如何使用霍爾效應(yīng)傳感器和簧片開關(guān)制作風(fēng)速計

第1步：物料清單

風(fēng)向標(biāo)

8 x簧片開關(guān)

8 x 10 k歐姆電阻器

10 cm PVC管

2個PVC蓋5 cm直徑

1 PVC蓋2.5 cm直徑

1 CD4051模擬多路復(fù)用器

1個塑料盤

20 x 20強塑料件

1釹磁鐵（磁鐵的尺寸必須允許兩個開關(guān)同時連接。我的是0.5 x 0.5厘米，它是表現(xiàn)不錯。）

10種不同顏色的電線

1通用PCB

1個與鋁管直徑相同的滾珠軸承

1鋁管約20 cm

1鋁管約10 cm

1軟管夾

環(huán)氧質(zhì)量

瞬干膠 - 氰基丙烯酸酯和碳酸氫鈉

風(fēng)速計

2乒乓球

4支木棒或鋁棒約12支cm

1個滾珠軸承

1根鋁管約5 cm

3根不同顏色的電線

1霍爾傳感器SS49E

1釹磁鐵

環(huán)氧質(zhì)量和瞬干膠 - 氰基丙烯酸酯和碳酸氫鈉

2個塑料水龍頭直徑約3厘米

1 PVC帽和5厘米PVC管

1 PVC蓋帽直徑2.5厘米

Nodemcu

電子項目塑料外殼

烙鐵

1 PVC管約2米“T”PVC連接器

1 PVC 90度連接

5V電源（我正在使用太陽能電池板）

第2步：組裝Wind Vane Rosetta

安裝在PCB上的簧片開關(guān)和電阻器

以圓形的形式切割通用PCB，其直徑略小于PVC CAP，因為它是準(zhǔn)備它將適合它。

將簧片開關(guān)的支腳彎曲90度，小心地將它們裝入PCB，以免斷裂保護(hù)玻璃。理想的距離是玻璃3毫米。根據(jù)圖表安裝每個簧片開關(guān)。每個從0到7的數(shù)字作為圖表。將端子連接到多路復(fù)用器時，正確識別將非常重要。使用烙鐵將它們焊接在板上。

將每個電阻器放置在其中一個端子焊接在簧片開關(guān)的一個端子中的圖中，另一個電阻器對于所有電阻器都是通用的。電阻器，位于PCB的中心。

焊接連接簧片開關(guān)所有外部端子的銅質(zhì)電纜，最后兩個沒有連接。就像一枚戒指。焊接順序無關(guān)緊要。

每種電阻和每種顏色的簧片開關(guān)焊點的連接處。他們有8種不同。將紅線焊接到簧片開關(guān)的銅環(huán)上作為正極和黑線連接到“rosetta”中心所有電阻的連接處，作為負(fù)極。

查看圖表并且要小心保留用于連接多路復(fù)用器的電纜編號。

在裝配前測試連接。

在繼續(xù)裝配之前我建議測試連接。使用LED，任何18650電池3.7 V，釹磁鐵和帶鱷魚爪的電纜。將電池連接到端子VCC和GND以及GND中的鱷魚電纜，另一端連接到LED的負(fù)極（使用不需要電阻的藍(lán)色）。將另一根電纜連接到LED的正極，另一根連接到連接到開關(guān)的每根電纜?，F(xiàn)在將磁鐵穿過連接開關(guān)的外邊緣。如果指示燈亮起，則表示沒問題。如果沒有打開，請檢查焊縫。要同時測試兩個連接，請同時使用另一根電纜和另一根電纜。當(dāng)磁鐵在兩個開關(guān)之間通過時，兩個LED應(yīng)該亮起。兩個LED必須同時點亮，以便電信號可以代表指南針的輔助點，如ENE，ESE，SSW，NNW等。

步驟3 ：與CD4051多路復(fù)用器的連接

CD4051模擬多路復(fù)用器

多路復(fù)用器是具有多個輸入和單個數(shù)據(jù)輸出的組合電路。它們配備了控制輸入，能夠選擇一個且只有一個數(shù)據(jù)輸入，以允許它們從所選輸入傳輸?shù)剿鲚敵觥?/p>

如果您不知道CD4051的操作，我建議閱讀您可以在網(wǎng)上找到的數(shù)據(jù)表?？傊?，4051有8個模擬輸入，編號從0到7，3和A，B和C引腳組合在一起，允許讀取輸入并定義連接的模擬輸出。在每次讀數(shù)時，軟件分析哪些連接具有正電流并且將指示相應(yīng)的風(fēng)向。這將在帖子的第2部分詳細(xì)解釋。查看圖表以了解rosetta如何連接到多路復(fù)用器。

與Nodemcu的連接

我們需要8根電纜來連接Nodemcu。請參見圖表。

1對正極（紅色）和接地（黑色）導(dǎo)線，為羅塞塔提供電流

1對正極（紅色）和接地（黑色）電纜用于模擬輸出的CD4051

1電纜的電流A0（灰色）

用于引腳A = D5（藍(lán)色）的數(shù)字輸入的1根電纜

1引腳數(shù)字輸入電纜B = D4（綠色）

引腳數(shù)字輸入1電纜C = D3（黃色）

我使用了不同顏色的10芯電話線為了便于最終組裝。

識別每條電纜及其相應(yīng)的地址，以便于最終組裝。

步驟4：將所有東西安裝在PVC支架上

安裝支架

取5厘米直徑的PVC蓋，一根PVC管和直徑2.5厘米的蓋子將它們粘在一起根據(jù)照片即時膠水。您還可以在管子的直徑上打孔，以改善部件之間的連接。在所有部件粘合之后，在每個部件的膠合邊緣上涂抹更多膠水，并立即用小蘇打覆蓋。干燥膠水時，您將獲得非常好的硬度。

您還應(yīng)將硅膠粘在CAP的邊緣，以便密封2個CAP之間的接頭，便于裝配羅塞塔。在繼續(xù)之前讓它們干燥。

小心地插入已安裝在支撐件上的羅塞塔，并使其緊貼CAP的邊緣。請記住，我們將在此之上安裝第二個CAP。用最終解決方案查看照片。請識別每根電纜以方便與nodemcu的連接。

步驟5：安裝葉片

安裝葉片的結(jié)構(gòu)

制作一個指針環(huán)氧樹脂質(zhì)量與照片中顯示的形狀。正確干燥時，稱重并保存值。

取出一塊塑料并對稱切割，以便葉片的后部用于引導(dǎo)風(fēng)。稱重并保存價值。

取一根鋁管并用指針和風(fēng)向標(biāo)粘上即時膠水，所有碎片排在中間。用小蘇打做同樣的事情，以增加每個膠合部分的硬度。

取第二個鋁管，讓我們確定它將被卡在另一個管中的位置。為了保持工件的平衡，背部重量的距離應(yīng)該等于指針重量的距離。 （參見圖中所示的計算。）距離測量應(yīng)該或多或少地對每個部件的質(zhì)量中心進(jìn)行。使用速溶膠和小蘇打。

在CAP的中心用滾珠軸承的直徑打個洞。用速溶膠將其粘在蓋子上。選擇與葉片垂直鋁管內(nèi)徑相同的滾珠軸承是很重要的。

最后，取一個直徑約為4.5厘米的塑料圓盤，并在上面貼上一小塊金屬。邊緣。查看照片通過這種方式，您可以“粘貼”釹磁鐵并在校準(zhǔn)儀器時進(jìn)行調(diào)整。它可以在幾個方向上移動以猜測測量值的讀數(shù)。

將塑料盤放置在金屬部件的方向與水平鋁管指針相同的位置。這對于磁鐵指示與葉片相同的方向非常重要。

為了便于風(fēng)速計的最終組裝，并將葉片的北部與北部地理區(qū)域?qū)R，風(fēng)在上方并粘貼在頂部CAP的上限。圓盤將卡在鋁管中，但首先，將鋁管插入滾珠軸承并將鋁管插入圓盤。調(diào)整高度，使磁鐵與CAP邊緣之間的距離在1到1.5厘米之間。這必須足以使磁鐵正確連接簧片開關(guān)。用瞬間膠水和碳酸氫鈣盡可能水平粘貼圓盤。

通過將風(fēng)玫瑰的北部與開關(guān)編號0（代表北方）對齊并使用夾具連接來安裝兩個部件。他們。不要使用膠水，因為在完全準(zhǔn)備好之前你必須多次適合和校準(zhǔn)。

查看照片以查看最終解決方案。

步驟6：Mouting風(fēng)速計

安裝支架

取下2個塑料蓋并用速溶膠粘住。如圖所示，在蓋子上鉆4個孔。在每個洞中粘上木棒或鋁棒。在中間切割2個乒乓球，并將每個球桿粘在桿的末端，所有球的凹陷部分都在同一側(cè)。大致的測量結(jié)果如圖所示。

在CAP中心2.5厘米處用滾珠軸承的直徑打孔。用速溶膠將其粘在蓋子上。小心使用小蘇打。

將鋁管插入兼容高度的滾珠軸承中（見圖）。如果沒有正確調(diào)整，請小心地放一滴膠水。

安裝霍爾模塊

在CAP的邊緣，打個小洞為了通過霍爾傳感器的頭部。

根據(jù)照片將釹磁鐵粘到塑料蓋的側(cè)面。

使用3根不同顏色的電線連接傳感器模塊。

插入霍爾模塊，將傳感器對準(zhǔn)磁鐵，距離為2至4 mm。測試軸的旋轉(zhuǎn)是否沒有通過傳感器撞擊磁鐵。

使用3.7 V電池測試模塊是否通過將LED連接到每個觸點來響應(yīng)磁鐵接近。如果指示燈亮起，一切正常。如果沒有，將傳感器移近磁鐵，直到LED亮起。

如果一切正常，用膠水將模塊固定在支架上。

最后，另一個棒的末端將用速溶膠和小蘇打粘在塑料蓋上，調(diào)整正確的高度。

識別電線

識別所有的電纜 - VCC，GND和信號 - 便于與nodemcu連接。

步驟7：全部放在一起

現(xiàn)在您可以使用“T”連接和一根PVC管將兩個設(shè)備安裝在一起，如圖所示。不要使用膠水，因為如果需要進(jìn)行一些調(diào)整或維護(hù)，則無法使用。我做了小孔，并用螺絲將它們弄緊。將2個設(shè)備的電纜穿過管子。

當(dāng)風(fēng)速計安裝在房屋的屋頂上時，我還用3米的電纜將它連接到將安裝在室內(nèi)的nodemcu上。

步驟8：連接Nodemcu和安裝

圖表顯示正確連接每根電纜。

為了測試操作，我使用0.96“OLED屏幕讀取測量結(jié)果并驗證它們是否正確，以這種方式連接OLED：

D1 - SCL

D2 - SDA

VCC和GND

要安裝在天花板上，唯一要注意的是將整個設(shè)備保持在正確的水平。為此，請使用氣泡水平儀還有許多大型螺絲。不要忘記在風(fēng)速計的北面找到指南針的北方地區(qū)。否則，風(fēng)的方向?qū)⑴c現(xiàn)實不符。

就是這樣。下一篇文章，我將使用Arduino IDE解釋要在nodemcu中加載的草圖。