Suhu, Kekonduksian & Meter Tahap Air Telaga Masa Sebenar: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Arahan ini menerangkan cara membina meter air kos rendah, masa nyata untuk pemantauan suhu, Kekonduksian Elektrik (EC) dan paras air di telaga yang digali. Meter dirancang untuk menggantung di dalam sumur yang digali, mengukur suhu air, EC dan paras air sekali sehari, dan menghantar data melalui WiFi atau sambungan selular ke Internet untuk melihat dan memuat turun dengan segera. Kos untuk bahagian untuk membina meter adalah sekitar $ 230 untuk versi WiFi dan Can $ 330 untuk versi selular. Meter air ditunjukkan dalam Gambar 1. Laporan lengkap dengan arahan bangunan, senarai bahagian, petua untuk membina dan mengendalikan meter, dan cara memasang meter di telaga air disediakan dalam fail yang dilampirkan (EC Meter Instructions.pdf). Versi meter air yang diterbitkan sebelumnya hanya tersedia untuk memantau paras air (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

Meter menggunakan tiga sensor: 1) sensor ultrasonik untuk mengukur kedalaman air di telaga; 2) termometer kalis air untuk mengukur suhu air, dan 3) palam serampang rumah tangga biasa, yang digunakan sebagai sensor EC kos rendah untuk mengukur kekonduksian elektrik air. Sensor ultrasonik dipasang terus ke casing meter, yang tergantung di bahagian atas telaga dan mengukur jarak antara sensor dan paras air di dalam sumur; sensor ultrasonik tidak bersentuhan langsung dengan air di telaga. Sensor suhu dan EC mesti direndam di bawah air; kedua-dua sensor ini dipasang pada casing meter dengan kabel yang cukup panjang untuk membolehkan sensor memanjang di bawah paras air.

Sensor dilampirkan ke peranti Internet-of-Things (IoT) yang menghubungkan ke rangkaian WiFi atau selular dan mengirimkan data air ke perkhidmatan web untuk digambarkan. Perkhidmatan web yang digunakan dalam projek ini adalah ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/), yang bebas digunakan untuk projek kecil bukan komersial (kurang dari 8, 200 pesanan / hari). Agar versi WiFi meter berfungsi, ia mesti terletak berdekatan dengan rangkaian WiFi. Telaga air domestik sering memenuhi syarat ini kerana terletak berhampiran dengan rumah dengan WiFi. Meter tidak termasuk data logger, melainkan mengirimkan data air ke ThingSpeak di mana ia disimpan di awan. Oleh itu, jika terdapat masalah penghantaran data (mis. Semasa gangguan Internet) data air untuk hari itu tidak dihantar dan hilang secara kekal.

Reka bentuk meter yang disajikan di sini diubah setelah meter dibuat untuk mengukur paras air di tangki air domestik dan melaporkan paras air melalui Twitter (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…). Perbezaan utama antara reka bentuk asal dan reka bentuk yang ditunjukkan di sini adalah kemampuan untuk mengoperasikan meter pada bateri AA dan bukannya penyesuai kuasa berwayar, kemampuan untuk melihat data dalam grafik siri masa dan bukannya mesej Twitter, penggunaan sensor ultrasonik yang direka khusus untuk mengukur tahap air, dan penambahan sensor suhu dan EC.

Sensor EC yang dibuat khas dan murah, yang dibuat dengan palam isi rumah biasa, didasarkan pada reka bentuk sensor untuk mengukur kepekatan baja dalam operasi hidroponik atau akuaponik (https://hackaday.io/project/7008-fly -wars-a-hacker …). Pengukuran kekonduksian dari sensor EC adalah suhu dikompensasi menggunakan data suhu yang disediakan oleh sensor suhu air. Sensor EC yang dibuat khas bergantung pada litar elektrik sederhana (pembahagi voltan DC) yang hanya dapat digunakan untuk pengukuran kekonduksian diskrit yang agak cepat (iaitu bukan untuk pengukuran EC berterusan). Pengukuran kekonduksian dengan reka bentuk ini dapat dilakukan kira-kira setiap lima saat. Oleh kerana litar ini menggunakan arus DC dan bukan arus AC, pengukuran kekonduksian pada selang waktu kurang dari lima saat boleh menyebabkan ion di dalam air menjadi terpolarisasi, menyebabkan pembacaan tidak tepat. Sensor EC yang dibuat khas diuji terhadap meter EC komersial (YSI EcoSense pH / EC 1030A) dan didapati mengukur kekonduksian dalam jarak sekitar 10% dari meter komersial untuk penyelesaian yang berada dalam ± 500 uS / cm dari nilai penentukuran sensor. Sekiranya dikehendaki, sensor EC buatan khas yang murah dapat diganti dengan probe komersial, seperti probe kekonduksian Atlas Scientific (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…).

Meter air dalam laporan ini dirancang dan diuji untuk telaga besar (0,9 m diameter dalam) yang digali dengan kedalaman air cetek (kurang dari 10 m di bawah permukaan tanah). Namun, ini berpotensi digunakan untuk mengukur kadar air dalam situasi lain, seperti sumur pemantauan lingkungan, sumur bor, dan badan air permukaan.

Arahan langkah demi langkah untuk membina meter air disediakan di bawah. Sebaiknya pembina membaca semua langkah pembinaan sebelum memulakan proses pembinaan meter. Peranti IoT yang digunakan dalam projek ini adalah Particle Photon, dan oleh itu pada bahagian berikut istilah "IoT device" dan "Photon" digunakan secara bergantian.

Bekalan

Jadual 1: Senarai Bahagian

Bahagian elektronik:

Sensor paras air - MaxBotix MB7389 (jarak 5m)

Sensor suhu digital kalis air

Peranti IoT - Partikel Photon dengan tajuk

Antena (antena dipasang di dalam casing meter) - penyambung 2.4 GHz, 6dBi, IPEX atau u. FL, panjang 170 mm

Kabel pemanjangan untuk membuat probe kekonduksian - 2 serong, tali luar biasa, panjang 5 m

Kawat yang digunakan untuk memanjangkan probe suhu, 4 konduktor, panjang 5 m

Kawat - wayar pelompat dengan penyambung tekan pada (panjang 300 mm)

Pek bateri - 4 X AA

Bateri - 4 X AA

Bahagian Paip dan Perkakasan:

Paip - ABS, diameter 50 mm (2 inci), panjang 125 mm

Topi atas, ABS, 50 mm (2 inci), diikat dengan gasket untuk membuat kedap kedap air

Topi bawah, PVC, 50 mm (2 inci) dengan benang NPT wanita ¾ inci agar sesuai dengan sensor

2 Penyambung paip, ABS, 50 mm (2 inci) untuk menyambungkan penutup atas dan bawah ke paip ABS

Baut mata dan 2 mur, keluli tahan karat (1/4 inci) untuk membuat penyangkut pada penutup atas

Bahan lain: pita elektrik, pita Teflon, pengecutan panas, botol pil untuk membuat penutup sensor EC, solder, silikon, gam untuk memasang casing

Langkah 1: Pasang Kes Meter

Pasang casing meter seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2 di atas. Panjang keseluruhan meter yang dipasang, ujung ke ujung termasuk sensor dan bolt mata, kira-kira 320 mm. Paip ABS berdiameter 50 mm yang digunakan untuk membuat sarung meter hendaklah dipotong dengan panjang kira-kira 125 mm. Ini membolehkan ruang yang mencukupi di dalam casing untuk menempatkan peranti IoT, pek bateri, dan antena dalaman sepanjang 170 mm.

Tutup semua sendi dengan gam silikon atau ABS untuk menjadikan casing ini kedap air. Ini sangat penting, jika tidak, kelembapan dapat masuk ke dalam casing dan merosakkan komponen dalaman. Pek pengeringan kecil boleh diletakkan di dalam casing untuk menyerap kelembapan.

Pasang bolt mata di penutup atas dengan menggerudi lubang dan memasukkan bolt mata dan mur. Kacang harus digunakan di bahagian dalam dan di luar casing untuk menahan penutup mata. Silikon bahagian dalam penutup pada lubang bolt untuk menjadikannya kedap air.

Langkah 2: Pasang Wayar ke Sensor

Sensor Tahap Air:

Tiga wayar (lihat Gambar 3a) mesti disolder ke sensor paras air untuk memasangkannya ke Photon (iaitu pin sensor GND, V +, dan Pin 2). Memateri wayar ke sensor boleh menjadi sukar kerana lubang sambungan pada sensor kecil dan berdekatan. Adalah sangat penting bahawa wayar disolder dengan betul ke sensor sehingga ada sambungan fizikal dan elektrik yang baik dan kuat dan tidak ada busur pateri di antara wayar bersebelahan. Pencahayaan yang baik dan kanta pembesar membantu proses pematerian. Bagi mereka yang tidak mempunyai pengalaman pematerian sebelumnya, disarankan latihan pematerian sebelum menyisipkan wayar ke sensor. Tutorial dalam talian mengenai cara pematerian boleh didapati dari SparkFun Electronics (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).

Setelah wayar disolder ke sensor, segala kelebihan wayar telanjang yang keluar dari sensor dapat dipotong dengan pemotong wayar dengan panjang kira-kira 2 mm. Adalah disarankan agar sendi pateri ditutup dengan manik silikon tebal. Ini memberi sambungan lebih banyak kekuatan dan mengurangkan kemungkinan kakisan dan masalah elektrik pada sambungan sensor jika kelembapan masuk ke dalam casing meter. Pita elektrik juga boleh dililit pada tiga wayar pada sambungan sensor untuk memberikan perlindungan tambahan dan pelepasan regangan, mengurangkan kemungkinan wayar pecah pada sendi pateri.

Kabel sensor boleh mempunyai penyambung jenis tekan-on (lihat Gambar 3b) di satu hujung untuk dipasang pada Photon. Menggunakan penyambung push-on memudahkan pemasangan dan pembongkaran meter. Panjang wayar sensor hendaklah sekurang-kurangnya 270 mm sehingga dapat memanjangkan keseluruhan panjang sarung meter. Panjang ini akan membolehkan Photon disambungkan dari hujung atas casing dengan sensor dipasang di hujung bawah casing. Perhatikan bahawa panjang wayar yang disyorkan ini menganggap bahawa paip ABS yang digunakan untuk membuat sarung meter dipotong hingga panjang 125 mm. Pastikan sebelum memotong dan memateri wayar ke sensor bahawa panjang wayar 270 mm cukup untuk melangkaui bahagian atas casing meter sehingga Photon dapat disambungkan setelah casing dipasang dan sensor terpasang secara kekal ke kes itu.

Sensor paras air kini boleh dipasang pada casing meter. Ia mesti disekat rapat ke penutup bawah, menggunakan pita Teflon untuk memastikan kedap kedap air.

Pengesan suhu:

Sensor suhu kalis air DS18B20 mempunyai tiga wayar (Gamb. 4), yang biasanya berwarna merah (V +), hitam (GND) dan kuning (data). Sensor suhu ini biasanya dilengkapi dengan kabel yang agak pendek, panjangnya kurang dari 2 m, yang tidak cukup panjang untuk membolehkan sensor mencapai paras air di telaga. Oleh itu, kabel sensor mesti dilanjutkan dengan kabel kalis air dan disambungkan ke kabel sensor dengan sambungan kalis air. Ini dapat dilakukan dengan melapisi sambungan pateri dengan silikon, diikuti dengan penyusutan panas. Arahan untuk membuat sambungan kalis air disediakan di sini: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. Kabel sambungan boleh dibuat menggunakan talian sambungan telefon luar biasa, yang mempunyai empat konduktor dan sedia untuk dibeli secara dalam talian dengan kos rendah. Kabel harus cukup panjang sehingga sensor suhu dapat memanjang dari casing meter dan direndam di bawah air di dalam sumur, termasuk peruntukan penurunan paras air.

Agar sensor suhu berfungsi, perintang mesti disambungkan antara kabel merah (V +) dan kuning (data) sensor. Perintang boleh dipasang di dalam casing meter secara langsung pada pin Foton di mana kabel sensor suhu dipasang, seperti yang disenaraikan di bawah dalam Jadual 2. Nilai perintang adalah fleksibel. Untuk projek ini, perintang 2.2 kOhm telah digunakan, namun nilai antara 2.2 kOhm dan 4.7 kOhm akan berfungsi. Sensor suhu juga memerlukan kod khas untuk beroperasi. Kod sensor suhu akan ditambahkan kemudian, seperti yang dijelaskan dalam Bahagian 3.4 (Penyediaan Perisian). Maklumat lebih lanjut mengenai menyambungkan sensor suhu ke Photon boleh didapati dalam tutorial di sini:

Kabel untuk sensor suhu mesti dimasukkan melalui sarung meter sehingga boleh terpasang pada Photon. Kabel harus dimasukkan melalui bahagian bawah casing dengan menggerudi lubang melalui penutup bawah casing (Gbr. 5). Lubang yang sama dapat digunakan untuk memasukkan kabel sensor kekonduksian, seperti yang dijelaskan dalam Bahagian 3.2.3. Setelah kabel dimasukkan, lubang harus ditutup rapat dengan silikon untuk mengelakkan kelembapan masuk ke dalam casing.

Sensor Kekonduksian:

Sensor EC yang digunakan dalam projek ini dibuat dari palam elektrik Amerika Utara Jenis A, 2 serong yang disisipkan melalui "botol pil" plastik untuk mengawal "kesan dinding" (Gbr. 6). Kesan dinding boleh mempengaruhi bacaan kekonduksian ketika sensor berada dalam jarak sekitar 40 mm dari objek lain. Menambah botol pil sebagai pelindung di sekitar sensor akan mengawal kesan dinding jika sensor bersentuhan rapat dengan sisi telaga air atau objek lain di dalam sumur. Lubang digerudi melalui penutup botol pil untuk memasukkan kabel sensor dan bahagian bawah botol pil dipotong sehingga air dapat mengalir ke dalam botol dan bersentuhan langsung dengan cabang steker.

Sensor EC mempunyai dua wayar, termasuk wayar ground dan wayar data. Tidak kira prong plug mana yang anda pilih untuk menjadi kabel ground dan data. Sekiranya kabel sambungan yang cukup panjang digunakan untuk membuat sensor EC, maka kabel akan cukup panjang untuk mencapai paras air di dalam sumur dan tidak diperlukan sambungan kalis air untuk memanjangkan kabel sensor. Perintang mesti disambungkan antara wayar data sensor EC dan pin Photon untuk memberikan kuasa. Perintang boleh dipasang di dalam casing meter secara langsung pada pin Photon di mana wayar sensor EC terpasang, seperti yang disenaraikan di bawah dalam Jadual 2. Nilai perintang adalah fleksibel. Untuk projek ini, perintang 1 kOhm telah digunakan; namun, sebarang nilai antara 500 Ohm dan 2.2 kOhm akan berfungsi. Nilai perintang yang lebih tinggi lebih baik untuk mengukur penyelesaian kekonduksian rendah. Kod yang disertakan dengan arahan ini menggunakan perintang 1 kOhm; jika perintang yang berbeza digunakan, nilai perintang mesti diselaraskan mengikut garis 133 kod.

Kabel untuk sensor EC mesti dimasukkan melalui sarung meter sehingga boleh terpasang pada Photon. Kabel harus dimasukkan melalui bahagian bawah casing dengan menggerudi lubang melalui penutup bawah casing (Gbr. 5). Lubang yang sama boleh digunakan untuk memasukkan kabel sensor suhu. Setelah kabel dimasukkan, lubang harus ditutup rapat dengan silikon untuk mengelakkan kelembapan masuk ke dalam casing.

Sensor EC mesti dikalibrasi menggunakan meter EC komersial. Prosedur penentukuran dilakukan di lapangan, seperti yang dijelaskan dalam Bagian 5.2 (Prosedur Penataan Lapangan) dari laporan yang dilampirkan (EC Meter Instructions.pdf). Penentukuran dilakukan untuk menentukan pemalar sel untuk meter EC. Pemalar sel bergantung pada sifat sensor EC, termasuk jenis logam yang diperbuat daripada prong, luas permukaan cengkaman, dan jarak antara serong. Untuk palam Jenis A standard seperti yang digunakan dalam projek ini, pemalar sel kira-kira 0.3. Maklumat lebih lanjut mengenai teori dan pengukuran kekonduksian boleh didapati di sini: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… dan di sini:

Langkah 3: Pasang Sensor, Pek Bateri, dan Antena ke Peranti IoT

Pasang ketiga sensor, pek bateri, dan antena ke Photon (Gbr. 7), dan masukkan semua bahagian ke dalam casing meter. Jadual 2 memberikan senarai sambungan pin yang ditunjukkan dalam Rajah 7. Sensor dan kabel pek bateri boleh dipasang dengan menyolder terus ke Photon atau dengan penyambung jenis tekan-on yang melekat pada pin header di bahagian bawah Photon (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2). Menggunakan penyambung push-on menjadikannya lebih mudah untuk membongkar meter atau mengganti Photon jika gagal. Sambungan antena pada Photon memerlukan penyambung jenis u. FL (Gamb. 7) dan perlu didorong dengan kuat ke Photon untuk membuat sambungan. Jangan pasangkan bateri ke dalam pek bateri sehingga meter siap diuji atau dipasang di telaga. Tidak ada suis hidup / mati yang disertakan dalam reka bentuk ini, jadi meter dihidupkan dan dimatikan dengan memasang dan mengeluarkan bateri.

Jadual 2: Senarai sambungan pin pada peranti IoT (Particle Photon):

Pin foton D2 - sambungkan ke - WL sensor pin 6, V + (wayar merah)

Pin foton D3 - sambungkan ke - sensor WL pin 2, data (wayar coklat)

Pin foton GND - sambungkan ke - WL sensor pin 7, GND (wayar hitam)

Pin foton D5 - sambungkan ke - Sensor temp, data (wayar kuning)

Pin foton D6 - sambungkan ke - Sensor temp, V + (wayar merah)

Pin foton A4 - sambungkan ke - Sensor temp, GND (wayar hitam)

Pin foton D5 hingga D6 - Sensor temp, perintang R1 (sambungkan perintang 2.2k antara pin Foton D5 dan D6)

Pin foton A0 - sambungkan ke - sensor EC, data

Pin foton A1 - sambungkan ke - sensor EC, GND

Pin foton A2 hingga A0 - Sensor EC, perintang R2 (sambungkan perintang 1k antara pin Photon A0 dan A2)

Pin foton VIN - sambungkan ke - Pek bateri, V + (wayar merah)

Pin foton GND - sambungkan ke - Pek bateri, GND (wayar hitam)

Pin foton u. FL - sambungkan ke - Antena

Langkah 4: Persediaan Perisian

Lima langkah utama diperlukan untuk menyiapkan perisian untuk meter:

1. Buat akaun Partikel yang akan menyediakan antara muka dalam talian dengan Photon. Untuk melakukan ini, muat turun aplikasi mudah alih Partikel ke telefon pintar: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Setelah memasang aplikasi, buat akaun Partikel dan ikuti arahan dalam talian untuk menambahkan Photon ke akaun. Perhatikan bahawa sebarang Foton tambahan boleh ditambahkan ke akaun yang sama tanpa perlu memuat turun aplikasi Partikel dan membuat akaun lagi.

2. Buat akaun ThingSpeak https://thingspeak.com/login dan sediakan saluran baru untuk memaparkan data paras air. Contoh laman web ThingSpeak untuk meter air ditunjukkan dalam Rajah 8, yang juga dapat dilihat di sini: https://thingspeak.com/channels/316660 Arahan untuk menyiapkan saluran ThingSpeak disediakan di: https:// docs.particle.io / tutorial / device-cloud / kami … Perhatikan bahawa saluran tambahan untuk Foton lain dapat ditambahkan ke akaun yang sama tanpa perlu membuat akaun ThingSpeak lain.

3. "Webhook" diperlukan untuk menyampaikan data paras air dari Photon ke saluran ThingSpeak. Arahan untuk menyiapkan webhook disediakan di Lampiran B laporan terlampir (EC Meter Instructions.pdf) Sekiranya lebih dari satu meter air sedang dibina, webhook baru dengan nama unik mesti dibuat untuk setiap Photon tambahan.

4. Webhook yang dibuat pada langkah di atas mesti dimasukkan ke dalam kod yang mengoperasikan Photon. Kod untuk versi WiFi meter air disediakan dalam fail yang dilampirkan (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). Di komputer, pergi ke laman web Partikel https://thingspeak.com/login log masuk ke akaun Partikel, dan arahkan ke antara muka aplikasi Partikel. Salin kod dan gunakan untuk membuat aplikasi baru di antara muka aplikasi Partikel. Masukkan nama webhook yang dibuat di atas ke baris 154 kod. Untuk melakukan ini, hapus teks di dalam petikan dan masukkan nama webhook baru di dalam petikan di baris 154, yang berbunyi seperti berikut: Particle.publish ("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes".

5. Kodnya sekarang dapat disahkan, disimpan, dan dipasang ke Photon. Apabila kod disahkan, ia akan mengembalikan kesalahan yang mengatakan "OneWire.h: Tidak ada fail atau direktori seperti itu". OneWire adalah kod perpustakaan yang menjalankan sensor suhu. Kesalahan ini mesti diperbaiki dengan memasang kod OneWire dari perpustakaan Partikel. Untuk melakukan ini, pergi ke antara muka Aplikasi Partikel dengan kod anda dipaparkan dan tatal ke bawah ke ikon Perpustakaan di sebelah kiri skrin (terletak tepat di atas ikon tanda tanya). Klik pada ikon Perpustakaan, dan cari OneWire. Pilih OneWire dan klik "Sertakan dalam Projek". Pilih nama aplikasi anda dari senarai, klik "Confirm" dan kemudian simpan aplikasinya. Ini akan menambah tiga baris baru di bahagian atas kod. Ketiga-tiga baris baru ini dapat dihapuskan tanpa mempengaruhi kodnya. Sebaiknya hapus ketiga baris ini supaya nombor garis kod sesuai dengan arahan dalam dokumen ini. Sekiranya tiga baris dibiarkan di tempat, maka semua nombor garis kod yang dibincangkan dalam dokumen ini akan dilanjutkan dengan tiga baris. Perhatikan bahawa kod disimpan dan dipasang ke Photon dari awan. Kod ini akan digunakan untuk mengoperasikan meter air ketika berada di telaga air. Semasa pemasangan di lapangan, beberapa perubahan perlu dibuat pada kod untuk menetapkan frekuensi pelaporan menjadi sekali sehari dan menambahkan maklumat mengenai telaga air (ini dijelaskan dalam fail terlampir "EC Meter Instructions.pdf" di bahagian yang berjudul "Memasang Meter di Telaga Air").

Langkah 5: Uji Meter

Pembinaan meter dan penyediaan perisian kini selesai. Pada tahap ini disarankan agar meter diuji. Dua ujian harus diselesaikan. Ujian pertama digunakan untuk mengesahkan bahawa meter dapat mengukur tahap air, nilai EC dan suhu dengan betul dan menghantar data ke ThingSpeak. Ujian kedua digunakan untuk mengesahkan bahawa penggunaan kuasa Photon berada dalam julat yang diharapkan. Ujian kedua ini berguna kerana bateri akan gagal lebih cepat daripada yang dijangkakan sekiranya Photon menggunakan terlalu banyak tenaga.

Untuk tujuan pengujian, kod ditetapkan untuk mengukur dan melaporkan paras air setiap dua minit. Ini adalah tempoh masa praktikal untuk menunggu antara pengukuran semasa meter sedang diuji. Sekiranya frekuensi pengukuran yang berbeza diinginkan, ubah pemboleh ubah yang disebut MeasureTime pada baris 19 kod ke frekuensi pengukuran yang diinginkan. Kekerapan pengukuran dimasukkan dalam beberapa saat (iaitu 120 saat sama dengan dua minit).

Ujian pertama dapat dilakukan di pejabat dengan menggantung meter di atas lantai, menyalakannya, dan memeriksa bahawa saluran ThingSpeak secara tepat melaporkan jarak antara sensor dan lantai. Dalam senario pengujian ini, denyut ultrasonik memantulkan dari lantai, yang digunakan untuk mensimulasikan permukaan air di telaga. Sensor EC dan suhu boleh diletakkan di dalam bekas air dengan suhu dan kekonduksian yang diketahui (seperti yang diukur oleh meter EC komersial) untuk mengesahkan sensor melaporkan nilai yang betul ke saluran ThingSpeak.

Untuk ujian kedua, arus elektrik antara pek bateri dan Foton harus diukur untuk mengesahkan bahawa ia sesuai dengan spesifikasi dalam lembar data Photon: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… Pengalaman menunjukkan bahawa ujian ini membantu mengenal pasti peranti IoT yang rosak sebelum digunakan di lapangan. Ukur arus dengan meletakkan meter arus antara wayar V + positif (wayar merah) pada pek bateri dan pin VIN pada Photon. Arus harus diukur dalam mod operasi dan mod tidur dalam. Untuk melakukan ini, hidupkan Foton dan ia akan dimulakan dalam mod operasi (seperti yang ditunjukkan oleh LED pada Foton yang menghidupkan warna sian), yang berlangsung selama lebih kurang 20 saat. Gunakan meter semasa untuk memerhatikan arus operasi selama ini. Foton kemudian secara automatik akan memasuki mod tidur dalam selama dua minit (seperti yang ditunjukkan oleh LED pada Foton mati). Gunakan meter semasa untuk melihat arus tidur nyenyak pada masa ini. Arus operasi harus antara 80 dan 100 mA, dan arus tidur dalam harus antara 80 dan 100 µA. Sekiranya arus lebih tinggi daripada nilai-nilai ini, Photon harus diganti.

Meter kini siap dipasang di telaga air (Gamb. 9). Petunjuk mengenai cara memasang meter di telaga air, serta petua pembinaan dan operasi meter, disediakan dalam fail yang dilampirkan (EC Meter Instructions.pdf).

Langkah 6: Cara Membuat Versi Meter Selular

Versi selular meter air boleh dibina dengan membuat pengubahsuaian pada senarai bahagian, arahan dan kod yang telah dijelaskan sebelumnya. Versi selular tidak memerlukan WiFi kerana menghubungkan ke Internet melalui isyarat selular. Kos bahagian untuk membina versi selular meter adalah kira-kira $ 330 (tidak termasuk cukai dan penghantaran), ditambah kira-kira $ 4 sebulan untuk rancangan data selular yang disertakan dengan peranti IoT selular.

Meter selular menggunakan bahagian dan langkah pembinaan yang sama yang disenaraikan di atas dengan pengubahsuaian berikut:

• Ganti peranti WiFi IoT (Particle Photon) untuk peranti IoT selular (Particle Electron): https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Semasa membina meter, gunakan sambungan pin yang sama seperti yang dinyatakan di atas untuk Versi WiFi meter dalam Langkah 3.

• Peranti IoT selular menggunakan lebih banyak kuasa daripada versi WiFi, dan oleh itu disarankan dua sumber bateri: bateri Li-Po 3.7V, yang disertakan dengan peranti IoT, dan pek bateri dengan 4 bateri AA. Bateri 3.7V LiPo terpasang terus ke peranti IoT dengan penyambung yang disediakan. Pek bateri AA dilampirkan ke peranti IoT dengan cara yang sama seperti yang dijelaskan di atas untuk versi WiFi meter pada Langkah 3. Ujian lapangan telah menunjukkan bahawa versi selular meter akan beroperasi selama kira-kira 9 bulan menggunakan persediaan bateri yang dijelaskan di atas. Alternatif untuk menggunakan kedua-dua bateri AA dan 2000 mAh 3,7 V bateri Li-Po adalah menggunakan satu bateri Li-Po 3.7V dengan kapasiti yang lebih tinggi (mis. 4000 atau 5000 mAh).

• Antena luaran mesti dipasang pada meter, seperti: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… Pastikan ia dinilai untuk frekuensi yang digunakan oleh penyedia perkhidmatan selular di mana air meter akan digunakan. Antena yang disertakan dengan peranti IoT selular tidak sesuai untuk kegunaan luaran. Antena luaran dapat dihubungkan dengan kabel panjang (3 m) yang membolehkan antena dipasang ke bahagian luar telaga di kepala sumur (Gbr. 10). Sebaiknya kabel antena dimasukkan ke bahagian bawah casing dan ditutup rapat dengan silikon untuk mengelakkan masuknya kelembapan (Gbr. 11). Kabel sambungan koaksial luaran berkualiti tinggi, kalis air disyorkan.

• Peranti IoT selular menggunakan kod yang berbeza daripada versi WiFi meter. Kod untuk versi selular meter disediakan dalam fail yang dilampirkan (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).