Изграждане на безжична "въртяща се кофа" дъждомер, част 1 - Сглобяване на кофата

Общините ще могат да кандидатства за безплатно изграждане на безжични интернет мрежи (Юли 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Изграждане на безжична "въртяща се кофа" дъждомер, част 1 - Сглобяване на кофата


Потопете метеорологичната си станция с дъждомер, радиопредавател и приемник, микроконтролер PICAXE и LCD.

Преглед

Това е първата статия в серия от три части, в която се описва конструкцията на дъждомер с помощта на безжична връзка към контролиран от PICAXE LCD дисплей (течнокристален дисплей).

Част 1 се фокусира върху механичната конструкция на механизма за повдигане на кофата.

Част 2 описва модификацията и използването на RF (радиочестотен) предавател, който изпраща индикации за събиране на валежи.

Част 3 описва RF приемника, който получава сигналите, и микроконтролера PICAXE 08M2, който интерпретира сигналите и показва данните за валежите на течнокристалния дисплей.

Кликнете, за да уголемите.

Изпълненият външен монтаж е показан на следната снимка.

Както можете да видите, устройството за събиране е пластмасова фуния, която канализира дъждовната вода в малка част от алуминиева качулка, в която се помещава действителният механизъм за повдигане на кофата.

Тъй като върховете на кофата, електрическите сигнали се насочват през зелените проводници към радиопредавателя, съдържащ се в пластмасов корпус, устойчив на атмосферни влияния. RF предавателят и 9-волтовата батерия се намират в кутията, а антената е сивият проводник, излизащ отдолу.

Сега можем да преминем към механичните и конструктивни детайли.

Върху кофата

Както е показано на снимката по-долу, кофата за накланяне не прилича на обикновена кофа. Състои се от две триъгълни съда на противоположните страни на централния делител; целият механизъм се завърта на ос, която минава през долната му част. Когато водата потече в повдигнатия контейнер, тя се събира, докато теглото му кара устройството да се върти, което изхвърля водата от съда и позиционира другия съд, за да улови водата.

Когато този съд се напълни, монтажът отново се завърта, което разтоварва водата и започва последователността. Пълненето, завъртането и дъмпирането продължават толкова дълго, колкото дъждовната вода капе в съдовете. Всеки път, когато монтажът се завърта, магнитът се премества в дъга от едната страна на другата.

Кликнете, за да уголемите.

"Каква полза е това", може да попитате. А отговорът е "никой" - докато не бъдат осигурени средства за откриване на движението на магнита.

Помислете за снимката по-долу. От дясната страна, върху алуминиевата скоба се закрепва резец от черна пластмасова втулка. Зелените проводници свързват тръбния превключвател към схемата на RF предавателя, който доставя едно ниско DC напрежение на един проводник и наблюдава това напрежение на другия проводник. По този начин всеки път, когато съдът се напълни с вода и кофата се върти, магнитът преминава през тръбния превключвател, което причинява затварянето на превключвателя и RF предавателя за изпращане на къс сигнал.

Обърнете внимание, че тръбният превключвател и кабелните връзки са обвити в гума, за да се предотврати достъпът на водата до връзките и да се осигури защита на крехкия превключвател.

Кликнете, за да уголемите.

На снимката са показани две подробности, които лесно се пренебрегват:

  • Полагат се всички усилия, за да се сведе до минимум триенето между въртящата се кофа и въртящия мост. Кофата е разхлабена между двете вертикални рамена на алуминиевата скоба. Шайби и разделител (направени от медната изолация) помагат да се центрира кофата под фунията на фунията, без да се притиска кофата. В допълнение, единствените точки на контакт между кофата и въртящата ос са тези, където въртящата ос минава през всяка страна на кофата.
  • Предвидени са два винта за регулиране на кофата, по един под всеки край на кофата. Те се използват за регулиране на точката на наклон за всеки съд и гарантират, че двете страни съдържат същото количество вода, когато те се въртят.

Списък с части

Списъкът с части по-долу е за тази статия, първият от серия от три; всяка статия включва списък със собствени части.

Списъкът съдържа някои елементи, които може да имате вече в кутията с боклуци или в резервоара за части, или че можете да се смачкате. Например, може да намерите някои галванизирани мигащи остатъци или 12-2 Romex парчета на строителна площадка. По подобен начин алуминиевият пръстен за рамката на кофата за наклоняване на снимките дойде от спукан скенер с плоско дъно.

Важно е да не използвате черни метали за цялостния корпус или рамката на кофата. Използването на цветни компоненти в тези зони ще сведе до минимум смущенията в магнитното поле, работещо с тръбния превключвател.

част детайли източник Вещ #
3 "х 5" разширение на алуминиевите подложкиAmerimax 27075Лоу27075

8 "x 1" поцинкована стоманена ламарина

Amerimax 70981Лоу125854
3 "х 3/4" х .016 "алуминиева бараHillman 11288Лоу24403
12-2 изолиран кабел от медна къща (15 "ролка)Romex 28828226Лоу302631
6-32 x 3/8 машинни винтове и гайки (14 пакета)Hillman 491279Лоу57818
3, 5 "пластмасова фуния с най-голям диаметърBlitz 05007 или Hopkins 49742 (3-пакет)Лоу05068
Неодимов магнит (комплект от 10 бр.)1 Необходим магнитПристанищна товари67488
Шайби # 42-5 НеобходимиA / RN / A

Изкопни конструкции

оформление

Кофата, изобразена в това изделие, е изработена от 32 габаритни галванизирани мигащи; 30 габарит също ще работи. Този материал има няколко предимства: лесен за нарязване с евтини кухненски ножици, лесен за огъване на необходимите форми, устойчив на ръжда и спояващ се с обикновена техника.

На чертежа по-долу са показани трите парчета метал, необходими за конструкцията на кофата: основното тяло, разделителя и стойката за неодимовия магнит. Всички размери са в инчове.

Изпълнете следните стъпки, за да измерите, пробиете и намалите мигащите си парчета:

  1. Използвайте ръба на фабриката върху листовия метал, за да установите базовата линия. Започвайки оттам, начертайте линии, за да образувате квадрат, на 3 инча от всяка страна. Отбележете ламарината с шила; ще бъде лесно да се видят линиите и ширината е лесна за преместване точно срещу стоманеното правило.
  2. На двете противоположни страни на 3-инчовия квадрат маркирайте средните точки на 1, 5 инча. На другите две противоположни страни маркирайте 1 инч от двете страни.
  3. Свържете тези шест точки с линии, за да оформите очертанията на основното тяло на кофата.
  4. Начертайте двете линии на сгъване и двете къси линии близо до центъра, за да определите къде да се постави делителят.
  5. Маркирайте центровете за шарнирните отвори на двете оси, като използвате върха на шлаката и леко почукате върху дръжката на дръжката, след което пробийте дупките с 3/32 "свредло.
  6. Използвайте ножиците, за да изрежете шестстранния основен корпус на кофата.
  7. Повторете същия общ процес за двата по-малки парчета ламарина.

огъване

Огъването на двете 3-инчови линии в основното тяло на кофата се извършва лесно с помощта на малък метален или твърд дървен материал с добре дефиниран ъгъл по единия край.

Поставете една от линиите на завои директно над ъгъла и започнете ръба. След като започне завоя, продължете да принуждавате метала да се приспособи към 90-градусовия ъгъл на блока. Малка медуза и малц могат да ви помогнат. Повторете процеса с другата линия на завоя в главното тяло.

Когато имате основното тяло във форма U, проверете фиксирането на делителя между двете страни. Тя трябва да е тясно, но не трябва да бъде съвършена. Може да се наложи да отрежете малки количества от ъглите на делителя, за да се впишат добре във вътрешните завои на основното тяло.

След това огънете делителя по начертаната линия, но не огъвайте двете половини на делителя плоски. Вместо това оставете празнина от приблизително 1/4 инч между отворените краища на делителя. Това ще доведе до леко "деформиране" на делителя и ще остави място за завъртане на оста на осите между разделителните половини, без да ги докосва.

Отбележете двете линии в централната част на главното тяло, за да видите къде трябва да се поставят отворените краища на делителя.

Прикрепване на частите от ламарина

На този етап сте почти готови да започнете да прикрепите разделителя към основното тяло на кофата. За предпочитане е запояване, но може да се използва и епоксид.

Независимо от метода, който избирате, сушете добре частите, за да сте сигурни, че чифтовите повърхности се съединяват гладко с минимални пролуки и няма издутини. След това затегнете частите с малки скоби и започнете запояване или залепване. Запояването се извършва лесно със спойка 60/40 или 63/37 и добро желязо с 1/8 "наклонена повърхност при около 400 ° C.

Започнете от долната страна на разделителя, първо от едната страна и след това от другата. След това направете четирите страни на свой ред, завършващи в линията на завоя в горната част на делителя. След като всички шевове са споени, можете да се върнете над тях един по един, за да изгладите грубите повърхности.

Независимо дали използвате спойка или епоксид, шевовете трябва да бъдат водоустойчиви, но не е необходимо да бъдат козметично перфектни. Малките разлики в капацитета на двата контейнера за кофи могат да бъдат компенсирани с помощта на регулиращите винтове.

Сглобяване на багер

На снимката по-долу са показани частите на модула за повдигане на кофата.

Кликнете, за да уголемите.

Точните размери на алуминиевата рамка и медния шарнир зависят от размерите на кофата ви и не са части от точност. Въпреки това следващите бележки трябва да са от значение, когато събирате и изработвате частите:

  • Неодимовият магнит е с диаметър около 5/16 инча. По време на предварителното сглобяване, магнитът ще се задържи на мястото на металния монтаж. След като се определи оптималното му разположение, то трябва да бъде епоксирано.
  • Едната страна на алуминиевата рамка е по-дълга от другата, за да осигури място за монтаж на тръбния превключвател.
  • Металният проводник от 12 AWG ще бъде прилягащ през отворите 5/64 инча в алуминиевата рамка.
  • Месинговите шарнирни шайби и опорният разделител се използват за центриране на модула за повдигане на кофата в рамката. Опорният разделител е направен от малка част от пластмасова изолация от тел от 12 AWG. Използвайте толкова много месингови шарнирни шайби, колкото е необходимо, за да осигурите близко, но незадължително монтиране на кофата на кофата в рамката.
  • Въртящите се отвори 3/32 инча ще осигурят близко, но незадължително прикрепване към шарнира за медни проводници от 12 AWG.
  • 6-32 резбовани отвори и 6-32 машинни винтове ще бъдат използвани за закрепване на завършения комплект за повдигане на кофата в 5-инчовата дължина на алуминиевия наклон.

Инсталиране на монтажната кутия и фуния

Комплектът за повдигане на кофата

Когато комплектът за повдигане на кофата е завършен, той трябва да се монтира в центъра на 5-инчовия участък от алуминия с 2 инча х 3 инча. Обърнете се към последната снимка в секцията "The Tipping Bucket" по-горе.

Следващите стъпки описват как да инсталирате кофата за накланяне:

  1. Поставете комплекта за повдигане на кофата вътре в долната част на уреда близо до центъра; уверете се, че има достатъчно пространство отгоре и от двете страни. Извадете модула на кофата и маркирайте и пробийте два проследителни отвора за 6-32 монтажни винта в центъра на подложката. Дупките трябва да са разположени на еднакво разстояние от двете отвори, пробити и пробити в алуминиевата рамка.
  2. Монтирайте монтажния възел на кофата вътре в подложката. Наклонете механизма на кофата от едната страна и отбележете къде ръбът на кофата е в долната част на дъното. Маркирайте и пробийте отвор за пробиване на машинния винт 6-32.
  3. На външното дъно на дъното, пясък и / или отстранете боята за около 1/4 инча около отвора, който просто пробихте. Епоксидна гайка 6-32, центрирана над дупката; това ще позволи вмъкването на машинен винт, който да служи като винт за регулиране на кофата за тази страна. Повторете процеса от другата страна на кофата.
  4. След това пробийте 3/16 инча дупка в горния ъгъл на подложката; тази дупка трябва да бъде центрирана откъм края към края в подложката. Отворът е за вкарване на кабелите за тръбния превключвател, но в този момент не трябва да се инсталира нито релето, нито кабелите.

Кликнете, за да уголемите.

Фуния

Препоръчителната пластмасова фуния е модел 1/2 пинта, който е приблизително 4 1/4 инча висок и има 3 1/2 инчов горно отваряне. Той се продава в САЩ под различни марки, включително Blitz, модел 05007. Това е фунията, показана на снимките в тази статия.

Каквото и да използвате пластмасовата фуния, изрежете отвор в горния център на канавката, който е достатъчно голям, за да може улейката на фунията да влезе в канавката. Уверете се, че шлаухът на фунията не е толкова дълъг, че да пречи на действието на кофата.

Имайте предвид, че оставянето на ръба на дупката леко разкъсано ще ви помогне да задържите фунията в дупката. Когато вмъкнете фунията в дупката, я завъртете, докато натискате надолу; тази техника действително ще позволи на грубите ръбове на дупката да изрежат "нишки" в повърхността на фунията. Не се опитвайте да запечатате фунията в отвора в тази точка.

Следващият път

Ако мислите, че в тази статия не е имало много информация за електроника, вие сте правилни! Но това ще се промени в следващата статия в поредицата.

Част 2 ще въведе RF предавателя и приемника. Тя ще ви покаже как да модифицирате предавателя, да го инсталирате в водоустойчив калъф, да свържете тръбния превключвател, да го включите и да го тествате.

Честита сграда!

Следващ член в серията: Част 2 - Добавяне на предавателя