构建一个无线翻斗式雨量计,部分2-Adding发射机

翻斗式雨量计是一种聪明的方法来测量降雨量。了解如何添加无线功能,PICAXE单片机,液晶显示你的气象站。

概述

本文是一个系列的第2部分的三个详细的建设一个翻斗式雨量计。第1部分描述了机械引爆桶本身的建设以及房地产桶;如果您还没有阅读第1部分,在阅读本文之前,你应该这样做。

第2部分将介绍电气连接,为户外组装所需的剩余部分,发射机的指令部分的无线控制。

第3部分将集中于接收机,PICAXE单片机、LCD(液晶显示器),将用于显示数据结果雨。

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完美示意图o的老鼠一个男人……

如果你密切关注,您可能已经注意到,上面的图已经改变了,因为它出现在第1部分。添加了一个新的功能块户外大会:脉冲展宽器。这是为什么。

原计划为这个项目是一个磁铁上引爆桶操作舌簧开关,这将触发一个发射机。器将发出一个脉冲接收器的脉冲将单片机,将记录脉冲,用它来计算并显示降雨数据。

这工作……时间的一部分。事实证明,吊桶倾倒行动太快;脉冲总是被舌簧开关,和发射机总是激活,但通常接收方太缓慢接收RF(射频)短脉冲。

需要的是更长的发射机的射频脉冲,但发射机的操作模式是只传输一个脉冲,只要一个按钮下举行。因为这个设计使用一个簧片开关代替手动按钮,RF脉冲长度完全依靠的时间花了磁铁通过舌簧开关。

然而,世界上最受欢迎的集成电路将提供解决方案:一个555定时器电路设置为单稳态multivibrator-better称为“一次性”。There is a hitch, however. The NE555N is somewhat of a power hog, and given that the chip would have to be idling continually 24/7 waiting for input from the reed switch, the 9-volt battery wouldn't last long.

幸运的是,一个CMOS(互补金属氧化物半导体)版本的555可以消耗非常少的备用电源:aTLC555从德州仪器投入使用在如下所示的电路。

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在操作,当磁铁通过簧片开关,给出了一个low-going脉冲触发器的输入(销2)555。555然后生成一个正脉冲的输出(销3)大约1.1秒(长度由R1和C1。)发射机打开1.1秒,接收方有充足的时间来锁定信号,通知单片机。

如果你想知道,电路将只有大约150µA在待机模式下,和大约27马而传播,这意味着9伏电池应该有一个良好的预期寿命。

问题解决了!

零件清单

本文是第二个在一系列的三个;每一篇文章包括自己的零件清单。假设你已经完成了翻斗机制和住房建设如第1部分所述,你准备在下表中。

舌簧开关连接

如前所述,桶的引爆行动期间收集的降雨会使钕磁铁来回移动。为了检测这个运动和控制电子信号,使用的是舌簧开关。建设项目为本文的舌簧开关下面的照片所示。这个开关是非常小的、脆弱的,建议您有一些备件。其他簧片开关可以替换类似的性能特征。

舌簧开关包含一对接触玻璃外壳内。联系人是常开(没有),直到它们受到磁场等创建的一个钕磁铁。因此,当磁铁通过簧片开关,接触密切,因此low-going电压信号应用于脉冲展宽器电路。这发生一次每次斗技巧从一边到另一边。

因为弯曲导致的切换会导致压裂玻璃外壳,以下附加导线的方法建议。

带约1/2英寸的两条8英寸的两端的绝缘绝缘24或26 AWG绞线。轻轻捻一剥线结束每一个簧片开关领导(尽可能少的舌簧开关导致的弯曲)和焊接连接。画一些液体带开关,焊接线关节。干燥时,液体磁带将提供电气绝缘,添加耐水和供应机械保护开关。

关于簧开关的更多信息,请查看培训模块在Digi-Key。

发射机和接收机模块

不需要复杂的数据的传输在这个项目。事实上,所有这些需要,每个桶的结果在一个脉冲发送从户外组装到室内组装。因此,一个简单的车库开门器射频系统是一个不错的选择。虽然这个项目使用四通道的系统,一个单通道,是必需的。

发射机和接收机在315 MHz。手动操作,用户扩展了发射机天线和印刷机的ABCD keyfob按钮。keyfob内的发射机发送一个相应的射频信号和灯光的领导keyfob只要任何一个的四个按钮举行。

虽然收到信号,逻辑高放在销从底部的接收机对应按钮按下;逻辑高持续只要发射机按钮举行。

至少有两个变种的远程控制系统,如下图片所示。

发射机的主要区别是(1)旧的模型表面山按钮开关而新车型使用金属化孔开关,(2)旧模型包括模型23、12 v电池但新的不,和(3)正极和负极电池终端是相反的。模型似乎在功能上等价的。

接收机多氯联苯的布局是完全不同的从旧到新的,然而,他们似乎在功能上等价的。使用旧的和新的风格接收器和发射器在一起是不会有什么问题的。

修改器

老版本的发射机用于本文但有轻微的变化过程,可以使用新版本相反;你使用哪个。

1. 删除的发射机。
2. Desolder从PCB和删除其中一个按钮。优质的PCB似乎是,但注意不要皮或燃烧痕迹。并不重要你哪个按钮删除,因为你将能够容纳你的决定当连接接收机部分。
3. 接下来,刮掉一些按钮的低的绿色阻焊跟踪和锡的暴露部分跟踪如下所示。
   
   
   
   
   
4. 从发射机Desolder和删除伸缩式天线;删除的焊料天线安装孔。
5. 从发射机Desolder和移除电池连接器;删除安装孔的焊料。

Perfboard建立“脉冲展宽器”

只有六脉冲展宽器的电子零件:TLC555 IC(集成电路),1.0µf陶瓷电容器,0.1µf陶瓷电容器,.01µF陶瓷电容器,1米欧姆.25瓦特电阻器和4.7 k欧姆.25瓦特电阻器。

此外,五长度的绝缘24或26 AWG绞线需要连接:两个2英寸长度的绿线,一个4英寸的黄线的长度,一个5英寸长度的黑色和红色的线。最后,您将需要一块perfboard不超过1英寸的3/4英寸为了安装组件。

本文的脉冲展宽器建立的照片如下所示。你看起来不同由于perfboard你选择使用和布局。

遵循/接线示意图如下所示完全建立你的脉搏担架。

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建立“脉冲展宽器”PCB

如果你宁愿建立印刷电路板上的脉冲展宽器,这是有可能的。相同的6个电子部件和上述五需要长度的绞线,而是一块perfboard,使用PCB如下面的照片所示。

在下面的图片中,左边的一个完全填充的董事会,裸板的表层是中心,和裸板的底层是在右边。这三个董事会被命令BasicPCB总共9美元,包括航运。PCB布局是在完成的DipTrace;这些文件和所需的Gerber文件可供下载本节结束时。

对于那些倾向于“滚自己的“多氯联苯,顶部和底部的表示层的布局是两个图纸所示。注意,底层是故意逆转。完成PCB的确切规模应该是1英寸宽,7英寸高。

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使连接

一步一步的方法建议布线部件装配在一起。

1. 东方组件如下图所示,然后焊接脉冲展宽器的红色和黑色的线板和电池的红色和黑色电线连接器的发射机。别忘了,发射机电源连接的极性是相反的新型发射机板比旧式发射机板。在旧模型,负面是正确的如下面的照片所示;在新模型中,左边是消极的。
2. 焊料的黄线的输出脉冲担架板上的罐头垫发射机板如图所示。
3. 焊料的9英寸长度绝缘22 AWG单线发射机板上的天线终端;东方电线如照片所示。
4. 请注意,这两个绿色电线的舌簧开关显示女性杜邦连接器,哪些是可选的。
   
   
   
   
   
5. 放置一块切成1/2英寸,切成1/2英寸的双面泡棉胶带后的脉冲展宽器,和一块类似的后方发射机。不消除泡沫的保护纸胶带两侧板。

把箱子填满

这个过程使用一个防水塑料盒,最好是透明的塑料顶部;下面的照片所示的情况是本文中使用。它的外部尺寸是大约85毫米(3 1/4英寸)宽,58毫米(2 1/4英寸)高,和33毫米(1 1/4英寸);它可以从国内外来源。案例包括一个橡胶垫密封水和越来越多的耳朵两边容易平面上的附件。

1. 山不受天气影响的情况下5英寸长块铝落水管在同一边的孔钻的舌簧开关电线。注意,引爆桶机制必须挂载,手臂抱着钕磁铁是在同一边的洞的落水管舌簧开关电线。使用安装在防风雨的耳洞情况下作为模板定位孔钻在铝落水管。马克和钻两个间隙孔6-32机螺丝。把不受天气影响的情况下铝落水管使用两个6-32 x 3/8机螺丝和两个螺母。
2. 暂时把发射机PCB如下图所示。定位和标记的位置在底部的情况下为一个3/16英寸洞舌簧开关电线,和一个1/16英寸洞天线线。钻两个孔。
3. 把纸支持从发射机PCB上的泡沫胶带,饲料天线导线通过1/16英寸洞,和把发射机PCB的位置显示。
4. 接下来,定位脉冲担架板如图所示的左侧。当你确定它的位置不会干扰情况下的座位,去除泡沫纸支持磁带,把担架板位置显示。
5. 整理电线和定位他们如图所示。
   
   
   
   
   
6. 路线舌簧开关的电线通过3/16英寸孔底部的情况下,将舌簧开关电线连接到两个电线从发射机PCB。使用杜邦连接器如图所示或焊线,保持关节彼此隔绝,油漆每个焊点与液体带;极性并不重要。然后,内部的连接位置不受天气影响的情况。注意,电线周围的孔底部的情况下不是密封的。相反,他们只能从内部打开水凝结的情况。
7. 快速连接器终端的9伏电池,电池封装在防水垫,位置如下面照片所示。(注意,发射机领导应该是可见的;测试组装时是很有帮助的。)合适的垫片中相应的休息时间不受天气影响的情况和安全提供的四个螺丝。
   

挂载舌簧开关

指的是下面的图片,插入舌簧开关通过的孔在顶部角落铝落水管。把开关在一个垂直的位置与桶的长臂框架。

在装配如下图所示,舌簧开关保持松散的结束在适当的位置用一块塑料套管,它工作得很好。其他选项包括录制或把桶的切换到臂框架。使用什么方法最适合你的情况,但别忘了,舌簧开关的玻璃外壳很容易破碎。

测试和密封

手动测试组装从一边到另一边摇摆桶;桶应该很容易没有明显的约束力在任何时候在摇动电弧。磁铁通过垂直位置,发射机PCB上的红色LED光和点燃停留至少应该大约1秒。领导不应该被点燃时,桶是静止的摇动电弧的两端。

做出任何调整都需要机械桶组装、接线,钕磁铁的确切位置,和/或簧片开关,直到完全操作是正确的和可靠的。那时,也只有到那时,您应该环氧的磁铁的位置,与硅酮密封剂密封舌簧开关线孔,并应用硅酮密封剂的入口漏斗的块铝落水管。

休息一下!

在这一点上,你有一个完整的户外雨量计和发射机是完全准备好发送信号室内接收机和显示器。花几分钟享受工作的感觉做得很好。

第3部分定义了接收电路的模拟板试验和PICAXE 08 m2单片机的编程。

下一篇文章系列:3-Receiver一部分,PICAXE和液晶

自己尝试这个项目!BOM。