Save The World One Tropfen auf einmal, Teil 1: Überwachung Water Flow - Sanitär-Free - Mit einem Piezo Und Pinoccio Mesh Networking

11 Schritt:Schritt 1: Sie benötigen Schritt 2: Versuchsaufbau Schritt 3: Protoboarding Schritt 4: Fräsen einem Wellenbund Schritt 5: Montage Prototype 1 Schritt 6: Fehlersuche und Optimierung der Schaltung Schritt 7: Die Wahl der richtigen Sensor Schritt 8: Aufbau einer PCB-Schild Mit 123D Circuits! Schritt 9: Planung und 3D-Printing ein Gehäuse Schritt 10: Testen & Visualisierung der Daten Schritt 11: So was tun Sie mit diesen Informationen? Senden es an die Cloud?

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Wasser ist billig, aber in Kalifornien ist eine der schlimmsten Dürren immer jetzt. Seien wir ehrlich: Wir können die Dürre nicht beheben. Allerdings sind einige CA Bewohner aktiv aus Trinkwasser läuft. Auf kommunaler Ebene ist es schwierig, sofortige Änderung erlassen, aber wir können ändern, wie wir zu Hause unser Wasser. Ich beschloss, es wäre eine gute Idee, meine Energien und die Ressourcen meiner Artist Residency am Pier 9 Richtung etwas, was wir ändern können, zu konzentrieren:. Unsere Gewohnheiten Es ist möglich, unser Verhalten einfach dramatisch verändern, indem sie uns bewusst, aber wir haben einfach nicht wissen, wo unser Wasser geht. Eine Rechnung am Ende des Monats nicht geben Ihnen viele nützliche Informationen, und es gibt Ihnen die Informationen im Monat zu spät. Also machte ich mich auf, um das Problem zu lösen, nicht zu wissen, wo unser Wasser geht auf eine Echtzeitbasis.
Auf der Suche nach Inspiration, über eine ehrfürchtige instructable kam ich durch StaceyK, wo Sie einen Piezo-Sensor verwenden, um auf das Wasser aus einem Wasserhahn oder tippen fließt zu hören und zu übersetzen, dass die Schwingungsdaten um den Fluidstrom. Dies gibt Ihnen eine genaue Vorstellung davon, wie viel Wasser Sie sind mit diesem speziellen Gerät. Es hatte eine einfache Umgebungsanzeige mit LEDs, die von grün auf rot geschaltet, wenn Sie einen bestimmten Wasserverbrauch überschritten. Ich war inspiriert!
Also dachte ich, warum nicht setzen diese im ganzen Haus? Ich wollte nicht an einem Wasserhahn zu beenden, wollte ich eine Nutzung Zusammenbruch eines ganzen Haus. Das Internet der Dinge entwickelt sich rasch, bis mit Wohnwasserverbrauch beschleunigen. Ich fand eine kühle kleine Firma namens Pinocchio : Sie Low-Cost-Mesh-Networking-Geräte, die Daten über ein Netzwerk an den Web-Relais und übertragen können, dass haben. Also machte ich mich auf, um es einfach, diese Informationen zu erhalten.
Das war mein letztes Projekt für die Artist in Residence-Programm an Pier 9, und ich freue mich auf meine Erkenntnisse zu präsentieren. Ich begann mit Null Kenntnisse der Elektronik, und es verwandelte sich in diese, von denen ich sehr stolz bin. Und ich weiß es besser gemacht werden kann. Wirst du mir helfen, diese auf die nächste Stufe zu nehmen?
Inhaltsverzeichnis:
1. Save The World One Drop auf einmal, Teil 1: Überwachung Water Flow - Sanitär-Free - Mit einem Piezo Und Pinoccio Mesh Networking
2. Save The World One Drop zu einer Zeit, Teil 2: Überwachen des Wasser Main (Klempner Free)
3. Save The World One Drop zu einer Zeit, Teil 3: Netzwerkbetrieb des Sensors
4. Speichern Sie die World One Tropfen auf einmal, Teil 4: Hochladen der Arduino Sketch-Code
5. Saving The World One Drop auf einmal, Teil 5: Die DashboardStep 1: Sie benötigen



    Pinoccio Starter Kit 123D Circuits Leiterplatte: Finden Sie es hier! (Anmerkung: 10 Tag Turnaround ab Datum der Bestellung) 1x 6.3kHz Piezo-Summer: Mouser 81-7BB-20-6L0, Artikel-Link- LM6132 Op Amp, Mouser Link- Verschiedene Widerstände: (2x 4,7 K), (1x1m) (1x1k)
Schritt 2: Versuchsaufbau

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In einem ersten Schritt Versuchsaufbau der Schaltung basierend auf Stacey K ist Instructable, mit ein paar kleinen Änderungen. Getestet habe ich es durch Einstecken in einem Arduino und Lesen des seriellen Ausgang. Die Schaltung besteht aus einem Verstärker, um das Signal von dem piezo und einen Widerstand mit Masse verbunden, um die Spannung zu regeln erhöhen. Es ist ein hochohmiger Widerstand zwischen den beiden Eingängen des piezo, der als Pull-down-Widerstand für das signal.Step 3 wirkt: Protoboarding

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Einmal habe ich überprüft die Schaltung arbeitet, war es Zeit, es zu löten auf der Lochrasterplatinen und wandern von der Arduino hinüber zum Pinocchio. Es stellt sich heraus, dass ich falsch verdrahtet diese ein, so dass die positive Leitung der Schaltung wurde mit dem positiven Ende des Piezo, die die Schaltung jedes Mal berührte ich sowohl den Wasserhahn und wurde mein Computer hält füllen verursacht verbunden. Dies verursacht eine ganze Reihe von Leiden, aber ich aufgeladen voran und baute einen Prototyp anyways.Step 4: Fräsen einem Wellenbund

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So wie bekommt man eine ebene Oberfläche zu stoppen sitzen Tangente an den Rand des Kreises? Da ein Piezo-Sensor war ich mit war flach, aber ein Rohr ist rund, wollte ich eine Lösung, die nicht bedeuten würde, einen Dauerform aus einem Rohr zu finden. Ich wollte die Lösung schnell auf ein Rohr angeschlossen werden, also kaufte ich einen zweiteiligen Wellenbund und Fräst unten einen ersten Blick um eine flache Oberfläche zu geben. Es hielt die piezo ordentlich. Schritt 5: Montage Prototype 1

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Einmal hatte ich die protoboard und der gefrästen Fläche, beschloss ich, es Haken bis zu einem Wasserhahn für die Prüfung. Es war ein in sich geschlossenes System, das mit dem Ende eines Wasserhahns mit einem Inbusschlüssel befestigt. Es ist natürlich nicht funktionierte, weil meine Verkabelung war völlig falsch. So war es zurück ans Reißbrett Schritt 6: Fehlersuche und Optimierung der Stromkreis

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Warum hat es nicht nur Arbeit ?! Ich war in einem sehr dunklen Ort, bis ich auf mit dem Oszilloskop stieß auf Amandas Instructable. Es war Zeit, meine Schaltung zu debuggen. Ich nahm das Oszilloskop mit mir nach Hause und fand schnell heraus, was los war. Dies war leicht durch Sondieren der Spannung an verschiedenen Punkten und sicherstellen, dass die Schaltung verhielt sich wie ich es wollte getestet. Ich habe auch nach Hause nahm eine Reihe von Widerständen unterschiedlicher Werte und tauschte sie aus, um zu überprüfen, dass die Schaltung gab mir optimale Verstärkung.
Als ich umgeschaltet von Arduino (5V) zu Pinoccio (3,3 V), musste ich für die niedrigere Versorgungsspannung zu kompensieren. Das bedeutete, das Entfernen der Spannungsteiler aus der ursprünglichen schematische, um die Spannung zu erhalten, um eine lesbare Wert in der analogen Sensor sinken. Sonst werden Sie einen konstanten Wert 1023 in die Serien Ausgabe zu erhalten.
Beachten Sie auch: das Pinoccio hat eine max analogen Spannungseingang von etwa 1,65 V! Schritt 7: Die Wahl der richtigen Sensor

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Es stellt sich heraus, dass einige Leute machen Karrieren von Sensoren optimiert. Ich experimentierte mit vielen Piezosensoren durch Versuch und Irrtum: große, kleine, und überall dazwischen. Schließlich ließ ich mich auf kleine 6.3kHz piezo Summer wir in der Elektronik-Labor versteckt hatte, und sie stellte sich heraus, perfekt zu sein. Ich fand dies erst nach dem Ausfräsen einen Wellenbund, um einen rohen Sensor beherbergen. Dies ist nicht der beste Ansatz.
Piezo-Summer haben Quarz in der Mitte, so dass, wenn Sie sie zu biegen, den Summer zerbrechen Sie. Und das ist ein toter Sensor für Sie. Die Summer fand ich kam in einem Kunststoffgehäuse und wurden daher geschützt. Sie können diese von Mouser Electronics kaufen. Die kleineren sind in der Lage Aufnehmen subtileren Vibrationen, die in handliches kommt, wenn Sie auf den Fluss von water.Step 8 hören: Building A PCB-Schild Mit 123D Circuits!

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Einmal hatte ich festgestellt, dass ich immer korrekte Messwerte aus dem Steckbrett, war es Zeit, ein Schild für den Pinoccio entwerfen. Ich wollte ein Stück von Drop-in-Hardware, die jemand mit einem Lötkolben versammeln konnte. Ich hatte die Gelegenheit, mit Rob Roberts der 123D Circuits Team zu arbeiten und wertvolle Einblicke in die Welt der PCB-Design. Gemeinsam kamen wir auf eine sehr einfache Gestaltung mit Schraubklemmen für den Anschluss der Piezo.
Ich tatsächlich wählte die falsche Operationsverstärker-Komponente auf den ersten. Der LM 741 ist spec'ed nicht unter 5V laufen, so wählte ich die LM6132 Operationsverstärker statt. Es hatte leider eine Belegung, die anders als die, die im Layout war, also musste ich zu kommen mit einer kreativen Problemumgehung. Dabei wurden viele zusätzliche Drähte und Spaß Lötstellen.
Da ich die Bretter bestellt hatte und ließ sie in der Hand, habe ich beschlossen, 4 kreative Problemumgehungen zu machen. Die nächste Revision wird in Kürze auf 123D-Schaltungen zur Verfügung stehen und haben mehrere Änderungen der Montage noch einfacher zu machen. Schritt 9: Planung und 3D-Printing ein Gehäuse

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Da hatte ich eine kompakte Plattenbestückung, beschloss ich, meine erste 3D-Druck-Sache!
Ich entwarf es als ein Wassertropfen, oder tropfen (Glas halb voll oder leer?). Dies wurde in Inventor mit dem Kunststoffteile sind mit, was praktisch ist für diese Art von Arbeit ist getan.
Ich begann, indem ein Profil, Dreh ihn um 180 Grad, und Extrudieren der Rückseite, um es Tiefe, um die pinoccio und Schild Haus zu geben. Sobald das erledigt ist, dann ist es ein ziemlich einfacher Vorgang, um die Form in eine Schale zu drehen. Sie können dann ziehen Sie eine Trennlinie und teilen das Teil in zwei Festkörpern. Sie können dann mit der Lippe / Nut-Funktion, um es schnappt.
Ich druckte ein Teststück, und es funktionierte! Also druckte ich zwei volle Skala diejenigen. Es stellte sich heraus ziemlich gut. Ich stellte sicher, ein Loch an der Unterseite, wo Sie einen Micro-USB für die Aufladung zu passen, und nutzen Sie auch Ihre Sensordraht aus umfassen.

Schritt 10: Testen & Visualisierung der Daten

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Einmal hatte ich das Setup auf einem Waschbecken eingebaut, war es Zeit, um die Daten zu visualisieren. Eric Forman , ein weiteres Artist in Residence hier bei Pier 9, hatte eine Verarbeitung Skript, um Daten auf einer Echtzeitbasis des Grundstückes geschrieben. Wir haben einfache Änderungen, die Werte über in das Skript zu ziehen. Die obere Reihe (grün) zeigt den analogen Sensor-Wert des Wassers, und die grüne ist die Standardabweichung der genannten Durchflussrate. Sie können den Fluss des Wasserhahns mit der Zeit sichtbar zu! Es berechnet Analogwerte und ordnet die Strömung in einer linearen Beziehung zwischen dem Vollstrom und einen Erhaltungs. Schritt 11: So was tun Sie mit diesen Informationen? Senden es an die Cloud?

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Es ist Zeit, um die Vorteile der Pinoccio direkt an den Web-nehmen Mesh-Networking-Funktionen und übertragen diese Informationen. Dies erfordert eine separate instructable für sich, wie sich herausstellt, dass immer die Informationen auf dem Cloud ist nicht so einfach, wie das Bild aufgenommen.
Bitte beziehen Sie sich auf "Save The World One Tropfen auf einmal, Teil 2"