Moje Raspberry Pi - plugin průtokoměr s PCF8583

Pro zalévací automat OSPI jsem potřeboval vytvořit plugin pro měření průtoku vody. Zapojení používá obvod reálného času zapojený jako čítač pulzů. RTC Obvod je připojený ke sběrnici I2C a má nastavenu adresu propojkou (letováním) na 0x50 (pokud je vývod připojen na GND) a nebo 0x51 (pokud je vývod připojen na VCC).

Tento plugin je primárně určen pro tento automat, ale lze ho samozřejmě přizpůsobit vlastní konstrukci (například pro Arduino). Program (plugin je napsán v Pythonu) a naleznete ho na uložišti GITHUB (soubor OSPy/plugins/water_meter.py a šablona: OSPy/templates/plugins/water_meter.html).

Počítadlo pulsů (průtokoměr) je postaven ve dvou variantách:

a) deska počítadla (vstupní úroveň TTL) - verze SMD

Toto zapojení můžeme použít i pro plugin měření rychlosti větru (OSPY Wind Monitor). Na vstup IN připojíme dva vodiče od snímače pulsů v anemometru. Já jsem použil tento anemometr k meteo stanici WH1090 od tohoto dovozce za cenu cca 130,- Kč.

http://www.hadex.cz/t114-anemometr-k-meteostanicim-wh1080-a-wh1090/

WH1080-WH1090

V růžici je osazen jazýčkový kontakt. Na jedno otočení růžice se vygenerují dva pulsy (sepnutí kontaktu). 3 misky, 7 cm do středu misky, 4 cm miska, přesné polokoule.

(z manuálu ke stanici: The cup-type anemometer measures wind speed by closing a contact as a magnet moves past a switch. A wind speed of 1.492 MPH (2.4 km/h) causes the switch to close once per second.
The anemometer switch is connected to the inner two conductors of the RJ11 cable shared by the anemometer and wind vane (pins 2 and 3.)

anemo

watermeter

pcb

a) deska počítadla (vstupní úroveň TTL) - verze THT

watermeter THT

pcb THT

FOTO rozebraného měřiče větru

Na desce zalévače OSPy HW2 je již obvod PCF8583P osazen.

Funkce obvodu - v pluginu OSPy zalévače

Čidlo větru viz obrázky výše má v sobě na rotoru 2x magnet, který spíná jazýčkový kontakt (tedy jedna otáčka rotoru sepne 2x kontakt. Čidlo větru je připojeno na svorku WIND a VCC. Při aktivaci kontaktu magnetem se přivede přes omezovací rezistor R36 (220 Ohm) +5V na diodu LED14 a diodu v OK6 optočlenu (diody jsou zapojeny s rezistorem v sérii) – obě LED tedy svítí. Když není tranzistor v OK6 optočlenu osvětlen je rozepnut a na pinu číslo 1 obvodu PCF8583P je přes rezistor R35 (10KOhm) nastavena logická „jednička“ tedy 5V. Když je tranzistor v OK6 optočlenu osvětlen je sepnut a na pinu číslo 1 obvodu PCF8583P je logická „nula“ tedy 0V. Obvod PCF8583P je připojen ke sběrnici I²C přes piny SCL a SDA (piny číslo 5 a 9), adresa obvodu je nastavena na 0x50 pomocí pinu číslo 3 (A0 je na zem, pokud je A0 na VCC je adresa 0x51). Obvod PCF8583P je zapojen jako čítač pulsů. Pomocí I²C se obvod nastaví jako čítač, následně se vynuluje a po určité době se přes I²C načte počet pulsů v obvodu (tento děj se neustále opakuje). Ve vyšším systému (zalévač OSPy v Pythonu) periodicky maže a čte obvod PCF8583P přes I²C a dále zpracovává. Pokud známe počet pulsů ze snímače otáček (větru) na 1m/s za 1 vteřinu můžeme vypočítat rychlost větru.

Část obvodu (výřez) desky HW2 OSPy zalévače