Мини-флюгер для ультразвукового анемометра
На фото - не фазово-импульсный дезинтегратор и даже не "Либератор", а именно то, что вынесено в заголовок - анемометр гика.
Это прибор для измерения скорости ветра. Хотите узнать как выглядит анемометр нормального человека и зачем это мне нужо-добро пожаловать под кат!
Сам по себе флюгер донедавна для меня ценности не представлял, да и скорость ветра тоже не особо важна в повседневной жизни.
А вот количественная оценка энергии, переносимой воздушными массами - это интересный показатель.
Зачем? Чтобы знать стоит-ли строить ветряк!
Если честно, то цена компонетов для постройки ультразвукового анемометра приближается к стоимости готового карманного образца:
На фото-анемометр здорового человека ;-)
Обычно это крыльчатки той или иной формы, ну или максимум конусы, какие можно увидеть на аэродромах:
Но таков путь, у опытного Ардуинщика чего только нет в ящике с компонентами, да и к томуже давно хотел попробовать в действии ультразвуковую конструкцию, описанную на сайте https://blog.regimov.net/
И конечно-же, требовалась мобильная версия, а тут еще "охотники за привидениями вышли" с их детектором паранормальной активности:
Поэтому решено было не встраивать анемометр в флюгер, а поступить вовсе даже наоборот ;-)
Естественно скетч(программа) был переработан, поскольку добавлен экран LCD1602-i2c и вычисление энергии ветра.
Да, она вопреки ожиданиям зависит от куба скорости: E=(M*V^3)/2 , именно поэтому знать скорость ветра так важно.
На самом деле, медведь межу датчиками, как на заглавном фото мешал работе анемометра, поэтому был сделан "медведь на палочке" ;-)
Все просто - для участия в конкурсе "Учим медведей летать"
К слову, медведи начали летать еще когда матушка-природа даже и не задумывалась о создании человека.
Правда не по своей воле - ураган с силой ветра более 33м/с способен поднять в воздух хоть лося, хоть медведя.
Я ни разу не художник, а потому взял, да и сделал белого медведя черным ;-)
Правда первый образец получился уж очень "олимпийским" и сильно походил на пуму:
Моделирование произошло до ужаса банально - приложил лист А4 к экрану, обвел маркером, сфотографировал и загрузил в Paint.
Дальше-проще - преобразовал монохромный битмап в svg онлайн
Конечно, есть 100500 других способов, тот-же 3D Builder, но на вкус все фломастеры разные ;-)
А в данной разработке основное - это електроника!
Нам понадобится:
- Arduino Nano
- 2 ультразвуковых датчика расстояния HC-SR04
- экран LCD1602-i2c
- датчик влажности-температуры DHT-11/21 (плотность воздуха растет на треть при охлаждении от +50 до -20 градусов Цельсия)
- держатель батареи "Крона"
- 2-рядная гребенка контактов PLS с шагом 2.54мм длинной 15мм
- линейка 30см
Ах да, еще придется рискуя жизнью пробраться к секретному военному обьекту, снять часового и открутить пистолетную рукоятку автомата.
Шутка ;-)
Ничего этого делать не надо - достаточно скачать и распечатать модель рукоятки АК-12
Тепрь о сборке - в Ардуино ВСЕГДА не хватает контнтактов питания, поэтому я запаял/распаралелил контакты питания гребенкой PLS:
Держатель батареи паяется на контакты Vin(плюс) и Gnd(минус)
Экранчик подключается следующим образом:
Распиновка датчика влажности/температуры:
Кстати, DHT-11 - тормозной, глюкавый и неточный, лучше взять DHT-21 (но дороже ;-)
С остальными подключениями справится даже школьник - по маркировке на компонентах и полям #define программы :
#include
#include
#include
#include
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // set display
#define Trig 4 // HC-SR04 №1
#define Echo 2
#define Trig2 8 // HC-SR04 №2
#define Echo2 12
#define Steps
#define DHTPIN 3 // DHT21
// Uncomment whatever type you're using!
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
//#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)
static const float defDist = .3; // m
static const float defDist2 = .3; // m
float Tcalc = 0;
unsigned int speed1 = 0;
float density[]={1.395, 1.342, 1.293, 1.247, 1.205, 1.165, 1.128, 1.093}; //air density table for teperatures from -20 to +50 Celsius with step 10
float energy = 0;
byte remap;
float squar = 0.333; //square of winf turbine
float efficiency = 0.4; // efficiency of winf turbine
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup()
{
pinMode(Trig, OUTPUT);
pinMode(Echo, INPUT);
pinMode(Trig2, OUTPUT);
pinMode(Echo2, INPUT);
Serial.begin(57600);
Serial.println("Tdht Hum Velocity");
dht.begin();
lcd.init();
lcd.backlight();// turn on lcd backlight
}
unsigned long impulseTime=0;
void loop()
{
float temp = 0;
float DHTtemp = 0;
float DHThum = 50;
// READ DHT DATA
DHTtemp = dht.readTemperature();
DHThum = dht.readHumidity();
float dist = 0;
float dist2 = 0;
unsigned long impulseTime=0;
unsigned long impulseTime2=0;
int N=50;
for (int i = 0; i 0) {wd+=90;} else {wd+=270;}
Serial.println(String(v));
remap=map(DHTtemp, -20, 50, 0, 7);
energy = squar*efficiency*density[remap]*pow(v, 3)/2; //windpower (m*v^3)/2
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Speed:");
lcd.setCursor(7, 0);
lcd.print(v);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Power:");
lcd.setCursor(7, 1);
lcd.print(energy);
}
Да, скетч следует залить в микроконтроллер через Arduino IDE (задача для пятикласника ;-)
Кстати, там есть два параметра:
float squar = 0.333; //площадь, ометаемая лопастями ветряка - та которая Пи*D
float efficiency = 0.4; // Эффективность ветряка (Коєфициент Использования Енергии Ветра)
Для ветряной мельницы последний меньше 0.1
Для ротора Савониуса - 0.2
Для современных лопастей на горизонтальной оси - 0.3
Ротор Дарье - 0.4
Это важно для расчета мощности конкретного ветряка при текущей скорости потока.
А то ушлые китайцы продают ветряки площадью 1м с заявленной мощностью 400Вт, что соответствует скорости ветра 10м/с при температуре 20 градусов.
Где,Где вы видели такой ветер - я там мельницы поставлю!
Собственно все - собираем устройство - пользуемся.
Линейку с датчиками следует располагать по ветру.
Особо продвинутые могут поставить кнопку включения вместо курка ;-)
Всем удачи, а я пошел лопасти печатать да ветер ловить - и не пытайтесь меня останавливать!
Еще больше интересных статей
Тарелка для Эпоксидной смолы.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Решил сделать Одноразовую мисочку для размешивания эпокси...
Линейная сушилка филамента. Нагреватель.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
...
Лукошко Сталкера
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Начну свой рассказ с шутки юмора п...
Комментарии и вопросы
Хочу понять...и не могу! Сотни...
Если цена серебра, из которого...
перепутано действие кодов M104...
Всем привет, может кто знает п...
Приветствую, начал знакомится...
Здравствуйте. Имеется стоковый...
Всем доброго! По поводу жидкой...