Studna

From Tučňák Wiki
Revision as of 21:02, 9 September 2019 by Ok1zia (Talk | contribs) (Společná část konfigurace)

Jump to: navigation, search

Hlavní funkcí popisované konstrukce je měření objemu vody ve studni. Principem je měření výšky hladiny ultrazvukovým čidlem a přepočet na litry. Spolu s tím je možné měřit teplotu a vlhkost ze dvou čidel - vnitřního a vnějšího. Hodnoty se spolu s aktuálním časaem zobrazují na malém OLED displeji, zapisují do vnitřní databáze a je možné je posílat přes WiFi na internetový server a zobrazovat v grafech.

Měření v akci

Základní popis

Jádrem je Orange Pi Zero. Ze SDHC karty na něm běží Linux (Armbian).

Ultrazvukové čidlo je připojeno přes převodník 5V/3.3V na GPIO piny Orange. Čidlo umí být ovládáno i po sériové lince, ale to se mi neosvědčilo, výstup měl příliš nízké rozlišení. Proto jsem použil tradiční rozhraní - Orange pošle startovací puls a měří délku přijatého pulzu, která odpovídá době šíření ultrazvuku (asi 33cm/ms).


Komponenty

Pokud se chcete pustit do stavby, je dobré začít objednáním komponent, protože jejich dodání zabere nějaký ten týden. Celkově vyjdou komponenty kolem 1000 Kč.

Nástroje

Sestavení

  1. Stáhněte si [obraz Armbianu pro Orange Pi Zero]. Můj obraz už má nainstalovaný balíček ziautils který některé kroky zjednoduší.
  2. Rozpakujte jej, výsledkem musí být soubor .img
  3. Nahrajte ho na kartu.
    • Pod Linuxem (X je písmeno, pod kterým se karta nadetekuje, zjistíte například příkazem dmesg):
      cat Armbian.img > /dev/sdX
    • Po Windows se mi osvědčil program Etcher, ale určitě lze použít i jiné
  4. Zasuňte kartu do soketu Orange.
  5. Připojte napájecí zdroj. Nic dalšího nepřipojujte.

Teď je potřeba rozhodnout se, zda budete prvotní konfiguraci provádět přes sériovou konzoli USB, přes sériovou konzoli TTL nebo přes ethernet. Výběr bude vycházet z toho, co máte k dispozici a s čím máte zkušenosti.

Prvotní konfigurace přes sériovou konzoli USB

Budete potřebovat kvalitní USB kabel s konektorem mikro-B. Ideální je od telefonu, který umí rychlé nabíjení proudem alespoň 2A. POZOR, Orange může ve špičkách překračovat maximální povolený odběr USB portu. Proto k němu nic dalšího nepřipojujte. Bude-li se Orange chovat divně, použijte jinou metodu konfigurace.

  1. Připojte Orange přes kvalitní USB kabel do mikro-B konektoru.
  2. Na počítači se objeví další sériový port:
    • Pod Linuxem to bude /dev/ttyUSBn, kde n je číslo od nuly výše
    • Pod Windows to bude COM3 a výše
  3. Spusťte sériový emulátor terminálu (putty, minicom) a připojte se na port

Prvotní kongiruace přes sáriovou konzoli TTL

  1. Připojte Orange k napájecímu zdroji
  2. Použijte převodník USB->TTL (3V). Mě se osvědčily převodníky s čipem CP2102. Odkaz viz výše.
  3. Propojte převodník a Orange (třípinový header vedle ethernet portu). Nejprve GND, pak křížem RXD s TXD. OrangePiConsolePinout.jpg
  4. Pripojte převodník přes USB do PC
  5. Na počítači se objeví další sériový port:
    • Pod Linuxem to bude /dev/ttyUSBn, kde n je číslo od nuly výše
    • Pod Windows to bude COM3 a výše
  6. Spusťte sériový emulátor terminálu (putty, minicom) a připojte se na port

Prvotní konfigurace přes ethernet

  1. Připojte Orange ethernetem k hubu. Na síti musí být DHCP server
  2. Připojte Orange k napájecímu zdroji
  3. Počkejte cca 1-2 minuty, než Orange naběhne
  4. Podívejte se do seznamu klientů (leases) DHCP serveru a najděte Orange. Patrně bude mít MAC adresu začínající 12:42. Alternativně můžete použít skener sítě (např. nmap)
  5. Spusťte SSH klienta (ssh, putty) a připojte se k Orange na standardní TCP port 22

Společná část konfigurace

Po připojení se objeví výzva k přihlášení.

Zadejte uživatelské jméno root a heslo 1234.

Orangepi setup1.png

Ihned budete vyzváni ke změně hesla. Zadejte 1234 a pak 2x nové heslo, které se pokuste nezapomenout.

Orangepi setup2.png

Pak zadejte uživatelské jméno neprovilegovaného uživatele. Toho pro tento projekt nebudete potřebovat.

Orangepi setup3.png

Nastavení wifi

Předlohy pro 3D tiskárnu

Krabička

Předloha Studna.STL Doporučuji PETG, vrstva 0.2mm. Doba tisku asi 5.5h.


Držák čidla

Předloha Cidlo.STL