如何使用NodeMCU制作雨量計(jì)

步驟1：組件

NodeMCU

AH180霍爾效應(yīng)傳感器

磁鐵

傾卸桶（見(jiàn)下文）

一些連接線

面包板（我們已使用Adafruit Perma-Proto面包板）

外殼和電纜密封套

4 x AA電池座和電池

步驟2：建造一個(gè)傾倒桶

傾倒桶是用于測(cè)量降雨量的相當(dāng)普遍的工具。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備，由一個(gè)將水引導(dǎo)到水桶中的漏斗組成。桶裝滿后，它會(huì)提示您啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，傾倒水，并開(kāi)始在另一側(cè)裝滿桶。 -有關(guān)更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)Wikipedia

對(duì)于您自己的雨量計(jì)，最簡(jiǎn)單的選擇是購(gòu)買(mǎi)一個(gè)。像這樣或類(lèi)似的東西將適用于我們的設(shè)置。如果您要購(gòu)買(mǎi)一個(gè)，則無(wú)需擔(dān)心霍爾效應(yīng)傳感器或磁鐵。如果您正在尋找一些更農(nóng)業(yè)的產(chǎn)品，則可以從本地硬件商店中挑選零件，然后一起購(gòu)買(mǎi)。從這些人那里檢查設(shè)計(jì)

在我們的案例中，我們已經(jīng)3D打印了一個(gè)。我們基于BulldogLowell撰寫(xiě)的這篇文章。我們已對(duì)其進(jìn)行了少許修改以適合我們的傳感器和磁體。

每次在存儲(chǔ)桶中都可以在我們的Github存儲(chǔ)庫(kù)中找到STL文件

校準(zhǔn)

提示，開(kāi)關(guān)記錄一個(gè)計(jì)數(shù)，我們可以將其轉(zhuǎn)換為降雨的高度。降雨的高度可以通過(guò)收集的雨水量與收集面積之比來(lái)確定：

降雨高度（cm）=收集水量（mL）/收集面積（cm2）

對(duì)于我們的收集器，我們的收集區(qū)域?yàn)?.5厘米x 3.5厘米（19.25平方厘米），每個(gè)鏟斗尖端的收集量為2.5毫升。

安裝

安裝單元時(shí)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

確保每個(gè)提示的降雨高度為0.1298cm或1.298mm。裝置完全處于水平狀態(tài)-否則，鏟斗不會(huì)為每個(gè)吸頭收集相同的體積-并且結(jié)果將不準(zhǔn)確

將其安裝在離地面至少一米的地方。這是為了減少任何東西意外倒入的可能性（例如灰塵）。

確保沒(méi)有超出規(guī)格的范圍?？雌饋?lái)似乎很明顯，但重要的是在它的幾英尺內(nèi)沒(méi)有任何樹(shù)枝或樹(shù)葉，以確保沒(méi)有任何東西可以干擾雨水。 （記住，樹(shù)枝會(huì)隨著時(shí)間而增長(zhǎng)。）

步驟3：接線

設(shè)備的基本接線圖。您可以在此說(shuō)明的最后看到最終版本，以及如何將其連接到小費(fèi)桶。

不一定需要LED和按鈕，但對(duì)于發(fā)布手冊(cè)很有用

步驟4：源代碼

對(duì)于雨量計(jì)，我們將每隔30分鐘發(fā)布一次數(shù)據(jù)，以備就緒。 io服務(wù)。我們將使用readiness.io庫(kù)來(lái)管理wifi和服務(wù)連接。我們還在一個(gè)單獨(dú)的.h文件中拆分了所有配置變量。

在RainGauge.ino代碼中，我們有三個(gè)執(zhí)行關(guān)鍵功能的中斷

Rain中斷-檢測(cè)鏟斗何時(shí)傾斜，并將其添加到收集的雨高

計(jì)時(shí)器中斷-定期（我們已經(jīng)使用了30分鐘）獲取雨高并將其發(fā)送到readiness.io服務(wù)器，然后重置高度。

按鈕中斷-手動(dòng)執(zhí)行與計(jì)時(shí)器相同的功能（我們主要用于測(cè)試是可選的）

您可以下載完整的源代碼此處

《圖id =“ rich-embed-files” class =“ ible-files”》

config.h

const 字符串CHANNEL_ID = ” XXXXXXXXXXXXXX “ ; // Readiness.io頻道ID

const 字符串SENSOR_ID = ” XXXXXXXXXXXXXXX “ ; //您的AgriWebb或組成的傳感器ID

const 字符串主題= ” rain-gauge “ ; //傳感器的類(lèi)型或您發(fā)送的數(shù)據(jù)的名稱(chēng)

const 字符串VERSION = ” 1 “ ;

const 字符串格式= “ ” ;

const char * WIFI_SSID = ” XXXXXXX “ ; //您的WiFi SSID/名稱(chēng)

const char * WIFI_PASS = ” XXXXXXX “ 跨度》 ; //您的WiFi密碼

const uint16_t UPDATE_RATE = 120 ; //發(fā)送數(shù)據(jù)之間的等待時(shí)間（以秒為單位）

const uint8_t TIMEZONE_OFFSET = 10 ; //傳感器所在的時(shí)區(qū)（例如GMT為10）

const double BUCKETTIP_HEIGHT = 0.1298 ; //不要忘記為您自己的小費(fèi)桶進(jìn)行更改。

//單個(gè)鏟斗尖端收集的雨水高度（以毫米為單位）

//由單個(gè)桶尖中的集水量（mL

//除以收集區(qū)域

查看GitHub托管于?的rawconfig.h

rainGauge.ino

＃ include 《 readiness_io。 ?》

＃ include 《 Ticker.h 》

＃ include ” config.h “

const int LED_PIN = 0 ; //連接LED的引腳（D3）

const int INTERRUPT_PIN = 14 ; //該引腳連接測(cè)試按鈕（D5）

揮發(fā) double RAIN_HEIGHT = 0 ; //變量，用于存儲(chǔ)rain_height

易失性字節(jié)中斷= 0 ;

readiness_io 客戶端（CHANNEL_ID，TOPIC，SENSOR_ID，VERSION，F(xiàn)ORMAT）；

股票行情計(jì)時(shí)器；

/* 中斷c安裝雨量計(jì) */

無(wú)效 rainInterrupt （）{

RAIN_HEIGHT + = BUCKETTIP_HEIGHT; //取當(dāng)前的雨高度并添加水桶的數(shù)量

序列號(hào)。打?。?” 當(dāng)前雨水收集高度（mm）： “ ）;

串行。 println （RAIN_HEIGHT）;

}

void handleInterrupt （）{

中斷++；

}

/* 中斷計(jì)時(shí)器，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到Readiness.io服務(wù)器 */

void writeToServer （）{

interrupt ++;

}

void 設(shè)置（）{

pinMode （LED_PIN，輸出）；

pinMode （BUILTIN_LED，輸出）;

digitalWrite （BUILTIN_LED，高）； //內(nèi)部LED處于低電平時(shí)會(huì)亮起-因此我們必須將其關(guān)閉/

串行。開(kāi)始（ 115200 ）;

串行。 setTimeout （ 2000 ）;

同時(shí) （！Serial）{} //等待序列初始化。

序列號(hào)。 println （ ” 設(shè)備已啟動(dòng)“ ）;

序列號(hào)。打印（ “ 連接到“ ）;

串行。 println （WIFI_SSID）;

客戶端。 wifiConnection （WIFI_SSID，WIFI_PASS）;

pinMode （INTERRUPT_PIN，INPUT_PULLUP）； //設(shè)置簧片/霍爾效應(yīng)的中斷引腳

attachInterrupt （ digitalPinToInterrupt （INTERRUPT_PIN），rainInterrupt，RISING）； //附加中斷。

計(jì)時(shí)器。附加（UPDATE_RATE，writeToServer）；

客戶端。 testConnection （）;

}

void loop （）{

如果（中斷》 0 ）{

客戶端。 publishData （RAIN_HEIGHT）;

RAIN_HEIGHT = 0 ;

interrupt = 0 ;

digitalWrite （LED_PIN，高）；

delay （ 250 ）;

digitalWrite （LED_PIN，LOW）;

}

}

查看GitHub托管的?托管的rawrainGauge.ino

步驟5：成品

這是最終的雨量計(jì)。 nodeMCU放在外殼中，傾卸桶的電線通過(guò)電纜密封套進(jìn)入，以確保其防水性并可以安全地安裝在外部。我們的電線是應(yīng)該的，但您可以根據(jù)需要制作它們。

您還可以看到自卸斗的內(nèi)部。傳感器固定在墻壁上，而磁鐵則固定在翻斗的擺臂上，因此每次裝滿并翻倒時(shí)都會(huì)記錄讀數(shù)。組裝翻斗的最困難的部分是正確放置傳感器和磁鐵。只需足夠接近即可讀取讀數(shù)，而無(wú)需工具即可始終保持打開(kāi)狀態(tài)。