আইওটি পাওয়ার মডিউল: আমার সোলার চার্জ কন্ট্রোলারে আইওটি পাওয়ার মেজারমেন্ট ফিচার যোগ করা: ১ Ste টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

হ্যালো সবাই, আমি আশা করি আপনি সবাই মহান! এই নির্দেশে আমি আপনাকে দেখাতে যাচ্ছি কিভাবে আমি একটি আইওটি পাওয়ার মেজারমেন্ট মডিউল তৈরি করেছি যা আমার সৌর প্যানেল দ্বারা উত্পন্ন বিদ্যুতের পরিমাণ গণনা করে, যা আমার সোলার চার্জ কন্ট্রোলার দ্বারা আমার সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি প্যাক চার্জ করার জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে। এই মডিউলটি সোলার প্যানেল এবং চার্জ কন্ট্রোলারের মধ্যে চলে যায় এবং ইন্টারনেটের মাধ্যমে আপনাকে আপনার ফোনে সমস্ত প্রয়োজনীয় প্যারামিটারের বিবরণ দেয়। IoT প্ল্যাটফর্মের জন্য আমি Blynk ব্যবহার করেছি, যা ব্যবহার করা খুবই সহজ এবং আপনার প্রকল্প অনুযায়ী সহজেই কাস্টমাইজ করা যায়। বিদ্যমান চার্জ কন্ট্রোলারের সীমাবদ্ধতা ছিল যে এটি আমাকে কেবল চার্জিং ভোল্টেজ দিয়েছে এবং তাই শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করা যায় না। এই প্রকল্পে আমি পাওয়ার মডিউলে ভোল্টেজ এবং বর্তমান পরিমাপ ফাংশন যুক্ত করেছি যা বিদ্যুৎ (ওয়াটে) গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এইভাবে মোট শক্তি সংগ্রহ করা হয়েছে। এই ডিসি পাওয়ার পরিমাপ অ্যাপ্লিকেশনে কেউ সহজেই এই পাওয়ার মডিউল ব্যবহার করতে পারে। এটি একটি মোটামুটি দীর্ঘ নির্দেশযোগ্য হতে যাচ্ছে তাই শুরু করা যাক!

সরবরাহ

1. আরডুইনো প্রো মিনি / ন্যানো বা সমতুল্য
2. LM2596 বক কনভার্টার মডিউল
3. 7805 ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক
4. AMS1117 3.3V নিয়ন্ত্রক
5. ESP8266-01 ওয়াইফাই মডিউল
6. OLED ডিসপ্লে
7. LM358 ডুয়াল OP-Amp
8. 100K, 10K, 2.2k এবং 1K প্রতিরোধক (1/4 ওয়াট)
9. 0.1uF সিরামিক ডিস্ক ক্যাপাসিটার
10. 22uF ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর
11. স্ক্রু টার্মিনাল
12. পুরুষ এবং মহিলা বার্গ স্ট্রিপ
13. চালু / বন্ধ সুইচ
14. পারফ বোর্ড বা ভেরোবোর্ড
15. সোল্ডারিং সরঞ্জাম

ধাপ 1: সমস্ত অংশ সংগ্রহ করা এবং লেআউটটি চূড়ান্ত করা

একবার আমরা সমস্ত প্রয়োজনীয় উপাদান সংগ্রহ করে নিলে, এটি গুরুত্বপূর্ণ যে আমরা আমাদের বোর্ডের বিন্যাস এবং বিভিন্ন উপাদান স্থাপনের বিষয়ে সাবধানে সিদ্ধান্ত নিই যাতে তারগুলি সহজ হয়ে যায় এবং সমস্ত উপাদান একে অপরের কাছাকাছি থাকে। আরডুইনো, বক কনভার্টার, ওয়াইফাই মডিউল এবং ওলেড ডিসপ্লে সংযুক্ত করার জন্য আমি মডিউলগুলি সরাসরি সোল্ডার করার পরিবর্তে মহিলা হেডার ব্যবহার করব, এইভাবে আমি অন্য কোন প্রকল্পের জন্য উপাদানগুলি ব্যবহার করতে পারি, কিন্তু আপনি যদি পরিকল্পনা করেন তবে আপনি সরাসরি মডিউলগুলি বিক্রি করতে পারেন এটি স্থায়ী করার জন্য।

ধাপ 2: স্ক্রু টার্মিনাল যোগ করা

প্রথমত আমরা স্ক্রু টার্মিনালগুলিকে সোল্ডার করি যা সৌর প্যানেলগুলিকে ইনপুট হিসাবে এবং চার্জ কন্ট্রোলারকে পাওয়ার মডিউলে আউটপুট হিসাবে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হবে। স্ক্রু টার্মিনালগুলি প্রয়োজনে ডিভাইসগুলিকে প্লাগ ইন বা অপসারণের একটি সহজ উপায় প্রদান করে।

ধাপ 3: প্রতিরোধক ভোল্টেজ ডিভাইডার নেটওয়ার্ক যোগ করা

ইনপুট ভোল্টেজ সেন্স করার জন্য, একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার নেটওয়ার্ক ব্যবহার করা হয়। আমার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আমি 10K এবং 1K রোধ ব্যবহার করে একটি রোধকারী নেটওয়ার্ক তৈরি করেছি এবং আমি 1K প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ পরিমাপ করছি যা Arduino মাইক্রোকন্ট্রোলারে ইনপুট হিসাবে দেওয়া হবে। উপরন্তু আমি হঠাৎ ভোল্টেজের ওঠানামাকে মসৃণ করতে 1K রোধকারী জুড়ে 0.1uF ক্যাপাসিটর যুক্ত করেছি।

ধাপ 4: বর্তমান সেন্সিংয়ের জন্য শান্ট প্রতিরোধক যোগ করা

শান্ট রেসিস্টর হল লোডের সাথে সিরিজের খুব ছোট মানের (সাধারণত মিলিওহমের ক্রমে) একটি রোধকারী যা একটি খুব ছোট ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি করে যা একটি অপারেশনাল এম্প্লিফায়ার ব্যবহার করে পরিবর্ধন করা যায় এবং তারপর আউটপুটটি পরিমাপের জন্য আরডুইনোকে দেওয়া যেতে পারে। বর্তমান পরিমাপের জন্য, আমি শান্ট প্রতিরোধক ব্যবহার করছি (যার মূল্য প্রায় 10 মিলিওহাম। আমি এটি একটি স্টিলের তার ব্যবহার করে তৈরি করেছি এবং এটিকে বাঁকিয়ে একটি কুণ্ডলী প্যাটার্ন তৈরি করেছি) সার্কিটের নিচের দিকে, অর্থাৎ, লোড এবং মাটির মধ্যে। এইভাবে ছোট ভোল্টেজ ড্রপ সরাসরি মাটির সাথে পরিমাপ করা যায়।

ধাপ 5: OpAmp পরিবর্ধক সার্কিট যোগ করা

এখানে ব্যবহৃত অপারেশনাল এম্প্লিফায়ার হল LM358 যা একটি ডুয়াল অপ-অ্যাম্প চিপ। আমরা একটি নন-ইনভার্টিং এম্প্লিফায়ার হিসাবে শুধুমাত্র একটি Op-Amp ব্যবহার করব। ছবিতে দেখানো হিসাবে রোধকারী নেটওয়ার্ক R1 এবং R2 ব্যবহার করে নন ইনভার্টিং এম্প্লিফায়ারের লাভ সেট করা যেতে পারে। আমার আবেদনের জন্য আমি R1 কে 100K এবং R2 কে 2.2K হিসাবে বেছে নিয়েছি যা আমাকে আনুমানিক 46 এর লাভ দেয়। রোধকারী এবং OpAmp নিখুঁত নয় তাই ভাল রিডিং পেতে arduino প্রোগ্রামে কিছু সমন্বয় করতে হবে (আমরা আলোচনা করব যে পরবর্তী ধাপে)।

আমি এখানে arduino এর জন্য কিভাবে একটি ওয়াটমিটার তৈরি করব তার একটি প্রজেক্ট তৈরি করেছি এখানে আমি আরো ধারণা নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করেছি। আপনি এখানে প্রকল্পটি পরীক্ষা করতে পারেন:

ধাপ 6: পাওয়ার সাপ্লাই

Arduino, OpAmp, OLED এবং WiFi মডিউলে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে আমি ইনপুট ভোল্টেজকে প্রায় 7 ভোল্টে নামানোর জন্য একটি LM2596 বক কনভার্টার মডিউল ব্যবহার করছি। তারপর একটি 7805 ভোল্টেজ রেগুলেটর ব্যবহার করে আমি আরডুইনো এবং ওএলইডি -র জন্য 7 ভোল্টকে 5 ভোল্টে রূপান্তর করছি এবং একটি এএমএস 1117 রেগুলেটর ব্যবহার করে, ওয়াইফাই মডিউলের জন্য প্রয়োজনীয় 3.3V তৈরি করছি। আপনি কেন বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য এত জিজ্ঞাসা করছেন? কারণ হচ্ছে আপনি সরাসরি 5 ভোল্ট রেগুলেটরে সোলার প্যানেল লাগাতে পারবেন না এবং দক্ষতার সাথে কাজ করার আশা করবেন (যেহেতু এটি একটি লিনিয়ার রেগুলেটর)। এছাড়াও একটি সোলার প্যানেলের নামমাত্র ভোল্টেজ প্রায় 18-20 ভোল্ট যা রৈখিক নিয়ন্ত্রকের জন্য খুব বেশি হতে পারে এবং নিমেষে আপনার ইলেকট্রনিক্স ভাজতে পারে! তাই একটি দক্ষ বক কনভার্টার থাকা ভাল

ধাপ 7: বাক কনভার্টার এবং রেগুলেটর ঠিক করা

প্রথমে, আমি সেই জায়গাগুলো চিহ্নিত করেছি যেখানে বক কনভার্টারের পিনগুলি ফিট হবে। তারপর আমি মহিলা হেডারগুলিকে সেই পয়েন্টগুলিতে এবং পুরুষ হেডারগুলিকে বক কনভার্টারে (যাতে প্রয়োজনে আমি সহজেই মডিউলটি সরাতে পারি) সোল্ডার করেছি। 5V রেগুলেটরটি বক কনভার্টার মডিউলের ঠিক নিচে চলে যায় এবং কন্ট্রোল বোর্ডের জন্য একটি মসৃণ 5V দিতে সে কনভার্টারের আউটপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে।

ধাপ 8: একটি সুইচ যোগ করা

আমি বক কনভার্টার এবং সৌর প্যানেল ইনপুটগুলির মধ্যে একটি সুইচ যুক্ত করেছি, যদি আমি পাওয়ার মডিউল চালু বা বন্ধ করতে চাই। যদি সুইচ অফ হয়, তবে বিদ্যুৎ এখনও লোড (আমার ক্ষেত্রে চার্জ কন্ট্রোলার) এর কাছে পৌঁছে দেওয়া হবে, শুধুমাত্র পরিমাপ এবং আইওটি ফাংশন কাজ করবে না। উপরের ছবিটি এখন পর্যন্ত সোল্ডারিং প্রক্রিয়া দেখায়।

ধাপ 9: Arduino এর জন্য হেডার যোগ করা এবং 3.3v রেগুলেটর ঠিক করা

এখন আমি আরডুইনো প্রো মিনি এর আকার অনুসারে মহিলা হেডারগুলি কেটেছি এবং এটি বিক্রি করেছি। আমি আরডুইনো পাওয়ার সাপ্লাই এর Vcc এবং Gnd এর মধ্যে AMS1117 রেগুলেটরকে সরাসরি বিক্রি করেছি (Arduino 7805 রেগুলেটর থেকে 5V পায় যা ওয়াইফাই মডিউলের প্রয়োজনীয় 3.3v এর জন্য AMS1117 সরবরাহ করে)। আমি কৌশলগতভাবে উপাদানগুলিকে এমনভাবে স্থাপন করেছি যাতে আমাকে ন্যূনতম তারগুলি ব্যবহার করতে হয় এবং অংশগুলি সোল্ডার ট্রেসগুলির মাধ্যমে সংযুক্ত করা যায়।

ধাপ 10: ওয়াইফাই মডিউলের জন্য হেডার যুক্ত করা

আমি আরডুইনো প্রো মিনি যেখানে ফিট হবে তার ঠিক পাশেই ওয়াইফাই মডিউলের জন্য মহিলা হেডার বিক্রি করেছি।

ধাপ 11: ওয়াইফাই মডিউলের জন্য উপাদান যুক্ত করা

ESP8266 মডিউলটি 3.3 ভোল্টে কাজ করে এবং ৫ ভোল্টে নয় (৫ ভোল্ট প্রয়োগ করে আমি দেখেছি মডিউলটি খুব গরম হয়ে যায় এবং খুব বেশি সময় ধরে ব্যবহার করলে সম্ভবত ক্ষতিগ্রস্ত হয়)। Arduino এবং WiFi মডিউল সিরিয়াল যোগাযোগের মাধ্যমে যোগাযোগ করে যা মডিউলের Tx এবং Rx পিন ব্যবহার করে। আমরা arduino IDE এর সফটওয়্যার সিরিয়াল লাইব্রেরি ব্যবহার করে সিরিয়াল পিন হিসাবে কাজ করার জন্য arduino এর যেকোন 2 ডিজিটাল পিন কনফিগার করতে পারি। মডিউল এর Rx পিন Arduino এর Tx এবং বিপরীতভাবে যায়। ESP এর Rx পিন 3.3V লজিকের উপর কাজ করে তাই আমরা 2.2K এবং 1K এর ভোল্টেজ ডিভাইডার নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে Arduino এর 5V লজিক লেভেল আনুমানিক 3.6V (যা এখনও গ্রহণযোগ্য) এ নামিয়ে আনি। আমরা ESP এর Tx কে সরাসরি Arduino এর Rx এর সাথে সংযুক্ত করতে পারি কারণ arduino 3.3v সামঞ্জস্যপূর্ণ।

ধাপ 12: OLED ডিসপ্লে যোগ করা

OLED ডিসপ্লে সংযোগ করার জন্য আমাদের 4 টি সংযোগ প্রয়োজন, দুটি বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য এবং 2 টি তার I2C যোগাযোগ প্রোটোকলের জন্য Arduino এর সাথে যা Arduino এর A4 এবং A5 পিন। I2C পিনের সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য পুরুষ হেডারের সাথে একটি ছোট জাম্পার তার ব্যবহার করা হবে এবং সরাসরি বিদ্যুৎ সংযোগগুলি বিক্রি করা হবে

ধাপ 13: মডুলার বোর্ডের চূড়ান্ত চেহারা

অবশেষে সমস্ত সোল্ডারিং প্রক্রিয়া শেষ করার পরে বোর্ডটি দেখতে কেমন! হ্যাঁ আমাকে শেষে কিছু তারের ব্যবহার করতে হয়েছিল, কিন্তু আমি ফলাফলে বেশ সন্তুষ্ট ছিলাম। আকর্ষণীয় অংশ হল বোর্ডটি সম্পূর্ণ মডুলার এবং প্রয়োজনে সমস্ত প্রধান উপাদান সহজেই সরানো বা প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।

ধাপ 14: সব একসাথে রাখা

যখন সবকিছু জায়গায় থাকে তখন সম্পূর্ণ মডিউলটি কেমন দেখায়!

এখন সফটওয়্যার অংশে আসা যাক …

ধাপ 15: FTDI বোর্ড ব্যবহার করে প্রোগ্রামিং

এই মডিউলটি প্রোগ্রাম করার জন্য আমি FTDI ব্রেকআউট বোর্ড ব্যবহার করব যা Arduino Pro Mini প্রোগ্রাম করার জন্য আদর্শ। এর পিন ম্যাপিং পুরোপুরি একত্রিত করা হয়েছে যাতে আপনাকে ব্যবহার করতে হবে না এবং জাম্পার বা তাই।

ধাপ 16: পরিকল্পিত চিত্র

এটি আইওটি পাওয়ার মিটার মডিউলের সম্পূর্ণ সার্কিট ডায়াগ্রাম। আমি scheগল CAD এ এই পরিকল্পিত ডিজাইন করেছি। আপনার ধারনা অনুসারে স্কিম্যাটিক ফাইলগুলি ডাউনলোড এবং সংশোধন করতে বিনা দ্বিধায়:)

ধাপ 17: ফলাফল

আমি সোলার প্যানেল এবং চার্জ কন্ট্রোলারের মধ্যে পাওয়ার মডিউল সংযুক্ত করে সেটআপ সম্পন্ন করেছি এবং যত তাড়াতাড়ি আমরা এটি পাওয়ার আপ করি এটি আমার ওয়াইফাই রাউটারের সাথে সংযোগ স্থাপন করে এবং ডেটা আমার স্মার্ট ফোনে ব্লাইঙ্ক অ্যাপে ক্রমাগত প্রকাশিত হচ্ছে। এটি আমি যেখানেই থাকি না কেন চার্জিং প্যারামিটারের রিয়েল টাইম ডেটা দেয়, যতদূর আমার ইন্টারনেট সংযোগ আছে! প্রকল্পটি সুন্দরভাবে কাজ করছে দেখে দারুণ লাগছে:)

পরীক্ষামূলক উদ্দেশ্যে, আমি আমার 50 ওয়াটের সৌর প্যানেল এবং 12V 18AH সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি ব্যবহার করে সেটআপটি পরীক্ষা করেছি।

ধাপ 18: Arduino কোড

এখানে সম্পূর্ণ Arduino কোড যা আমি আমার প্রকল্পের জন্য ব্যবহার করেছি।

এই প্রকল্পটি সঠিকভাবে কাজ করার জন্য কয়েকটি লাইব্রেরি রয়েছে যা আপনার প্রয়োজন হবে:

Blynk মাস্টার লাইব্রেরি

Adafruit_GFX লাইব্রেরি

Adafruit_SSD1306 লাইব্রেরি

আমি আশা করি এই প্রকল্পটি দরকারী ছিল। আপনার সম্প্রদায়ের সাথে ভাগ করে আমার প্রকল্পগুলি সমর্থন করার কথা বিবেচনা করুন:)

এই প্রকল্পের ব্যাপারে আপনার যে কোন মতামত বা প্রশ্ন থাকলে নির্দ্বিধায় মন্তব্য করুন। দিন শুভ হোক !

এই প্রকল্পটি আমার প্যানেল থেকে আমি যে পরিমাণ শক্তি সংগ্রহ করি তা নিরীক্ষণ করতে সাহায্য করে। কার্বন পদচিহ্ন হ্রাস এবং একটি টেকসই পরিবেশ তৈরির জন্য শক্তির নবায়নযোগ্য উৎসের দিকে আরো এগিয়ে যেতে এক ধাপ এগিয়ে আসুন:)