Akustický měřič DISDRO: Otevřená meteorologická stanice Raspebbery Pi (část 2): 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

DISDRO znamená distribuci kapek. Zařízení zaznamenává velikost každé kapky časovým razítkem. Data jsou užitečná pro celou řadu aplikací, včetně meteorologického (počasí) výzkumu a zemědělství. Pokud je disdro velmi přesné, může měřit celkový úhrn srážek, například srážkoměr. Může být také použit jako jednoduchý detektor deště.

DISDRO je také užitečné při výpočtu rychlosti srážek, stejně jako jiné počítačové srážkoměry (ultrazvukový srážkoměr a sklápěcí držáky)

Rozhodl jsem se postavit toto DISDRO, protože můj ultrazvukový srážkoměr není v této fázi příliš přesný na první jeden nebo dva mm deště, protože jeho základna není dokonale vyrovnána a také proto, že to může být zábava.

Krok 1: Co budete potřebovat

1) Raspberry pi, co nejrychleji jsem použil malinový pi 3

2) Chlebová deska

3) Spousta propojovacích kabelů (20 bude stačit) a několik metrů tenkého elektrického kabelu z vašeho PI do DISDRO

4) MCP3008 ADC (Analogově digitální převodník, jiné ADC mohou).

5) Piezoelektrický element

6) Staré CD

7) Tesařský nůž

8) Lepidlo

9) PLASTIK 70 (Optinal)

10) Znalosti Pythonu (poskytnu ukázkové skripty)

Většina těchto položek by měla být k dispozici na eBay. Jihoafričané mohou používat Communica,

Krok 2: Vytvořte si hardware

Odstraňte fólii z akrylové vrstvy disku CD. Připojte piezo k zadní straně disku CD. Přední strana CD poslouží k poslechu deště. Modrý kabel (signál) musí být připojen ke kanálu 0 MCP3008, červený a černý k 3,3 voltu a uzemnění.

K nepromokavosti přední strany CD a piezo můžete použít konformní povlak (Plastik 70). Nestříkejte jej na zadní stranu CD a piezo, kde jsou připevněny dráty a keramika. Pokud je keramika nastříkána, nebude piezo vibrovat správně.

Krok 3: Sestavte si obvod pro připojení PI, MCP3008 a piezo

Existuje mnoho lektorů o připojení MCP3008 a Raspberry PI. Nejprve jsem použil tutoriál Adafruit:

Hardware SPIT Chcete-li používat hardware SPI, nejprve se ujistěte, že jste aktivovali SPI pomocí nástroje raspi-config (nebo přejděte na plochu, Nabídky aplikací (Start), Předvolby, Konfigurace Raspberry Pi, Rozhraní). Ujistěte se, že odpovíte ano na povolení rozhraní SPI a načtení modulu jádra SPI, poté restartujte Pi. Nyní připojte MCP3008 k Raspberry Pi následujícím způsobem:

MCP3008 VDD na Raspberry Pi 3,3V

MCP3008 VREF na Raspberry Pi 3,3V

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 lze nyní použít pro mnoho analogových snímačů se vstupem 3,3 V, včetně našeho Piezo Electical Eliment.

Připojte kabel Piezo Eliment Red (Volts in) k PI 3,3 V, uzemnění a zemnící výstup (modrý) k CH0 (kanál nula) MCP3008.

Pokud máte pouze piezoelektrický prvek s červeným a černým kabelem (bez desky), připojte červený kabel ke kanálu 0 MCP 3008 a černý k GND. Také zapojte odpor 1 Meg Ohmů mezi kanál 0 MCP3008 a uzemnění (Piezo a odpor jsou zapojeny paralelně). Rezistor bude chránit MCP 3008 před proudovými a napěťovými špičkami vytvořenými piezo.

V přiloženém videu jsem také otestoval piezo s mikroskopem bitscope. To však není nutné.

Krok 4: Software

Napsal jsem jednoduchý skript pomocí knihovny GPIOZERO pro MCP3008. Je připojen.

Ujistěte se, že je SPI povoleno (Nabídky aplikací (Start), Předvolby, Konfigurace Raspberry Pi, Rozhraní nebo sudo raspi-config)

Spusťte skript, pusťte pár kapek a podívejte se, jaké jsou výsledky. možná budete muset změnit práh v kódu Pythonu.