View source for Studna

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.

[[Image:StudnaFotka.png|thumb|none|400px|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.

* {{AliSearch|orangepi+zero+h2+512mb|OrangePi Zero H2+ 512MB}}
* {{AliSearch|OLED+0.96+SSD1306|OLED displej 0.96" 128x64}}
* {{AliSearch|JSN-SR04T|Vodotěsné ultrazvukové čislo JSN-SR04T}}
* {{AliSearch|dupont+female+to+female+10cm|Propojovací kablíky female-female}}
* {{AliSearch|logic+level+converter+3.3v+5v|Převodník úrovní}}
* [https://www.alza.cz/raspberry-pi-2-5a-d4191252.htm Napájecí zdroj 5V 2.5A USB&micro;B]
* [https://www.alza.cz/sandisk-micro-sdhc-16gb-ultra-android-class-10-a1-uhs-i-sd-adapter-d5102729.htm SDHC karta SanDisk 16GB A1]
* [https://www.tme.eu/cz/katalog/?search=B2.5X6%2FBN82428 Vruty do plastu]
* Stíněný kablík pro prodloužení kablíku k čidlu

=Nástroje=
* Čtečka mikro SDHC (SD) karet nebo notebook s integrovanou čtečkou
* Volitelně {{AliSearch|CP2102 MICRO USB to UART TTL Module|USB->TTL převodník}}

=Sestavení=

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

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.

# Připojte Orange přes kvalitní USB kabel do mikro-B konektoru.
# 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
# Spusťte sériový emulátor terminálu (putty, minicom) a připojte se na port (115200 baud bez parity)
# Pokud Orange naběhne rychleji, než se připojíte, přijdete o počáteční texty. Zkuste stisknout Enter, zobrazí se výzva k přihlášení.

==Prvotní kongiruace přes sáriovou konzoli TTL==
# Připojte Orange k napájecímu zdroji
# Použijte převodník USB->TTL (3V). Mě se osvědčily převodníky s čipem CP2102. Odkaz viz výše.
# Propojte převodník a Orange (třípinový header vedle ethernet portu). Nejprve GND, pak křížem RXD s TXD. [[File:OrangePiConsolePinout.jpg]]
# Pripojte převodník přes USB do PC
# 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
# Spusťte sériový emulátor terminálu (putty, minicom) a připojte se na port (115200 baud bez parity)
# Připojte napájecí zdroj. Nic dalšího nepřipojujte.


==Prvotní konfigurace přes ethernet==
# Připojte Orange ethernetem k hubu. Na síti musí být DHCP server
# Připojte napájecí zdroj. Nic dalšího nepřipojujte.
# Počkejte cca 1-2 minuty, než Orange naběhne
# 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)
# 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'''.

[[Image:orangepi_setup1.png|thumb|none|755px]] 

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

[[Image:orangepi_setup2.png|thumb|none|755px]] 

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

[[Image:orangepi_setup3.png|thumb|none|755px]] 

=Nastavení wifi=

Spusťte příkaz '''armbian-config'''. Varování o nedostupné síti ignorujte.

[[Image:orangepi_wifi1.png|thumb|none|755px]] 

Vyberte '''Network''', '''wlan0''', '''WiFi'''.

[[Image:orangepi_wifi2.png|thumb|none|755px]] 

Vyberte vaši WiFi síť a zadejte heslo.

Opusťte nastavení '''Quit''' a 2x '''Cancel'''.


V příkazové řádce spusťte příkaz:

 ifconfig wlan0

Vypíše se něco takového:

 wlan0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
         inet '''xxx.xxx.xxx.xxx'''  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
         inet6 fe80::27cd:xxxx:xxxx:xxxx  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
         ether 12:42:ad:xx:xx:xx  txqueuelen 1000  (Ethernet)

Zapamatujte si IP adresu pro pozdější připojení přes WiFi.

=Aktualizace Armbianu=

V příkazové řádce spusťte:

 apt update

a pak 

 apt upgrade

Pokud bude tvrdit '''...is another process using it?''', tak se spustila automatická aktualizace a musíte nějaký čas počkat. Můžete spustit příkaz '''top''' a jednou za čas se podívat, jestli '''load average''' klesne k nule. Pak ho ukončete '''Ctrl+C'''.

Po aktualizaci doporučuji zrestartovat, aby nabootovalo případné nové jádro:

 shutdown -r now

=Předlohy pro 3D tiskárnu=
[[Image:Studna.png|thumb|none|900px|Krabička]] 

[[:File:Studna.stl|Předloha Studna.STL]] Doporučuji PETG, vrstva 0.2mm. Doba tisku asi 5.5h.


[[Image:Cidlo.png|thumb|none|900px|Držák čidla]]

[[:File:Cidlo.stl|Předloha Cidlo.STL]]