Arduino, ESP8266, ESP32, न्यूपिंग लाइब्रेरी के लिए स्रोत कोड: गिथब परियोजना भंडार
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Arduino Ethernet Wiznet W5100 / W5500 ESP8266 ESP32 Ultrasonic HC-SR04 JSN-SR04T Sigfox

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Riadiaci mikrokontróler Arduino Uno pre termostat
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ESP32 DevKit V1

स्तर मीटर परियोजना के लिए ईथरनेट और सिगफॉक्स ट्रांसमिशन प्रौद्योगिकी मॉड्यूल

Ethernet shield Wiznet W5100
Ethernet shield Wiznet W5100
Ethernet modul Wiznet W5500
Ethernet modul Wiznet W5500
Sigfox Wisol modem - IoT LPWAN Node 868 MHz
Sigfox Node Modem

जल स्तर की रिकॉर्डिंग के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर का समर्थन और परीक्षण किया गया


Ultrazvukový senzor vzdialenosti HC-SR04
HC-SR04
Ultrazvukový vodotesný senzor vzdialenosti JSN-SR04T
JSN-SR04T
Ultrazvukový senzor vzdialenosti HY-SRF05
HY-SRF05
Ultrazvukový senzor vzdialenosti URM07 ovládaný cez UART
URM07

स्तर मीटर - अरुडिनो / ईएसपी 8266 / ईएसपी 32


स्तर मीटर कुएं, टैंक में जल स्तर पर मापा डेटा की कल्पना करने के लिए एक वेब इंटरफेस का उपयोग करता है। बूटस्ट्रैप बार टेम्प्लेट में उत्तरदायी वेब इंटरफ़ेस किसी भी स्क्रीन पर निर्भर करता है जिस पर डेटा की कल्पना की जाती है। डेटा घड़ियों, स्मार्टफोन, कंप्यूटर, स्मार्ट टीवी और अन्य उपकरणों पर पठनीय है। परियोजना का वेब इंटरफेस PHP में लिखे बैकएंड का उपयोग करता है, जो POST अनुरोध विधि द्वारा समर्थित आने वाले डेटा को संसाधित करता है, मापा तापमान को वास्तविक स्तर पर धर्मान्तरित करता है, और गहराई से ज्ञात डेटा के आधार पर अच्छी तरह से मात्रा की गणना करता है और सिस्टम में प्रवेश किया गया अच्छा व्यास प्रयोगकर्ता। डेटा एक वेब सर्वर को एक माइक्रोकंट्रोलर द्वारा भेजा जाता है, जो हर 300 सेकंड में माप करता है - i। 5 मिनट के लिए, या सिगफॉक्स IoT नेटवर्क के माध्यम से संचरण के मामले में, डेटा हर 11 मिनट में भेजा जाता है। जल स्तर माप अल्ट्रासोनिक सेंसर - HC-SR04, या इसके जलरोधी संस्करण JSN-SR04T, या UART सेंसर URM07 (SKU SEN0153) का उपयोग करके किया जाता है - केवल परियोजना स्तर मीटर के एक विशेष संस्करण में उपलब्ध है। यह 750 सेमी तक की दूरी को माप सकता है, बड़े डिटेक्शन कोण के कारण, यह बड़ी संख्या में कुओं में फिट नहीं होता है ... अल्ट्रासोनिक सेंसर को मापने का सिद्धांत 10μs (microseconds) की लंबाई के साथ एक ट्रिगर सिग्नल भेजना है और उस समय के आधार पर जब सिग्नल रिसीवर को वापस आ जाता है - इको सेंसर और स्तर के बीच की दूरी की गणना करना संभव है। दोनों अल्ट्रासोनिक सेंसर में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर बीम की चौड़ाई है, दूसरे शब्दों में पता लगाने की विशेषता। HC-SR04 सेंसर में 15 ° का पता लगाने की विशेषता है। बीम अपेक्षाकृत संकीर्ण है और सेंसर संकरे कुओं और टैंकों के लिए भी उपयुक्त है, लेकिन यह जलरोधक नहीं है और इसमें जंग (ऑक्सीकरण) का उच्च जोखिम है। JSN-SR04T वाटरप्रूफ सेंसर में 60 से 75 ° का पता लगाने की विशेषता है, जो इसे संकीर्ण कुओं में उपयोग करने की अनुमति नहीं देता है, क्योंकि बीम दूरी के साथ बहुत फैलता है और कई इकाइयों के व्यास के साथ एक कुआं (4.5 मीटर में 4.5 मीटर) गहराई) की आवश्यकता है।


वेब इंटरफ़ेस ट्रिग्नोमेट्री का उपयोग एक ज्ञात वेल व्यास में कुएं की औसत दर्जे की अधिकतम गहराई का अनुमान लगाने के लिए करता है (कुएं की गणना के लिए एक और पैरामीटर)। वेब इंटरफ़ेस उपयोगकर्ता को गणना करने की अनुमति देता है कि प्रत्येक सेंसर की अच्छी तरह से अधिकतम गहराई इसकी विशेषताओं के आधार पर क्या उपयुक्त है। यह परियोजना आम लोगों के लिए भी उपयोग में आसान है, जो यह नहीं जानते कि उनके कुएं में कौन सा सेंसर अनुप्रयोग के लिए अधिक उपयुक्त है। एक प्रयुक्त माइक्रोकंट्रोलर भी सिस्टम में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रोजेक्ट ने क्रमशः Wiznet मॉडल W5100 और W5500 श्रृंखला से ईथरनेट मॉड्यूल / शील्ड से जुड़े Arduino प्लेटफ़ॉर्म (Uno) का उपयोग किया, जिसने HTTP कनेक्टिविटी प्रदान की और इंटरनेट पर रिमोट वेब इंटरफ़ेस में डेटा स्थानांतरित करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर को सक्षम किया। जैसा कि स्तर मीटर एक बाहरी परियोजना है, बहुत से उपयोगकर्ता अच्छी तरह से ईथरनेट कनेक्टिविटी को खींचने के बिना वाईफाई प्लेटफॉर्म का उपयोग करने की संभावना भी पसंद करेंगे। एस्प्रेसिफ़ सिस्टम्स - ईएसपी 8266 और ईएसपी 32 से वाईफाई प्लेटफ़ॉर्म, जो परियोजना में उपयोग किए जाते हैं, विभिन्न मोड में ऑपरेशन की अनुमति देते हैं - स्टैंडबाय, डीप स्लीप (वाईफाई मॉडम के साथ गहरी नींद बंद), स्टैंडबाय + ओटीए - आपको बोर्ड नए फर्मवेयर को दूरस्थ रूप से अपलोड करने की अनुमति देता है। LAN Arduino IDE वातावरण से सीधे। अनुरोध पर, दूरस्थ OTA अद्यतन बनाना भी संभव है, जिसे वेब सर्वर से इंटरनेट के माध्यम से दूरस्थ रूप से वितरित किया जाता है, आप गितुब रिपॉजिटरी का उपयोग कर सकते हैं, जो क्लाइंट को रॉ प्रारूप में अद्यतन वितरित कर सकते हैं। डीप स्लीप ऑपरेटिंग मोड के लिए, ESP8266 प्लेटफॉर्म के लिए एक संशोधित वायरिंग आरेख है, जो एक संकेत का उपयोग करता है जो RST को WAKE माइक्रोकंट्रोलर को जगाने के लिए खिलाया जाता है। इसी समय, यह कनेक्शन इस जम्पर को डिस्कनेक्ट किए बिना प्रोग्राम को अपडेट करने की अनुमति नहीं देता है। ESP32 के लिए, आरटीसी टाइमर का उपयोग करके डीप स्लीप मोड का उपयोग किया जाता है, जो एक निश्चित समय के बाद ईएसपी को जगाता है। प्लेटफ़ॉर्म HTTP के माध्यम से वेब इंटरफेस के साथ संवाद कर सकते हैं, लेकिन एचटीटीपीएस प्रोटोकॉल भी। ESP8266 प्लेटफ़ॉर्म SHA1 प्रारूप में वेब सर्वर की सार्वजनिक कुंजी के एक फ़िंगरप्रिंट का उपयोग करता है, लेकिन उन्हें लगातार अधिक नवीनीकरण की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे क्रमशः एक वर्ष या 2 वर्ष के लिए अधिकतम मान्य हैं। ESP32 श्रृंखला से माइक्रोकंट्रोलर रूट प्रमाणीकरण प्राधिकरण के प्रमाण पत्र का उपयोग करता है, जिसने वेब सर्वर के लिए एक प्रमाण पत्र जारी किया है - HTTPS कनेक्शन के लिए। संचालन के दृष्टिकोण से, यह विकल्प बेहतर है, क्योंकि प्रमाणन प्राधिकरण का प्रमाण पत्र भी 20 साल के लिए वैध है और प्रमाण पत्र का कोई नवीकरण आवश्यक नहीं है।


उन स्थानों के लिए जहां निश्चित इंटरनेट का कोई कवरेज नहीं है, IoT नेटवर्क सिगफॉक्स का उपयोग करना भी संभव है, जो स्लोवाकिया के लगभग 90% को कवर करता है, बीटीएस प्रसारण स्टेशन टॉवरकॉम ट्रांसमीटरों पर स्थित हैं। यह तकनीक आपको 12B तक के छोटे-छोटे संदेश प्रसारित करने की अनुमति देती है। स्तर मीटर परियोजना के मामले में, 4 बी जल स्तर मूल्य भेजा जाता है। वर्षा गेज द्वारा विस्तारित परियोजना के लिए, 8B का मान भेजा जाता है, जो जल स्तर की ऊंचाई और वर्षा के बढ़ने से बनता है। जैसा कि सिगफॉक्स प्रति दिन अधिकतम 140 संदेशों को प्रसारित करने की अनुमति देता है, डेटा ट्रांसमिशन अंतराल को 11 मिनट तक बढ़ाया जाता है। दोनों मामलों में, संदेश में पूरी लंबाई नहीं है जो यह कर सकता है, i। १२ ब। पेलोड संदेशों को विभिन्न सिस्टम सूचनाओं के साथ भी पूरक किया जा सकता है, उदाहरण के लिए: GEO डेटा (देशांतर / अक्षांश), RSSI (सिग्नल स्ट्रेंथ), संदेश संख्या और अन्य। संचार मॉड्यूल जो परियोजना के लिए इस्तेमाल किया गया था वह एक सिगफॉक्स WISOL 868MHz UART मॉडेम है। यह मॉडेम UART इंटरफ़ेस के माध्यम से एटी कमांड के माध्यम से संचार करता है, जो कि माइक्रोकंट्रोलर पर सॉफ्टवेयर का अनुकरण है। संचार 9600 बॉड / एस की गति पर ले जाएगा। WISOL मॉडेम एंटीना कनेक्शन के लिए PCB मॉड्यूल पर एकीकृत u.FL कनेक्टर से लैस है, जो घर के अंदर / बाहर छायांकित कवरेज को भी काफी कम कर देता है। सफल डेटा ट्रांसमिशन के लिए, सफल डेटा ट्रांसमिशन के लिए दो, अधिमानतः तीन या अधिक बीटीएस स्टेशनों की कवरेज आवश्यक है। बीटीएस प्रेषित जानकारी को सिगफॉक्स बैकएंड पर भेजता है, जहां कॉलबैक करना आवश्यक है, जो डेटा प्राप्त करने के बाद शुरू होगा। कॉलबैक को उस डोमेन के लिए एक HTTP या HTTPS अनुरोध करना चाहिए जहां वेब एप्लिकेशन POST विधि के साथ चल रहा है और एक उपयुक्त रूप से एन्कोडेड पेलोड है जो वेब एप्लिकेशन बैकएंड की अपेक्षा करता है।

एक वेब एप्लिकेशन का परीक्षण करने के लिए एक सिगॉक्स बैकएंड कॉलबैक की स्थापना

स्तर मापक:
  • Callbacks --> Custom --> New
  • कस्टम पेलोड कॉन्फ़िगरेशन में लिखें: cislo1::uint:16
  • सेवा URL pattern: http://arduino.clanweb.eu/studna_s_prekladom/data.php (या आपके वेब सर्वर का दूसरा URL जहां परियोजना चलेगी), HTTPS का उपयोग करने की संभावना
  • HTTP मेथड में सेलेक्ट करें: POST
  • सेवा Body:
  • hodnota={customData#cislo1}
  • सेवा Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

  • वेब इंटरफ़ेस विज़ुअलाइज़ेशन - स्तर मीटर


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    HC-SR04 सेंसर की पहचान विशेषताएँ - 15°


    Hladinomer - HC-SR04 detekčná charakteristika - ultrazvukový senzor vzdialenosti

    JSN-SR04T सेंसर की पहचान विशेषताएँ - जलरोधक - 45°


    Hladinomer - JSN-SR04T detekčná charakteristika - ultrazvukový senzor vzdialenosti