ADS1115 InstESRE Pyranometer: 14 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

'N Pyranometer meet die son se bestraling (krag/oppervlakte, basies "helderheid") op 'n oppervlak. Ten spyte van die soortgelyke name, is dit heeltemal anders as 'n pirometer, so stop hier as dit is wat u soek.

Hierdie instruksie beskryf hoe u 'n aangepaste weergawe van die piranometerstel wat deur dr. David Brooks van die Institute for Earth Science Research and Education (InstESRE) aangebied word, kan bou en toets:

www.instesre.org/construction/pyranometer/pyranometer.htm

Hierdie weergawe van die InstESRE-piranometer het 'n koppelvlak met 'n Arduino met 'n ADS1115 analoog-na-digitale omskakelaar (ADC) en ondersteun ook temperatuurkorreksie met 'n TMP36-temperatuursensor wat saam met die fotodiode geleë is.

Die IV Swinger 2 IV -kromme -opsporing ondersteun hierdie piranometer -ontwerp as 'n opsionele sensor, en dit was die motivering vir die wysigings. Aangesien ander gebruikers van die InstESRE -piranometer dit egter nuttig kan vind, beskryf hierdie instruksie die ontwerp onafhanklik van die IV Swinger 2 -projek.

Die volgende GitHub -bewaarplek bevat die dokumentasie en sagteware:

github.com/csatt/ADS1115_InstESRE_Pyranometer

Laai die dokument af en lees dit voordat u verder gaan. Die dokument bevat slegs 'n teksversie van die stappe in hierdie instruksies en kan tydens die konstruksie as 'n kontrolelys gebruik word. Dit beskryf ook hoe u die kit by Dr Brooks kan bestel en watter ekstra onderdele u moet koop. Dit word nie herhaal in hierdie instruksies nie.

Stap 1: Versamel gereedskap

Ek het die gereedskap op die foto gebruik.

Stap 2: Berei die omhulsel voor

• Steek die deur in die gat aan die einde van die omhulsel. Gebruik 'n klein stomp voorwerp soos 'n klein skroewedraaier. Wees versigtig om nie die deurringe te sny nie. (Die omhulsel is die O-vormige item van sagte rubber.) _
• Sprei 'n klein hoeveelheid supergom rondom die binnekant van die grootste van die twee gate in die bokant van die omhulsel. Plaas die borrelvlak aan die binnekant van die omhulsel. Maak seker dat die borrelvlak se skouersitplekke stewig teen die bokant van die omhulsel is. Sit die boks eenkant, onderstebo, sodat die gom 'n paar minute kan droog word. [OPMERKING: die borrelvlak is nie nodig vir die IV Swinger 2 -toepassing nie, en dit word nie op die foto's getoon nie.] _

Stap 3: Berei fotodiode en verspreider voor

• Maak seker dat die PDB-C139 fotodiode leidings reguit en ewewydig met mekaar is, en indien nodig aanpassings maak. _
• Plaas PDB-C139 fotodiode in die LED houer. Dit moet op sy plek klik. Moet GEEN supergom gebruik nie. _
• Met die PDB-C139-fotodiode-leidings wat na bo wys, en met die langer leiding na links en hoe korter na regs, buig BAIE liggies van u af. _
• Plaas die fotodiode van bo af in die buis. Weereens, gebruik GEEN supergom nie. Maak seker dat die bokant van die diode skoon en stofvry is. _
• Pak die Teflon -diffuserskyf op met 'n papierhanddoek of doek en vryf albei oppervlaktes saggies om stof of puin wat daar is, te verwyder. Bevestig die skyf in die uitsparing aan die bokant van die buis. Moet GEEN supergom gebruik nie. As dit baie los is, moet u LATER 'n bietjie superlijm gebruik, maar NIE. _
• Draai die samestelling onderstebo (leidings wys na bo, langer een na links). Maak seker dat die diffuserskyf nie val nie. Gebruik 4 stukke band om dit op 'n harde, gladde werkoppervlak vas te hou. Die band moet onder die bewerkte rand van die buis wees. Draai nog 'n stuk band om die buis. _

Stap 4: Voeg TMP36 by (opsioneel)

• Steek die TMP36 in die gat aan die nabye kant van die fotodiode -leidrade, met die plat kant van die TMP36 na die leidings en die afgeronde kant na die muur van die buis. Druk dit aan die ente van sy leidrade vas. Dit moet mooi pas by 'n minimale afbuiging van die fotodiodekabels. _
• Verwyder die TMP36, smeer superlijm aan die bokant, plat kant en afgeronde kant en plaas dit onmiddellik terug in die gat in dieselfde posisie. Gebruik slegs genoeg gom sodat dit by die LED -houer, diode -leidings en die binnekant van die buis bly, maar moenie so veel gebruik dat dit moontlik om die fotodiode kan vloei nie. Maak seker dat u dit vinnig in die gat druk, sodat die gom dit nie gryp voordat dit heeltemal in is nie. _
• Pas die twee fotodiode -leidrade en die drie TMP36 -leidings aan sodat hulle almal so reguit as moontlik wys _

Stap 5: Glue sensor buis na behuizing

• Dien 'n bietjie superlijm toe op die buisrand van die buis en laat sak die sak onmiddellik daaroor, sodat die buis in die gat in die omhulsel vasgeplak word. Die lang afmeting van die omhulsel moet in lyn wees met die rye leidings wat deur die gat kom, en die eindgat met die deur moet aan u regterkant wees. Maak seker dat die buis heeltemal in die gat sit. _
• Gebruik 'n bietjie band om die omhulsel in posisie te hou sodat dit gelyk is en die buis loodreg daarop is._

Stap 6: Voeg ADS1115 -bord by

• Dien 'n klomp superlijm aan die agterkant van die ADS1115 -bord in die middel. Verlaag die ADS1115 -bord vinnig, maar versigtig, met die langer fotodiode -leiding wat deur gat A0 kom en die korter deur gat A1. Die drie TMP36 -leidrade sal langs die rand van die ADS1115 -bord wees en kan effens buig. Pas die posisie van die ADS1115 -bord aan sodat die A0- en A1 -gate in die middel van die buisgat is en hou die bord ongeveer 'n minuut vas sodat dit by die omhulsel bly._
• Laat dit vir 'n paar uur onaangeraak bly, sodat die gom droog is. Gaan dan nie verder met die volgende stappe nie._

Stap 7: Voeg laaiweerstand by

• Sny beide leidings van die weerstand tot 1 cm. Buig 2 mm aan die einde van elke draad in 'n regte hoek en steek die 2mm -eindpunte in gate A0 en A1 van die ADS1115 -bord, langs die fotodiode -leidings. Die rede vir die 2 mm -lengte is dat daar geen moontlikheid is dat die ente die TMP36 -leidings of die ander fotodiodekabel onder die bord kan raak nie._
• Soldeer die weerstand en fotodiode lei tot gate A0 en A1._
• Sny die fotodiode -leidings af._

Stap 8: Soldeer TMP36 middelste lood tot A2 (opsioneel)

• Buig die twee buitenste TMP36 -drade saggies weg van die rand van die ADS1115 -bord._
• Buig met 'n lang neus tang die middelste TMP36-leiding versigtig na die A2-gat en soldeer dit aan die gat. Miskien het u 'n klein stuk gestroopte aansluitdraad in die gat nodig om aan te soldeer as die lood nie lank genoeg is om in die gat te kom nie. Maak seker dat hierdie lood nie kontak maak met die A1 soldeerverbinding of fotodiode loodstomp nie._

Stap 9: Berei die kabel voor

• Trek die hele eenheid van die werkoppervlak af _

• Skud dit om seker te maak dat die teflon -diffuserskyf nie uitval nie. As dit die geval is, sit die skyf vir eers opsy.

  _

• Sny die vroulike punt van die kabel af. Druk die gesnyde kant deur die deur in die omhulsel en trek dit deur. Moenie bekommerd wees dat u dit te ver trek nie; u kan dit later weer uittrek. Gebruik 'n druppel skottelgoedseep as dit moeilik is om deur te druk._
• Sny die buitenste kabelmantel aan die gesnyde kant weg om die vier drade aan die binnekant bloot te stel, en wees versigtig om nie die isolasie op die binneste drade te beskadig nie. Sny minstens 2 cm van die omhulsel weg._
• Trek 8 mm van die isolasie van die binneste vier drade af en draai die ente van elk._
• "Bind" die gedraaide ente deur te verhit met die soldeerbout en 'n bietjie soldeer op die drade aan te bring._
• Gebruik 'n digitale multimeter (DMM) om die verbinding tussen die binneste drade en die vier dele van die 3,5 mm -prop aan die ander kant van die kabel te bepaal. Skryf die kleure neer: Kleur: Wenk: _ [+5V] Ring 1: _ [SCL] Ring 2: _ [SDA] Koker: _ [GND] LET WEL: hierdie kleure pas byna NIE by die kleure in die verbindingsdiagram nie, dit is dus baie belangrik._
• Trek die kabel terug deur die rubber deur totdat die isolasie van die binneste drade net by die VDD -gat van die ADS1115 -bord kom. _

Stap 10: Soldeerkabeldrade en aansluitdraad na ADS1115

• Sny die volgende lengtes aansluitdraad (benodig slegs vir TMP36)

  • Swart, 2,5 cm
  • Rooi, 2,5 cm Strook 6 mm van elke kant van elke._
• Soldeer die kabeldraad wat aan die prop gekoppel is Tip (+5V) aan die VDD -gat, saam met die een kant van die 2,5 cm rooi draad._
• Soldeer die kabeldraad wat aan die prophuls (GND) gekoppel is aan die GND -gat, saam met die een kant van die 2,5 cm swart draad._
• Soldeer die kabeldraad wat verbind is met die prop Ring 1 (SCL) aan die SCL -gat._
• Soldeer die kabeldraad wat aan die propring 2 (SDA) gekoppel is, aan die SDA -gat. _

Stap 11: Soldeer TMP36 Power/ground Leads (opsioneel)

• Soldeer die ander kant van die 2,5 cm swart draad (vanaf die GND -gat) aan die TMP36 -draad aan die regterkant. Maak seker dat dit nie die middelste aansluiting kontak nie._
• Soldeer die ander kant van die 2,5 cm rooi draad (vanaf die VDD -gat) aan die TMP36 -leiding aan die linkerkant. Maak seker dat dit nie die middelste aansluiting kontak nie._

Stap 12: Sny en soldeer drade aan Jack

• Sny vier aansluitdrade. Maak hulle lank genoeg vir die omhulsel waarin u die Arduino wil plaas (9 cm vir IV Swinger 2):

  • Swart: _
  • Rooi: _
  • Blou: _
  • Groen: _ Strook 1 cm van die einde van elke._
• Steek die kabelprop in die 3,5 mm -aansluiting._
• Gebruik die DMM om te bepaal watter soldeerverbinding aan die agterkant van die 3.5 mm -aansluiting aan die VDD -gat op die ADS1115 -bord gekoppel is. Draai die ROOI draad na die soldeeraansluiting op die domkrag.
• Gebruik die DMM om te bepaal watter soldeerverbinding aan die agterkant van die 3,5 mm -aansluiting aan die GND -gat op die ADS1115 -bord gekoppel is. Draai die SWART draad na die soldeeraansluiting op die domkrag._
• Gebruik die DMM om te bepaal watter soldeerverbinding aan die agterkant van die 3,5 mm -aansluiting aan die SCL -gat op die ADS1115 -bord gekoppel is. Draai die BLOU draad na die soldeeraansluiting op die domkrag._
• Gebruik die DMM om te bepaal watter soldeeraansluiting aan die agterkant van die 3,5 mm -aansluiting aan die SDA -gat op die ADS1115 -bord gekoppel is. Draai die GROEN draad na die soldeeraansluiting op die domkrag._

• Gebruik DMM om die verbindings te bevestig. Toets die kontinuïteit vanaf die einde van die aansluitdraad tot by die ADS1115 -gat. Toets terselfdertyd dat daar geen KONTINUITEIT met die ander drie is nie.

  • Rooi na VDD: _
  • Swart tot GND: _
  • Blou tot SCL: _
  • Groen na SDA: _
• Soldeer al vier die aansluitdrade aan die 3,5 mm -aansluiting.

Stap 13: Finale vergadering

• Sit die kabelbinder om die kabel en trek met 'n tang dit reg langs die deur aan die binnekant van die omhulsel vas. Sny._
• Skroef die omslag aan die kas vas._
• Gebruik die klein stukkie fyn skuurpapier wat by die kit ingesluit is en skuur die oppervlak van die teflon saggies met 'n sirkelbeweging, net genoeg om die "glans" van die skyf te verwyder._
• As die Teflon -diffuserskyf nie styf in die uitsparing vasgeknyp is nie, gebruik 'n TINY hoeveelheid superlijm om die uitsparing om dit vas te hou. Maak seker dat daar geen gom op die fotodetektor kom nie! 'N Tandestokkie kan nuttig wees om die superlijm aan te bring, maar beweeg vinnig. Gebruik 'n klein klem om dit vas te hou terwyl die gom droog word._
• Koppel aan Arduino: Sluit die vier drade aan die agterkant van die 3,5 mm -aansluiting aan op die Arduino soos op die foto's getoon._

Stap 14: Uitvoeringstoetse en kalibrering

Die dokument in die GitHub -bewaarplek beskryf hoe u die toetse kan laai en uitvoer. Dit beskryf ook wat nodig is om die piranometer te kalibreer.