电子小制作:户外下雨传感装置
2017-03-10 20:23
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由于懒,所以经常在周末睡到接近中午才肯起来。窗帘很厚,难以看出外面的天气。经常会想知道外面有没有下雨,因为这将决定下午的安排。所以需要手机看出是否下雨。
考虑到之前已经有2个无线节点,分别是灯和收音机,所以这次要做的功能肯定是另一个节点,纳入到现有的无线物联网的范围内统一管理。做这个节点时,顺便同时也采集室外温度和气压。
制作方法:用一片太阳能电池板作为供电,用2节普通5号电池作为蓄电,3V工作。无线数传组网仍然用si4432。
图1太阳能电池板
用一片BMP180来采集气压和室外温度,用对电阻ADC采样的办法来取得是否下雨的信息。
太阳能电池采集到的能量,要大于电路所需要消耗的能量,所以多余能量的释放就成了问题。这里采用对干电池涓流充电的办法来蓄电,多余的大于3.3V的电能就浪费不要了,为了达到这个效果,用一片1117-3.3V短路它的输入和输出端来工作。
太阳能电池通过1N4007接入干电池,这样会形成一点电压差。分别采样可以估算出电池的电量。
只在接收到查询信号时才采集各项数据,这样可以更好地节电。哎?不是说好的太阳能得到的电太多必须浪费一点吗?对的,钱多可以捐但不能胡吃海喝。
补充一点,原来的供电系统是采用2节干电池,单片机不进入低功耗状态,只是通过降低采集频率来节电。经过几天的试用,发现这样不行,白天充的电经过一夜还是被MCU用光了。后来把电池换成3.7V锂电,又改了程序变成只保留无线模块在工作,MCU平时进入休眠状态。这样一方面白天可以储存更多电能,另一方面减少消耗。初期锂电是几乎无电状态,无法工作,经过一个白天充电,进入了正常工作状态,然后经过几天的试用效果很好,没有再发生晚上无电工作的情况。
图2雨水检测部分
对雨水的感知是靠水的电阻。有水了电极间就会通电。这样的缺点是由于传统的ADC实际上是直流的,所以电极会很快腐蚀掉。所以这里要设计成正反向各通电1毫秒,分别采样,然后在大部分时间内都是两电极都接地。这样对于电极来说是交流电,腐蚀作用将会减轻。
图3手机部分功能简单增加就可以
有一点奇怪的地方,今天的气压大于标准的101325,这是下午的图。晚上更是到了101700以上,很怪。
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