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太阳能/风能自持物联网开源分享

1856865 2023-06-13 | zip | 0.00 MB | 次下载 | 免费

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资料介绍

描述

介绍

该项目研究使用太阳能或风能为传感器供电，并将其价值传输到云服务，采用部署后不用管的方法。

它遵循Liquid Electricity项目中提出的想法，使用 Blues Wireless 的 WiFi Notecard 将数据传感器、电池和电源数据传输到Adafruit.io云服务。

材料

以下是收集传感器数据并通过Notehub.io传输到云服务的核心系统材料

1 / 7

核心系统

核心系统分为两个主要任务：电源/传感器监控和数据传输到云端。

我们使用 Adafruit FeatherWing Doubler 将 ESP32 V2 微控制器（主机）连接到 Adafruit FeatherWing INA219 以监控发电。它还通过 I2C 连接到 Adafruit LC709203F 以监控电池状态，最后通过 I2C 连接到 OLED 显示器以更新状态。

数据流如此镜像所显示。

传感器和监控数据由 ESP32 主机获取并格式化，然后传输到记事卡 WiFi，后者将其发送到Notehub.io ，并从那里路由到其目的地Adafruit.io。

系统每 10 秒采样一次数据并将其发送到 Notehub.io。每分钟都会通过 MQTT 路由将示例数据发送到Adafruit.io 。

有效负载经过 JSON 编码并通过 JSONATA 进行转换以传送到云服务；有关更多信息，请参阅使用 JSONATA 进行路由和数据格式化部分。

Notehub.io 设置

将数据发送到 Notehub 是一件轻而易举的事情。

有效负载包含三组数据。灯的亮度，电池和电源组。

明亮的亮度...

电池组包含电池百分比、温度和电压，来自 LC709203 电池监控器。

电源组由总线电压、电流、负载、分流和功率数据组成，来自 INA219 器件。

太阳能基地系统具有以下有效载荷。

//Light data.
lightRead(&lightDataRecord);
J *light = JCreateObject();
JAddNumberToObject(light, "lum", lightDataRecord.lum);
JAddNumberToObject(light, "ir", lightDataRecord.ir);
JAddNumberToObject(light, "full", lightDataRecord.full);
JAddNumberToObject(light, "visible", lightDataRecord.visible);
JAddNumberToObject(light, "lux", lightDataRecord.lux);
JAddItemToObject(body, "light", light);
//Battery monitor data
J *battery = JCreateObject();
readBattery(batteryStatus, bufTemp, battery);
JAddItemToObject(body, "battery", battery);
//Water turbine power data
J *power = JCreateObject();
readPower(inPowerStatus, power);
JAddItemToObject(body, "power", power);
JAddItemToObject(req, "body", body);

The风电基地系统具有以下有效载荷。

//Air sensor data
readAirFlow(&airDataRecord);
J *air = JCreateObject();
JAddNumberToObject(air, "raw", airDataRecord.raw);
JAddNumberToObject(air, "mtspersec", airDataRecord.mtspersec);
JAddNumberToObject(air, "mph", airDataRecord.mph);
JAddItemToObject(body, "air", air);
//Battery monitor data
J *battery = JCreateObject();
readBattery(batteryStatus, bufTemp, battery);
JAddItemToObject(body, "battery", battery);
//Wind turbine power data
J *power = JCreateObject();
readPower(inPowerStatus, power);
JAddItemToObject(body, "power", power);
JAddItemToObject(req, "body", body);

有效负载每 10 秒发送一次到 Notehub.io，并通过 MQTT 路由器每分钟发送一次到Adafruit.io 。

Notehub.io 路由和数据格式化

一开始，我为负载中的每个数据组件创建了一个路由（如下所示），但这是Adafruit.io服务的过载。

然后，我了解到Adafruit.io可以处理作为 JSON 对象传递的数据组。使用这种格式，我能够将路由数量减少到 3 条，并将有效负载中传递的组数据保持在一起。

需要使用 JSONATA 格式化数据，下面是每个路由的 JSONATA 代码：分别是 AdafruitFlow、AdafruitPower 和 AdafruitBattery。

太阳能有效载荷如下：

LIGHT
{ "feeds":{
  "light.lum": body.light.lum,
  "light.ir": body.light.ir,
  "light.full": body.light.full,
  "light.lux": body.light.lux,
  "light.visible": body.light.visible},
  "location": {
    "lat": 0.0,
    "lon": 0.0,
    "ele": 0.0
  }}

POWER  
  { "feeds":{
  "power.busvoltage": body.power.Bus,
  "power.current": body.power.Current,
  "power.load": body.power.Load,
"power.shunt": body.power.Shunt,
"power.power": body.power.Power},
  "location": {
    "lat": 0.0,
    "lon": 0.0,
    "ele": 0.0
  }}

BATTERY
  { "feeds":{
  "battery.batterypercentage": body.battery.Percent,
  "battery.batterytemperature": body.battery.Temp,
  "battery.batteryvoltage": body.battery.Voltage},
  "location": {
    "lat": 0.0,
    "lon": 0.0,
    "ele": 0.0
  }}

The风电有效载荷如下：

WIND
{ "feeds":{
  "air.raw": body.air.raw,
  "air.mps": body.air.mtspersec,
  "air.mph": body.air.mph},
  "location": {
    "lat": 0.0,
    "lon": 0.0,
    "ele": 0.0
  }}

POWER  
  { "feeds":{
  "power.busvoltage": body.power.Bus,
  "power.current": body.power.Current,
  "power.load": body.power.Load,
"power.shunt": body.power.Shunt,
"power.power": body.power.Power},
  "location": {
    "lat": 0.0,
    "lon": 0.0,
    "ele": 0.0
  }}

BATTERY
  { "feeds":{
  "battery.batterypercentage": body.battery.Percent,
  "battery.batterytemperature": body.battery.Temp,
  "battery.batteryvoltage": body.battery.Voltage},
  "location": {
    "lat": 0.0,
    "lon": 0.0,
    "ele": 0.0
  }}