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Um medidor de temperatura, condutividade e nível de água do poço em tempo real: 6 etapas (com fotos)
Um medidor de temperatura, condutividade e nível de água do poço em tempo real: 6 etapas (com fotos)
Anonim
Um medidor de temperatura, condutividade e nível de água do poço em tempo real
Um medidor de temperatura, condutividade e nível de água do poço em tempo real

Estas instruções descrevem como construir um medidor de água de baixo custo e em tempo real para monitorar a temperatura, a condutividade elétrica (CE) e os níveis de água em poços cavados. O medidor é projetado para ficar dentro de um poço cavado, medir a temperatura da água, CE e nível da água uma vez por dia e enviar os dados por WiFi ou conexão de celular para a Internet para visualização e download imediatos. O custo das peças para construir o medidor é de aproximadamente Can $ 230 para a versão WiFi e Can $ 330 para a versão celular. O medidor de água é mostrado na Figura 1. Um relatório completo com instruções de construção, lista de peças, dicas para construir e operar o medidor e como instalar o medidor em um poço de água é fornecido no arquivo anexo (EC Meter Instructions.pdf). Uma versão publicada anteriormente deste medidor de água está disponível apenas para monitorar os níveis de água (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

O medidor usa três sensores: 1) um sensor ultrassônico para medir a profundidade da água no poço; 2) um termômetro à prova d'água para medir a temperatura da água e 3) um plugue doméstico comum de dois pinos, que é usado como um sensor EC de baixo custo para medir a condutividade elétrica da água. O sensor ultrassônico é conectado diretamente à caixa do medidor, que fica pendurada na parte superior do poço e mede a distância entre o sensor e o nível da água no poço; o sensor ultrassônico não está em contato direto com a água do poço. Os sensores de temperatura e CE devem ser imersos na água; esses dois sensores são conectados à caixa do medidor com um cabo que é longo o suficiente para permitir que os sensores se estendam abaixo do nível da água.

Os sensores são anexados a um dispositivo Internet-of-Things (IoT) que se conecta a uma rede WiFi ou celular e envia os dados de água a um serviço da web para serem representados graficamente. O serviço da web usado neste projeto é ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/), que é gratuito para pequenos projetos não comerciais (menos de 8.200 mensagens / dia). Para que a versão WiFi do medidor funcione, ele deve estar localizado próximo a uma rede WiFi. Poços de água domésticos geralmente atendem a essa condição porque estão localizados perto de uma casa com Wi-Fi. O medidor não inclui um registrador de dados, em vez disso, ele envia os dados da água para o ThingSpeak, onde são armazenados na nuvem. Portanto, se houver um problema de transmissão de dados (por exemplo, durante uma queda de Internet), os dados de água para aquele dia não são transmitidos e são perdidos permanentemente.

O design do medidor apresentado aqui foi modificado após um medidor que foi feito para medir os níveis de água em um tanque doméstico de água e relatar o nível de água via Twitter (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…) As principais diferenças entre o design original e o design apresentado aqui são a capacidade de operar o medidor com baterias AA em vez de um adaptador de energia com fio, a capacidade de visualizar os dados em um gráfico de série temporal em vez de uma mensagem do Twitter, o uso de um sensor ultrassônico projetado especificamente para medir os níveis de água e a adição de sensores de temperatura e CE.

O sensor EC de baixo custo feito sob medida, que é feito com um plugue doméstico comum, foi baseado em um projeto de sensor para medir as concentrações de fertilizantes em uma operação hidropônica ou aquapônica (https://hackaday.io/project/7008-fly -wars-a-hacker…). As medições de condutividade do sensor EC são compensadas por temperatura usando os dados de temperatura fornecidos pelo sensor de temperatura da água. O sensor de EC feito sob medida depende de um circuito elétrico simples (divisor de tensão DC) que só pode ser usado para medições de condutividade discretas e relativamente rápidas (ou seja, não para medições de EC contínuas). As medições de condutividade com este projeto podem ser feitas aproximadamente a cada cinco segundos. Como este circuito usa corrente DC em vez de corrente AC, fazer medições de condutividade em intervalos de menos de cinco segundos pode fazer com que os íons na água se tornem polarizados, levando a leituras imprecisas. O sensor de EC feito sob medida foi testado contra um medidor de EC comercial (YSI EcoSense pH / EC 1030A) e foi descoberto que mede a condutividade dentro de aproximadamente 10% do medidor comercial para soluções que estão dentro de ± 500 uS / cm do valor de calibração do sensor. Se desejado, o sensor EC de baixo custo feito sob medida pode ser substituído por uma sonda comercial, como a sonda de condutividade Atlas Scientific (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…).

O medidor de água neste relatório foi projetado e testado para poços cavados de grande diâmetro (0,9 m de diâmetro interno) com profundidades de água rasas (menos de 10 m abaixo da superfície do solo). No entanto, pode ser potencialmente usado para medir os níveis de água em outras situações, como poços de monitoramento ambiental, poços perfurados e corpos d'água superficiais.

Instruções passo a passo para construir o medidor de água são fornecidas abaixo. Recomenda-se que o construtor leia todas as etapas de construção antes de iniciar o processo de construção do medidor. O dispositivo IoT usado neste projeto é um fóton de partícula e, portanto, nas seções a seguir, os termos "dispositivo IoT" e "fóton" são usados alternadamente.

Suprimentos

Tabela 1: Lista de peças

Partes eletrônicas:

Sensor de nível de água - MaxBotix MB7389 (alcance de 5m)

Sensor de temperatura digital à prova d'água

Dispositivo IoT - Particle Photon com cabeçalhos

Antena (antena instalada dentro da caixa do medidor) - conector de 2,4 GHz, 6dBi, IPEX ou u. FL, 170 mm de comprimento

Cabo de extensão para fazer a sonda de condutividade - 2 pinos, cabo comum para uso externo, 5 m de comprimento

Fio usado para estender a sonda de temperatura, 4 condutores, 5 m de comprimento

Fio - fio jumper com conectores push-on (300 mm de comprimento)

Pacote de bateria - 4 X AA

Baterias - 4 X AA

Canalizações e peças de hardware:

Tubo - ABS, 50 mm (2 polegadas) de diâmetro, 125 mm de comprimento

Tampa superior, ABS, 50 mm (2 polegadas), rosqueada com junta para fazer uma vedação estanque

Tampa inferior, PVC, 50 mm (2 pol.) Com rosca NPT fêmea de ¾ pol. Para encaixar no sensor

2 acopladores de tubo, ABS, 50 mm (2 polegadas) para conectar a tampa superior e inferior ao tubo ABS

Parafuso com olhal e 2 porcas de aço inoxidável (1/4 polegada) para fazer o gancho na tampa superior

Outros materiais: fita isolante, fita de teflon, termorretrátil, frasco de comprimidos para fazer a tampa do sensor EC, solda, silicone, cola para a caixa de montagem

Etapa 1: montar a caixa do medidor

Monte a caixa do medidor
Monte a caixa do medidor

Monte a caixa do medidor conforme mostrado nas Figuras 1 e 2 acima. O comprimento total do medidor montado, ponta a ponta, incluindo o sensor e o olhal, é de aproximadamente 320 mm. O tubo ABS de 50 mm de diâmetro usado para fazer a caixa do medidor deve ser cortado em aproximadamente 125 mm de comprimento. Isso permite espaço suficiente dentro da caixa para abrigar o dispositivo IoT, a bateria e uma antena interna de 170 mm de comprimento.

Vede todas as juntas com cola de silicone ou ABS para tornar a caixa estanque. Isso é muito importante, caso contrário, a umidade pode entrar no gabinete e destruir os componentes internos. Um pequeno pacote dessecante pode ser colocado dentro da caixa para absorver a umidade.

Instale um parafuso de olhal na tampa superior fazendo um orifício e inserindo o parafuso de olhal e a porca. Uma porca deve ser usada tanto no interior como no exterior da caixa para prender o parafuso com olhal. Coloque silicone no interior da tampa no orifício do parafuso para torná-la estanque.

Etapa 2: conectar os fios aos sensores

Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores
Conecte os fios aos sensores

Sensor de nível de água:

Três fios (consulte a Figura 3a) devem ser soldados ao sensor de nível de água para conectá-lo ao Photon (ou seja, os pinos do sensor GND, V + e Pino 2). Soldar os fios para o sensor pode ser um desafio porque os orifícios de conexão no sensor são pequenos e próximos uns dos outros. É muito importante que os fios sejam soldados adequadamente ao sensor para que haja uma boa e forte conexão física e elétrica e sem arcos de solda entre os fios adjacentes. Uma boa iluminação e uma lente de aumento ajudam no processo de soldagem. Para aqueles que não têm experiência anterior em soldagem, alguma prática de soldagem é recomendada antes de soldar os fios ao sensor. Um tutorial online sobre como soldar está disponível na SparkFun Electronics (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).

Depois que os fios são soldados ao sensor, qualquer excesso de fio desencapado que saia do sensor pode ser aparado com alicate de corte em aproximadamente 2 mm de comprimento. Recomenda-se que as juntas de solda sejam cobertas com um grosso cordão de silicone. Isso dá às conexões mais resistência e reduz a chance de corrosão e problemas elétricos nas conexões do sensor se a umidade entrar na caixa do medidor. Fita elétrica também pode ser enrolada em volta dos três fios na conexão do sensor para fornecer proteção adicional e alívio de tensão, reduzindo a chance de que os fios se quebrem nas juntas de solda.

Os fios do sensor podem ter conectores do tipo push-on (consulte a Figura 3b) em uma extremidade para anexar ao Photon. O uso de conectores push-on facilita a montagem e desmontagem do medidor. Os fios do sensor devem ter pelo menos 270 mm de comprimento para que possam se estender por todo o comprimento da caixa do medidor. Este comprimento permitirá que o Photon seja conectado da extremidade superior da caixa com o sensor colocado na extremidade inferior da caixa. Observe que este comprimento de fio recomendado presume que o tubo ABS usado para fazer a caixa do medidor é cortado em um comprimento de 125 mm. Confirme antes de cortar e soldar os fios ao sensor se um comprimento de fio de 270 mm é suficiente para se estender além da parte superior da caixa do medidor para que o fóton possa ser conectado após a caixa ter sido montada e o sensor estar permanentemente conectado a O caso.

O sensor de nível de água agora pode ser conectado à caixa do medidor. Deve ser aparafusado firmemente na tampa inferior, usando fita de Teflon para garantir uma vedação estanque.

Sensor de temperatura:

O sensor de temperatura à prova d'água DS18B20 possui três fios (Fig. 4), que geralmente são coloridos em vermelho (V +), preto (GND) e amarelo (dados). Esses sensores de temperatura normalmente vêm com um cabo relativamente curto, com menos de 2 m de comprimento, que não é longo o suficiente para permitir que o sensor atinja o nível da água no poço. Portanto, o cabo do sensor deve ser estendido com um cabo à prova d'água e unido ao cabo do sensor com uma emenda à prova d'água. Isso pode ser feito revestindo as conexões de solda com silicone, seguido de termorretrátil. As instruções para fazer uma emenda à prova d'água são fornecidas aqui: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. O cabo de extensão pode ser feito usando uma linha de extensão telefônica externa comum, que tem quatro condutores e está prontamente disponível para compra online a baixo custo. O cabo deve ser longo o suficiente para que o sensor de temperatura possa se estender da caixa do medidor e ser imerso na água no poço, incluindo uma tolerância para a queda do nível de água.

Para que o sensor de temperatura funcione, um resistor deve ser conectado entre os fios vermelho (V +) e amarelo (dados) do sensor. O resistor pode ser instalado dentro da caixa do medidor diretamente nos pinos do Photon onde os fios do sensor de temperatura são conectados, conforme listado abaixo na Tabela 2. O valor do resistor é flexível. Para este projeto, um resistor de 2,2 kOhm foi usado, no entanto, qualquer valor entre 2,2 kOhm e 4,7 kOhm funcionará. O sensor de temperatura também requer um código especial para operar. O código do sensor de temperatura será adicionado posteriormente, conforme descrito na Seção 3.4 (Configuração do software). Mais informações sobre como conectar um sensor de temperatura a um Photon podem ser encontradas no tutorial aqui:

O cabo do sensor de temperatura deve ser inserido na caixa do medidor para que possa ser conectado ao Photon. O cabo deve ser inserido pela parte inferior da caixa, fazendo um orifício na tampa inferior da caixa (Fig. 5). O mesmo orifício pode ser usado para inserir o cabo do sensor de condutividade, conforme descrito na Seção 3.2.3. Depois que o cabo é inserido, o orifício deve ser totalmente vedado com silicone para evitar que qualquer umidade entre na caixa.

Sensor de condutividade:

O sensor EC usado neste projeto é feito de um plugue elétrico padrão norte-americano Tipo A, de 2 pinos inserido através de um “frasco de comprimidos” de plástico para controlar os “efeitos de parede” (Fig. 6). Os efeitos da parede podem afetar as leituras de condutividade quando o sensor está a cerca de 40 mm de outro objeto. Adicionar o frasco de comprimidos como uma caixa protetora ao redor do sensor controlará os efeitos da parede se o sensor estiver em contato próximo com a lateral do poço de água ou outro objeto no poço. Um orifício é feito através da tampa do frasco de comprimidos para inserir o cabo do sensor e o fundo do frasco de comprimidos é cortado para que a água possa fluir para o frasco e entrar em contato direto com os pinos do plugue.

O sensor EC tem dois fios, incluindo um fio terra e um fio de dados. Não importa o pino do plugue que você escolher para os fios de aterramento e de dados. Se um cabo de extensão suficientemente longo for usado para fazer o sensor EC, então o cabo será longo o suficiente para atingir o nível de água no poço e nenhuma emenda à prova d'água será necessária para estender o cabo do sensor. Um resistor deve ser conectado entre o fio de dados do sensor EC e um pino Photon para fornecer energia. O resistor pode ser instalado dentro da caixa do medidor diretamente nos pinos do Photon onde os fios do sensor EC são conectados, conforme listado abaixo na Tabela 2. O valor do resistor é flexível. Para este projeto, um resistor de 1 kOhm foi usado; entretanto, qualquer valor entre 500 Ohm e 2,2 kOhm funcionará. Valores de resistor mais altos são melhores para medir soluções de baixa condutividade. O código incluído nestas instruções usa um resistor de 1 kOhm; se um resistor diferente for usado, o valor do resistor deve ser ajustado na linha 133 do código.

O cabo para o sensor EC deve ser inserido na caixa do medidor para que possa ser conectado ao Photon. O cabo deve ser inserido pela parte inferior da caixa, fazendo um orifício na tampa inferior da caixa (Fig. 5). O mesmo orifício pode ser usado para inserir o cabo do sensor de temperatura. Depois que o cabo é inserido, o orifício deve ser totalmente vedado com silicone para evitar que qualquer umidade entre na caixa.

O sensor EC deve ser calibrado usando um medidor EC comercial. O procedimento de calibração é feito em campo, conforme descrito na Seção 5.2 (Procedimento de configuração de campo) do relatório anexo (EC Meter Instructions.pdf). A calibração é feita para determinar a constante de célula do medidor EC. A constante da célula depende das propriedades do sensor EC, incluindo o tipo de metal de que os pinos são feitos, a área de superfície dos pinos e a distância entre os pinos. Para um plugue Tipo A padrão como o usado neste projeto, a constante da célula é de aproximadamente 0,3. Mais informações sobre a teoria e medição da condutividade estão disponíveis aqui: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… e aqui:

Etapa 3: conectar sensores, bateria e antena ao dispositivo IoT

Anexe sensores, bateria e antena ao dispositivo IoT
Anexe sensores, bateria e antena ao dispositivo IoT

Conecte os três sensores, bateria e antena ao Photon (Fig. 7) e insira todas as peças na caixa do medidor. A Tabela 2 fornece uma lista das conexões de pinos indicadas na Figura 7. Os sensores e os fios da bateria podem ser conectados por soldagem diretamente ao Photon ou com conectores do tipo push-on que se prendem aos pinos do cabeçalho na parte inferior do Photon (como visto na Fig. 2). O uso de conectores push-on torna mais fácil desmontar o medidor ou substituir o Photon se ele falhar. A conexão da antena no Photon requer um conector do tipo u. FL (Fig. 7) e deve ser firmemente pressionado no Photon para fazer a conexão. Não instale as baterias no pacote de bateria até que o medidor esteja pronto para ser testado ou instalado em um poço. Não há interruptor liga / desliga incluído neste projeto, então o medidor é ligado e desligado instalando e removendo as baterias.

Tabela 2: Lista de conexões de pinos no dispositivo IoT (Particle Photon):

Pino D2 do fóton - conecte ao - pino 6 do sensor WL, V + (fio vermelho)

Pino D3 do fóton - conecte ao - pino 2 do sensor WL, dados (fio marrom)

Pino de fóton GND - conecte ao - sensor WL pino 7, GND (fio preto)

Pino D5 do fóton - conecte ao - Sensor de temperatura, dados (fio amarelo)

Pino de fóton D6 - conectar ao - Sensor de temperatura, V + (fio vermelho)

Pino de fóton A4 - conecte a - Sensor de temperatura, GND (fio preto)

Pino de fóton D5 a D6 - sensor de temperatura, resistor R1 (conecte um resistor de 2,2k entre os pinos de fóton D5 e D6)

Pino de fóton A0 - conectar ao - sensor EC, dados

Pino de fóton A1 - conecte ao - sensor EC, GND

Pino de fóton A2 a A0 - sensor EC, resistor R2 (conecte um resistor de 1k entre os pinos de fóton A0 e A2)

Pino de fóton VIN - conectar a - Bateria, V + (fio vermelho)

Pino de fóton GND - conectar a - Bateria, GND (fio preto)

Pino Photon u. FL - conectar - Antena

Etapa 4: configuração do software

Configuração de software
Configuração de software

Cinco etapas principais são necessárias para configurar o software do medidor:

1. Crie uma conta Particle que fornecerá uma interface online com o Photon. Para fazer isso, baixe o aplicativo móvel Particle para um smartphone: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Depois de instalar o aplicativo, crie uma conta Particle e siga as instruções online para adicionar o Photon à conta. Observe que quaisquer fótons adicionais podem ser adicionados à mesma conta sem a necessidade de baixar o aplicativo Particle e criar uma conta novamente.

2. Crie uma conta ThingSpeak https://thingspeak.com/login e configure um novo canal para exibir os dados do nível de água. Um exemplo de página da Web ThingSpeak para um medidor de água é mostrado na Figura 8, que também pode ser visualizado aqui: https://thingspeak.com/channels/316660 Instruções para configurar um canal ThingSpeak são fornecidas em: https:// docs.particle.io / tutorials / device-cloud / we… Observe que canais adicionais para outros Photons podem ser adicionados à mesma conta sem a necessidade de criar outra conta ThingSpeak.

3. Um “webhook” é necessário para passar os dados do nível de água do Photon para o canal ThingSpeak. As instruções para configurar um webhook são fornecidas no Apêndice B do relatório em anexo (EC Meter Instructions.pdf) Se mais de um medidor de água estiver sendo construído, um novo webhook com um nome exclusivo deve ser criado para cada Photon adicional.

4. O webhook que foi criado na etapa acima deve ser inserido no código que opera o Photon. O código para a versão WiFi do medidor de nível de água é fornecido no arquivo anexo (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). Em um computador, acesse a página da Web do Particle https://thingspeak.com/login, faça login na conta do Particle e navegue até a interface do aplicativo Particle. Copie o código e use-o para criar um novo aplicativo na interface do aplicativo Particle. Insira o nome do webhook criado acima na linha 154 do código. Para fazer isso, exclua o texto entre as aspas e insira o novo nome do webhook entre as aspas na linha 154, que se lê da seguinte maneira: Particle.publish ("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes".

5. O código agora pode ser verificado, salvo e instalado no Photon. Quando o código for verificado, ele retornará um erro que diz “OneWire.h: Nenhum arquivo ou diretório”. OneWire é o código da biblioteca que executa o sensor de temperatura. Este erro deve ser corrigido instalando o código OneWire da biblioteca Particle. Para fazer isso, vá para a interface do Particle App com seu código exibido e role para baixo até o ícone Bibliotecas no lado esquerdo da tela (localizado logo acima do ícone de ponto de interrogação). Clique no ícone Bibliotecas e pesquise OneWire. Selecione OneWire e clique em “Incluir no Projeto”. Escolha o nome do seu aplicativo na lista, clique em “Confirmar” e salve o aplicativo. Isso adicionará três novas linhas ao topo do código. Essas três novas linhas podem ser excluídas sem afetar o código. É recomendável que você exclua essas três linhas para que os números da linha de código correspondam às instruções neste documento. Se as três linhas forem deixadas no lugar, todos os números de linha de código discutidos neste documento serão adiantados em três linhas. Observe que o código é armazenado e instalado no Photon da nuvem. Este código será usado para operar o hidrômetro quando ele estiver dentro do poço. Durante a instalação em campo, algumas alterações precisarão ser feitas no código para definir a frequência de relatórios para uma vez por dia e adicionar informações sobre o poço de água (isso está descrito no arquivo anexo "Instruções do medidor EC.pdf" na seção intitulada “Instalação do medidor em um poço de água”).

Etapa 5: teste o medidor

Teste o medidor
Teste o medidor

A construção do medidor e a configuração do software agora estão completas. Neste ponto, é recomendado que o medidor seja testado. Dois testes devem ser concluídos. O primeiro teste é usado para confirmar se o medidor pode medir corretamente os níveis de água, valores de CE e temperatura e enviar os dados para o ThingSpeak. O segundo teste é usado para confirmar se o consumo de energia do Photon está dentro da faixa esperada. Este segundo teste é útil porque as baterias irão falhar mais cedo do que o esperado se o Photon estiver usando muita energia.

Para fins de teste, o código é definido para medir e relatar os níveis de água a cada dois minutos. Este é um período de tempo prático para esperar entre as medições enquanto o medidor está sendo testado. Se uma frequência de medição diferente for desejada, altere a variável chamada MeasureTime na linha 19 do código para a frequência de medição desejada. A frequência de medição é inserida em segundos (ou seja, 120 segundos é igual a dois minutos).

O primeiro teste pode ser feito no escritório pendurando o medidor acima do chão, ligando-o e verificando se o canal ThingSpeak reporta com precisão a distância entre o sensor e o chão. Neste cenário de teste, o pulso ultrassônico reflete no chão, que é usado para simular a superfície da água no poço. Os sensores de EC e temperatura podem ser colocados em um recipiente de água de temperatura e condutividade conhecidas (isto é, conforme medido por um medidor de EC comercial) para confirmar que os sensores relatam os valores corretos para o canal ThingSpeak.

Para o segundo teste, a corrente elétrica entre a bateria e o fóton deve ser medida para confirmar que corresponde às especificações na folha de dados do fóton: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… A experiência mostra que este teste ajuda a identificar dispositivos IoT defeituosos antes de serem implantados em campo. Meça a corrente colocando um medidor de corrente entre o fio V + positivo (fio vermelho) na bateria e o pino VIN no Photon. A corrente deve ser medida tanto no modo de operação quanto no modo de hibernação. Para isso, ligue o Photon e ele iniciará no modo operacional (conforme indicado pelo LED no Photon passando para a cor ciano), que funciona por aproximadamente 20 segundos. Use o medidor de corrente para observar a corrente operacional durante este tempo. O Photon entrará automaticamente no modo de hibernação por dois minutos (conforme indicado pelo desligamento do LED no Photon). Use o medidor de corrente para observar a corrente do sono profundo neste momento. A corrente de operação deve estar entre 80 e 100 mA, e a corrente do sono profundo deve estar entre 80 e 100 µA. Se a corrente for superior a esses valores, o Photon deve ser substituído.

O medidor agora está pronto para ser instalado em um poço de água (Fig. 9). Instruções sobre como instalar o medidor em um poço de água, bem como a construção do medidor e dicas de operação, são fornecidas no arquivo anexo (EC Meter Instructions.pdf).

Etapa 6: como fazer uma versão celular do medidor

Como fazer uma versão celular do medidor
Como fazer uma versão celular do medidor
Como fazer uma versão celular do medidor
Como fazer uma versão celular do medidor

Uma versão celular do medidor de água pode ser construída fazendo modificações na lista de peças, instruções e código descritos anteriormente. A versão celular não requer WiFi porque se conecta à Internet por meio de um sinal de celular. O custo das peças para construir a versão celular do medidor é de aproximadamente Can $ 330 (excluindo impostos e frete), mais aproximadamente Can $ 4 por mês para o plano de dados do celular que vem com o dispositivo IoT celular.

O medidor celular usa as mesmas peças e etapas de construção listadas acima com as seguintes modificações:

• Substitua o dispositivo IoT WiFi (Particle Photon) por um dispositivo IoT celular (Particle Electron): https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Ao construir o medidor, use as mesmas conexões de pino descritas acima para o Versão WiFi do medidor na Etapa 3.

• O dispositivo IoT celular usa mais energia do que a versão WiFi e, portanto, duas fontes de bateria são recomendadas: uma bateria Li-Po de 3,7 V, que vem com o dispositivo IoT, e uma bateria com 4 baterias AA. A bateria 3,7 V LiPo conecta-se diretamente ao dispositivo IoT com os conectores fornecidos. O pacote de bateria AA é conectado ao dispositivo IoT da mesma maneira que descrito acima para a versão WiFi do medidor na Etapa 3. O teste de campo mostrou que a versão celular do medidor irá operar por aproximadamente 9 meses usando a configuração de bateria descrita acima. Uma alternativa ao uso da bateria AA e da bateria Li-Po de 3,7 V de 2.000 mAh é usar uma bateria de Li-Po de 3,7 V com maior capacidade (por exemplo, 4.000 ou 5.000 mAh).

• Uma antena externa deve ser conectada ao medidor, como: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… Certifique-se de que seja classificada para a frequência usada pelo provedor de serviço celular onde a água medidor será usado. A antena que acompanha o dispositivo IoT celular não é adequada para uso ao ar livre. A antena externa pode ser conectada com um cabo longo (3 m) que permite que a antena seja conectada na parte externa do poço na cabeça do poço (Fig. 10). Recomenda-se que o cabo da antena seja inserido pela parte inferior da caixa e totalmente vedado com silicone para evitar a entrada de umidade (Fig. 11). Recomenda-se um cabo de extensão coaxial externo de boa qualidade à prova d'água.

• O dispositivo IoT celular funciona com um código diferente da versão WiFi do medidor. O código para a versão celular do medidor é fornecido no arquivo anexo (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).

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