开源数据记录器的制作教程

步骤1:汇编
数据记录器屏蔽可以轻松堆叠在arduino uno板上。该屏蔽提供数据记录功能(计时和数据存储)。盾牌必须堆叠。必须将cr1220纽扣电池插入所提供的圆形插槽中,以便即使在arduino断电时也能保持时钟运行。必须将sd存储卡插入提供的板载卡插槽中。通过使用rj-9连接器母针和arduino屏蔽堆叠头来开发独特的定制屏蔽。适当的接头焊接在适当的位置,以便屏蔽完全适合arduino板。 arduino一侧有18个引脚,另一侧有14个引脚。具有相同数量引脚的接头使用与arduino相同的间距(相隔18个引脚)。标头附近的剩余额外空间用于放置rj-9连接器。
标头是使用所需引脚的最佳方式,同时使它们仍然可用于其他组件。使用的传感器遵循i2c通信协议,该协议需要arduino的4个引脚,即:sda(也可用作a4),scl(也可用作a5),3.3v和gnd。从rj-9连接器出来的四根电线焊接到这四个插头引脚中。所需的rj-9连接器数量取决于传感器的数量。在这个项目中,使用了3个rj-9连接器(两个用于bme280,一个用于tsl2561)。从rj-9连接器出来的四根电线是彩色编码的,每条彩色电线都被指定为所有rj-9连接器的特定引脚。必须注意的是,颜色代码可能因不同的rj-9件而异。在这种情况下,必须注意连接器上导线的位置。焊接后,rj-9连接器使用feviqwik粘贴在矢量板上,使其固定在表面上。可以使用万用表上的连续性模式验证这些连接。在连续模式下,万用表应显示零电阻。将万用表的一个探头连接到焊接引脚,将另一个探头连接到rj-9连接器内的引脚。万用表应发出音调,这意味着焊点是正确的,并且连接已正确。如果没有发出音调,请检查焊点。同样,用相同的导线焊接rj-9连接器,连接到传感器分线板上的相同针孔,即a4,a5,3.3v和gnd。 bme280传感器支持两个i2c地址,这意味着两个bme280传感器可以同时连接到同一个控制器。在这样做时,必须通过桥接传感器上的焊盘来改变其中一个传感器的地址。 esp-01无线连接芯片需要与arduino进行以下连接。
esp-01 --------- arduino uno
10 -------------------- tx
11 -------------------- rx
vcc ------------- --- ch_pd
vcc ------------------- vcc
gnd ---------- ------- gnd
注意: - arduino uno上的多个led被移除以改善电池寿命。通过加热焊点并用镊子推动led来移除电源指示灯led,rx和tx led。
步骤2:设置ide和库
在进行任何编程之前,必须下载arduino ide(集成开发环境)。编程是在这个平台上完成的。需要不同的库与opensdl的不同组件进行交互。以下库用于给定组件。
组件-------------------------------- -------------------------------图书馆
bme280温度和相对湿度传感器--------------------------------- cactus_io_bme280_i2c.h
光传感器----------------------------------------------- ----------------- sparkfun tsl2561.h
实时时钟------------------- ----------------------------------------- rtclib.h
sd卡插座---------------------------------------------- -------------- sd.h
i2c连接------------------------ ------------------------------------- wire.h
一个单独的图书馆因为在arduino上传的代码具有at命令,所以发送到串行监视器,esp-01从那里获取指令,因此不需要与esp01通信。因此,基本上,esp01运行的at命令被打印到串行监视器中,这些命令被esp-01视为输入命令。要安装这些库,请在下载后打开arduino ide,转到sketch - 》 include library - 》 add .zip库,然后选择下载的库。
步骤3:编程系统
在编程opensdl之前,将arduino与笔记本电脑连接。连接后,转到工具 - 》端口,然后选择连接opensdl的com端口。此外,请确保在工具 - 》板下选择arduino uno。
开发opensdl以在两种模式下工作。在第一种模式下,它将数据存储在数据记录器屏蔽上的sd卡上。在第二种模式下,它通过使用esp-01 wi-fi芯片将数据通过互联网发送到网站。这两种模式的程序是不同的。这些代码行可以直接复制并粘贴到arduino ide编辑器中,并直接使用。进入代码后,我们需要根据需要进行一些自定义:
手动更改代码末尾的delay(1000)值以更改记录间隔。值1000表示以毫秒为单位的间隔。
编辑代码行,其中显示mysensordata = sd.open(“logged01.csv”,file_write);并使用所需文件名的文件名替换logged01。也可以通过在文件名后面修改.csv扩展名来更改文件的扩展名。
通过查找主/参考传感器和bme280之间的相关性来实现的校准公式将随每个传感器而变化。将此行代码替换为校准传感器的公式:serial.print((1.0533 * t2)-2.2374) - 对于具有默认地址(0x77)的传感器,其中t2是从温度传感器读取的值。
已经提供了一个单独的程序来编程opensdl的第二种可用模式,即无线系统。必须根据步骤#2中说明的连接将esp-01连接到opensdl。完成连接后,将arduino连接到笔记本电脑,并在arduino中上传空白草图。将esp-01置于更新模式,并将固件更新为最新的可用更新。更新后,确保将arduino的复位引脚与3.3v引脚相连,该引脚绕过arduino引导程序
步骤4:制作
为保护创建了opensdl的外壳并提高了美感。外壳采用pla材料通过3d打印开发,微控制器的外壳通过激光切割mdf板并将这些部件粘合在一起而开发出来。 3d打印模型采用sketchup软件开发,激光切割2d dxf图纸采用autocad创建。
对于3d打印,使用sketchup生成的stl文件在ultimaker cura 3.2.1软件中打开并检查。确保使用pla材料,并且所用打印机的喷嘴用于0.4mm打印。 3d打印机的构建板可能需要胶水来粘贴3d打印物体。但是当打印完成后,胶水会在打印物体和底板之间产生强烈的粘合力。
步骤5:代码
代码( .ino文件)可以在arduino ide软件中使用。

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