بررسی اجمالی ماژول تشخیص باران gebrabit rain sensor

سنسور تشخیص باران

سنسور باران ابزاری است که برای تشخیص باران استفاده می شود. این سنسور از دو بخش تشکیل شده است، یک بخش تشخیص باران و دیگری بخش کنترل.
بخش باران با برخورد قطرات باران به این بخش، باران را تشخیص می دهد. این بخش از صفحات رسانایی که در قالب یک شبکه چیده شده اند تشکیل شده است. هنگامی که باران روی سنسور می‌بارد و قطرات باران به سنسور برخورد میکنند، مقاومت صفحات رسانا تغییر می‌کند، هر چه شدت بارندگی بیشتر باشد مقاومت کمتر می شود، بدین ترتیب با اندازه‌گیری تغییرات مقاومت، می‌توان شدت بارندگی را تعیین کرد.

بخش کنترل، داده های دریافتی از بخش تشخیص باران را پردازش کرده و بعد از سنجیدن این دیتاهای آنالوگ ، آنها را به دیتای دیجیتال تبدیل می کند.
این سنسورها در کارهای اتوماسیون مانند برف پاک کن شیشه جلو، بسته شدن اتوماتیک پنجره در صورت رعد و برق یا تنظیم دمای اتاق، در بخش کشاورزی برای برنامه ریزی آبیاری محصولات و غیره استفاده می شود.

ماژول GebraBit Rain Sensor ​

سنسور باران GEBRABIT با مجموعه ای از تریس‌های مسی قابل مشاهده، با هم به عنوان یک مقاومت متغیر (درست مانند یک پتانسیومتر) عمل می کند که مقاومت آن بر اساس میزان آب روی سطح آن تغییر میکند. این سنسور یک دوقطبی مقاومتی است که فقط بر پایه رطوبت بوده و مقاومت را نشان می دهد. به عنوان مثال زمانی که بخش تشخیص باران سنسور خشک است مقاومت بیشتر و در حالت مرطوب مقاومت کمتری از خود نشان می دهد. کاربران می توانند حساسیت این سنسور را با پتانسیومتر تعبیه شده روی برد، تنظیم کنند.

شایان ذکر است که ماژول GebraBit Rain Sensor به گونه‌ایی طراحی شده است که کاربران میتوانند درصورت نیاز، بخش کنترل سنسور و بخش مقاومتی سنسور را از هم جدا کرده و با استفاده از دو پین هدر Right angel و سیم، بین این دو بخش ارتباط برقرا کنند.

 برای بررسی دیتاهای خروجی، کافیست ماژول GebraBit Rain Sensorرا در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مناسب ، ماژول  GebraBit Rain Sensor را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32  که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit Rain Sensorبا ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32  ، وجود رگولاتور 3V3 و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit  با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول  GebraBit Rain Sensor را در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.

ویژگی‌های ماژول GebraBit Rain sensor​

• Selectable module power supply and voltage between3V3 and 5V
• On Board, ON/OFF LED indicator
• Board LED indicator for OUTPUT Signal
• GEBRABIT Pin Compatible with GEBRABUS
• GEBRABIT small package
• It can be used as a daughter board of GEBRABIT MCU Modules
• Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
• Separatable screw parts to reduce the size of the board

معرفی بخش های ماژول​

سنسور تشخیص باران​

بخش تشخیص باران ماژول GebraBit Rain Sensor، در بالای ماژول قرار گرفته و با برخورد قطرات باران به این بخش، مقاومت آن تغییر میکند، هر چه شدت بارندگی بیشتر باشد مقاومت کمتر می شود.

مبدل LM393​

 در ماژول GebraBit Rain Sensor از یک اپ امپ LM393 استفاده شده که وظیفه اصلی این آپ امپ تبدیل سیگنال آنالوگ ورودی به سیگنال دیجیتال است.

پتانسیومتر تعیین حساسیت​

در طراحی مدار سنسور GebraBit Rain Sensor از یک پتانسیومتر، برای تعیین آستانه حساسیت سنسور استفاده شده است.

LED out

LED OUT زمانی روشن می شود که هیچ قطره بارانی روی بخش تشخیص باران وجود نداشته باشد.

جامپر سلکتور VCC SEL ​

با توجه به وضعیت مقاومت  0R این جامپر ، ولتاژ اصلی تغذیه سنسور از بین  “5V” و “3V3” انتخاب میشود.

LED تغذیه​

با توجه به وضعیت جامپر سلکتور VCCSEL و با اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.

پین‌های ماژول GebraBit Rain sensor​

پین های تغذیه​

• 5V و 3V3: این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت جامپرسلکتور VCC SEL، تغذیه اصلی سنسور را تامین کنند.
• GND : این پین، پین زمین برای تغذیه سنسور می باشد.

پین خروجی​

• AO : این پین برای دریافت خروجی آنالوگ ماژول استفاده می شود و مقدار آب موجود در صفحه تشخیص باران را به صورت ولتاژ آنالوگ ، خروجی می دهد.
• DO: این پین برای دریافت خروجی دیجیتال ماژول استفاده می شود زمانی که روی برد تشخیص باران، قطره بارانی وجود نداشته باشد، این پین در حالت High میباشد و هنگامیکه مقدار کمی آب تشخیص داده شود، این پین در حالت Low قرار میگیرد، با پاک کردن قطرات آب از روی صفحه، پین DO دوباره به حالت High برمیگردد.

اتصال به پردازنده

اتصال به GebraBit STM32F303 ​

به دلیل سازگاری ترتیب پین های ماژول های GebraBit  با یکدیگر (استاندارد GEBRABUS)، برای راه اندازی و دریافت دیتاهای خروجی ماژول GebraBit Rain Sensor با هرکدام از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit STM32F303  ، کافیست ، ماژول GebraBit Rain Sensor را به راحتی به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303  قرار داده و با دادن ولتاژ مناسب ماژول را راه اندازی کنید.

اتصال به GebraBit ATMEGA32A​

به دلیل سازگاری ترتیب پین های ماژول های GebraBit  با یکدیگر (استاندارد GEBRABUS)، برای راه اندازی و دریافت دیتاهای خروجی ماژول GebraBit Rain Sensor با هرکدام از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit ATMEGA32A  ، کافیست ، ماژول GebraBit Rain Sensor را به راحتی به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A  قرار داده و با دادن ولتاژ مناسب ماژول را راه اندازی کنید.

توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit توجه داشته باشید که جامپر سلکتورVCC SEL ماژول  GebraBit Rain sensorروی “3V3” باشد تا راحت تر بتوانید با گرفتن ولتاژ”3V3” از ماژول میکروکنترلری، ماژول مورد نظر را استفاده کنید.

اتصال به ARDUINO UNO​

برای اتصال ماژول GebraBit Rain Sensor به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:

• پین “5V” ماژول GebraBit Rain Sensor را به پین “5V” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
• پین “GND” ماژول GebraBit Rain Sensor را به پین “GND” برد ARDUINO UNO  متصل کنید.(سیم سیاه)
• پین‌ “DO” ماژول GebraBit Rain Sensor را به یکی از پین‌های دیجیتال  برد (مثلا D10) ARDUINO UNOمتصل کنید.(سیم آبی)
• پین “AO” ماژول GebraBit Rain Sensor را به یکی از پین‌های آنالوگ برد (مثلا A0) ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم نارنجی)

نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: