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.
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.
- OrangePi Zero H2+ 512MB
- OLED displej 0.96" 128x64
- Vodotěsné ultrazvukové čislo JSN-SR04T
- Propojovací kablíky female-female
- Převodník úrovní
- Napájecí zdroj 5V 2.5A USBµB
- SDHC karta SanDisk 16GB A1
- Vruty do plastu
- Stíněný kablík pro prodloužení kablíku k čidlu
Nástroje
- Čtečka mikro SDHC (SD) karet nebo notebook s integrovanou čtečkou
- Volitelně 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):
cat Armbian.img > /dev/sdX
- Po Windows se mi osvědčil program Etcher, ale určitě lze použít i jiné
- Zasuňte kartu do soketu Orange.
a 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.
- 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
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.
- Pripojte převodník přes USB do PC
Předlohy pro 3D tiskárnu
Předloha Studna.STL Doporučuji PETG, vrstva 0.2mm. Doba tisku asi 5.5h.
