Rozhrania). Uistite sa, že odpoviete áno na povolenie rozhrania SPI a načítanie modulu jadra SPI, potom reštartujte počítač Pi. Teraz zapojte MCP3008 k Raspberry Pi nasledovne:

MCP3008 VDD na Raspberry Pi 3,3V

VCR MCP3008 na Raspberry Pi 3,3 V.

MCP3008 AGND na Raspberry Pi GND

MCP3008 DGND na Raspberry Pi GND

MCP3008 CLK na Raspberry Pi SCLK

MCP3008 DOUT na Raspberry Pi MISO

MCP3008 DIN na Raspberry Pi MOSI

MCP3008 CS/SHDN na Raspberry Pi CE0

Tento obvod je teraz možné použiť pre mnoho analógových senzorov so vstupom 3,3 V, vrátane nášho Piezo Electical Eliment.

Pripojte kábel Piezo Eliment Red (volty v) k PI 3,3 voltu, uzemnenie a uzemnenie a piezo výstup (modrý) k CH0 (kanál nula) MCP3008.

Ak máte iba piezoelektrický prvok s červeným a čiernym káblom (bez dosky), pripojte červený kábel ku kanálu 0 MCP 3008 a čierny k GND. Pripojte tiež odpor 1 Meg Ohm medzi kanál 0 MCP3008 a uzemnenie (Piezo a odpor sú zapojené paralelne). Rezistor bude chrániť MCP 3008 pred prúdovými a napäťovými špičkami vytvorenými piezo.

V priloženom videu som vyskúšal aj piezo s mikroskopom bitscope. Nie je to však nevyhnutné.

Krok 4: Softvér

Napísal som jednoduchý skript pomocou knižnice GPIOZERO pre MCP3008. Je priložený.

Uistite sa, že je povolené rozhranie SPI (ponuky aplikácií (Štart), predvoľby, konfigurácia Raspberry Pi, rozhrania alebo sudo raspi-config)

Spustite skript, pustite pár kvapiek a zistite, aké sú výsledky. možno budete musieť zmeniť prahovú hodnotu v Pythonovom kóde.