如何使用霍尔效应传感器和簧片开关制作风速计

第1步：物料清单

风向标

8 x簧片开关

8 x 10 k欧姆电阻器

10 cm PVC管

2个PVC盖5 cm直径

1 PVC盖2.5 cm直径

1 CD4051模拟多路复用器

1个塑料盘

20 x 20强塑料件

1钕磁铁（磁铁的尺寸必须允许两个开关同时连接。我的是0.5 x 0.5厘米，它是表现不错。）

10种不同颜色的电线

1通用PCB

1个与铝管直径相同的滚珠轴承

1铝管约20 cm

1铝管约10 cm

1软管夹

环氧质量

瞬干胶 - 氰基丙烯酸酯和碳酸氢钠

风速计

2乒乓球

4支木棒或铝棒约12支cm

1个滚珠轴承

1根铝管约5 cm

3根不同颜色的电线

1霍尔传感器SS49E

1钕磁铁

环氧质量和瞬干胶 - 氰基丙烯酸酯和碳酸氢钠

2个塑料水龙头直径约3厘米

1 PVC帽和5厘米PVC管

1 PVC盖帽直径2.5厘米

Nodemcu

电子项目塑料外壳

烙铁

1 PVC管约2米“T”PVC连接器

1 PVC 90度连接

5V电源（我正在使用太阳能电池板）

第2步：组装Wind Vane Rosetta

安装在PCB上的簧片开关和电阻器

以圆形的形式切割通用PCB，其直径略小于PVC CAP，因为它是准备它将适合它。

将簧片开关的支脚弯曲90度，小心地将它们装入PCB，以免断裂保护玻璃。理想的距离是玻璃3毫米。根据图表安装每个簧片开关。每个从0到7的数字作为图表。将端子连接到多路复用器时，正确识别将非常重要。使用烙铁将它们焊接在板上。

将每个电阻器放置在其中一个端子焊接在簧片开关的一个端子中的图中，另一个电阻器对于所有电阻器都是通用的。电阻器，位于PCB的中心。

焊接连接簧片开关所有外部端子的铜质电缆，最后两个没有连接。就像一枚戒指。焊接顺序无关紧要。

每种电阻和每种颜色的簧片开关焊点的连接处。他们有8种不同。将红线焊接到簧片开关的铜环上作为正极和黑线连接到“rosetta”中心所有电阻的连接处，作为负极。

查看图表并且要小心保留用于连接多路复用器的电缆编号。

在装配前测试连接。

在继续装配之前我建议测试连接。使用LED，任何18650电池3.7 V，钕磁铁和带鳄鱼爪的电缆。将电池连接到端子VCC和GND以及GND中的鳄鱼电缆，另一端连接到LED的负极（使用不需要电阻的蓝色）。将另一根电缆连接到LED的正极，另一根连接到连接到开关的每根电缆。现在将磁铁穿过连接开关的外边缘。如果指示灯亮起，则表示没问题。如果没有打开，请检查焊缝。要同时测试两个连接，请同时使用另一根电缆和另一根电缆。当磁铁在两个开关之间通过时，两个LED应该亮起。两个LED必须同时点亮，以便电信号可以代表指南针的辅助点，如ENE，ESE，SSW，NNW等。

步骤3 ：与CD4051多路复用器的连接

CD4051模拟多路复用器

多路复用器是具有多个输入和单个数据输出的组合电路。它们配备了控制输入，能够选择一个且只有一个数据输入，以允许它们从所选输入传输到所述输出。

如果您不知道CD4051的操作，我建议阅读您可以在网上找到的数据表。总之，4051有8个模拟输入，编号从0到7，3和A，B和C引脚组合在一起，允许读取输入并定义连接的模拟输出。在每次读数时，软件分析哪些连接具有正电流并且将指示相应的风向。这将在帖子的第2部分详细解释。查看图表以了解rosetta如何连接到多路复用器。

与Nodemcu的连接

我们需要8根电缆来连接Nodemcu。请参见图表。

1对正极（红色）和接地（黑色）导线，为罗塞塔提供电流

1对正极（红色）和接地（黑色）电缆用于模拟输出的CD4051

1电缆的电流A0（灰色）

用于引脚A = D5（蓝色）的数字输入的1根电缆

1引脚数字输入电缆B = D4（绿色）

引脚数字输入1电缆C = D3（黄色）

我使用了不同颜色的10芯电话线为了便于最终组装。

识别每条电缆及其相应的地址，以便于最终组装。

步骤4：将所有东西安装在PVC支架上

安装支架

取5厘米直径的PVC盖，一根PVC管和直径2.5厘米的盖子将它们粘在一起根据照片即时胶水。您还可以在管子的直径上打孔，以改善部件之间的连接。在所有部件粘合之后，在每个部件的胶合边缘上涂抹更多胶水，并立即用小苏打覆盖。干燥胶水时，您将获得非常好的硬度。

您还应将硅胶粘在CAP的边缘，以便密封2个CAP之间的接头，便于装配罗塞塔。在继续之前让它们干燥。

小心地插入已安装在支撑件上的罗塞塔，并使其紧贴CAP的边缘。请记住，我们将在此之上安装第二个CAP。用最终解决方案查看照片。请识别每根电缆以方便与nodemcu的连接。

步骤5：安装叶片

安装叶片的结构

制作一个指针环氧树脂质量与照片中显示的形状。正确干燥时，称重并保存值。

取出一块塑料并对称切割，以便叶片的后部用于引导风。称重并保存价值。

取一根铝管并用指针和风向标粘上即时胶水，所有碎片排在中间。用小苏打做同样的事情，以增加每个胶合部分的硬度。

取第二个铝管，让我们确定它将被卡在另一个管中的位置。为了保持工件的平衡，背部重量的距离应该等于指针重量的距离。 （参见图中所示的计算。）距离测量应该或多或少地对每个部件的质量中心进行。使用速溶胶和小苏打。

在CAP的中心用滚珠轴承的直径打个洞。用速溶胶将其粘在盖子上。选择与叶片垂直铝管内径相同的滚珠轴承是很重要的。

最后，取一个直径约为4.5厘米的塑料圆盘，并在上面贴上一小块金属。边缘。查看照片通过这种方式，您可以“粘贴”钕磁铁并在校准仪器时进行调整。它可以在几个方向上移动以猜测测量值的读数。

将塑料盘放置在金属部件的方向与水平铝管指针相同的位置。这对于磁铁指示与叶片相同的方向非常重要。

为了便于风速计的最终组装，并将叶片的北部与北部地理区域对齐，风在上方并粘贴在顶部CAP的上限。圆盘将卡在铝管中，但首先，将铝管插入滚珠轴承并将铝管插入圆盘。调整高度，使磁铁与CAP边缘之间的距离在1到1.5厘米之间。这必须足以使磁铁正确连接簧片开关。用瞬间胶水和碳酸氢钙尽可能水平粘贴圆盘。

通过将风玫瑰的北部与开关编号0（代表北方）对齐并使用夹具连接来安装两个部件。他们。不要使用胶水，因为在完全准备好之前你必须多次适合和校准。

查看照片以查看最终解决方案。

步骤6：Mouting风速计

安装支架

取下2个塑料盖并用速溶胶粘住。如图所示，在盖子上钻4个孔。在每个洞中粘上木棒或铝棒。在中间切割2个乒乓球，并将每个球杆粘在杆的末端，所有球的凹陷部分都在同一侧。大致的测量结果如图所示。

在CAP中心2.5厘米处用滚珠轴承的直径打孔。用速溶胶将其粘在盖子上。小心使用小苏打。

将铝管插入兼容高度的滚珠轴承中（见图）。如果没有正确调整，请小心地放一滴胶水。

安装霍尔模块

在CAP的边缘，打个小洞为了通过霍尔传感器的头部。

根据照片将钕磁铁粘到塑料盖的侧面。

使用3根不同颜色的电线连接传感器模块。

插入霍尔模块，将传感器对准磁铁，距离为2至4 mm。测试轴的旋转是否没有通过传感器撞击磁铁。

使用3.7 V电池测试模块是否通过将LED连接到每个触点来响应磁铁接近。如果指示灯亮起，一切正常。如果没有，将传感器移近磁铁，直到LED亮起。

如果一切正常，用胶水将模块固定在支架上。

最后，另一个棒的末端将用速溶胶和小苏打粘在塑料盖上，调整正确的高度。

识别电线

识别所有的电缆 - VCC，GND和信号 - 便于与nodemcu连接。

步骤7：全部放在一起

现在您可以使用“T”连接和一根PVC管将两个设备安装在一起，如图所示。不要使用胶水，因为如果需要进行一些调整或维护，则无法使用。我做了小孔，并用螺丝将它们弄紧。将2个设备的电缆穿过管子。

当风速计安装在房屋的屋顶上时，我还用3米的电缆将它连接到将安装在室内的nodemcu上。

步骤8：连接Nodemcu和安装

图表显示正确连接每根电缆。

为了测试操作，我使用0.96“OLED屏幕读取测量结果并验证它们是否正确，以这种方式连接OLED：

D1 - SCL

D2 - SDA

VCC和GND

要安装在天花板上，唯一要注意的是将整个设备保持在正确的水平。为此，请使用气泡水平仪还有许多大型螺丝。不要忘记在风速计的北面找到指南针的北方地区。否则，风的方向将与现实不符。

就是这样。下一篇文章，我将使用Arduino IDE解释要在nodemcu中加载的草图。