Anemometr, V3 NodeMcu a dohled přes aplikaci Blynk

Na svém pozemku bych chtěl postavit malou větrnou VAWT elektrárnu. Rozhodl jsem se pro Savonius vzhledem k lokalitě, kde by klasická HAWT vrtulová pravděpodobně rušila sousedy ( chatová oblast).
Před stavbou elektrárny je potřeba znát větrné podmínky a k tomu účelu bude sloužit stacionární anemometr s logováním.

Zařízení funguje tak, že Hallův senzor snímá impulzy při otáčení rotoru anemometru. Impulzy jsou tři na jednu otáčku rotoru, to je dané počtem magnetů v rotorové hlavě. tyto impulzy počítá V3 NodeMcu v intervalu třech vteřin a následně přepočítá na km/h, m/s, a otáčky za minutu. Tyto údaje pošle přes wifi na server Blynk a já tyto údaje mohu sledovat v mobilu online. Blynk je v tomto velice schopný pomocník se spoustou možností zobrazení odesílaných hodnot. Grafy, okamžité hodnoty v různých podobách a podobně.

Rotor a stator jsem vyrobil v práci ze zbytků nerezových trubek, třech klasických kuchyňských naběraček o průměru 6cm a malého ložiska. Průměr rotoru je 20cm. Tento hlavní prvek celého zařízení lze vyrobit ze dřeva, plastu, podle možností kutila. Asi nejjednodušší, při přijatelné životnosti, by byla výroba ze slabé odpadní novodurové trubky, víček, kousku pozinkované šroubovice M6, pár matiček a podložek. Něco kolem 20cm trubky, uzavřené víčky stejného průměru s dírou uprostřed, aby bylo možno volně prostrčit šroubovici jako hřídel. Díry ve víčkách vystužit proti prodření nalepením patřičných podložek podle použité šroubovice. Rotor by se dal vyrobit z víček o “číslo” větších než na statoru. Jedno víčko s dírou uprostřed jako hlava, kde v díře je uchycena pomocí matic a podložek šroubovice jako hřídel. Ta musí být samozřejmě delší o 1 – 2cm než tělo statoru plus sešroubovaná hlava. Průměr hlavy musí být tak velký, aby se daly dovnitř nalepit magnetky a hlava šla pak volně nasadit na stator. Lopatky rotoru by se daly vyrobit ze stejných třech víček jako je to rotorové. Lopatky přilepit a pro jistotu přišroubovat k hlavě třeba M4 šroubkama. Magnetky použít tři po 120ti stupních, stejně jako lopatky. Po sestavení pořádně vyvážit namotáváním drátu mezi lopatku a hlavu.

Já jsem magnetky vyloupal z plastových ozdob na lednici.

wp-1487087874895.jpg
Magnetka

Tělem statoru je prostrčen třížilový kabel s připájeným Hallovým senzorem. Hallův senzor jsem odpájel z modulu pro Arduino, zaizoloval smršťovací bužírkou a připevnil na stator. Druhý konec kabelu je připájen zpět na modul, který je v plastové vodotěsné krabičce společně s V3 NodeMcu a step-down napájecím modulem.

wp-1487088564004.jpg
Halluv senzor – modul

V3 NodeMcu jsem programoval v Arduino IDE. Kalibroval jsem v autě, pomocí udané rychlosti podle GPS navigace. Nechal jsem si na sériový monitor v Arduinu IDE vypisovat počet signálů za tři vteřiny (half_revolutions) a tuto hodnotu jsem si při dané rychlosti zapsal. Měřil jsem na rovném úseku za bezvětří, každý vzorec dvakrát, tam i zpět. První vzorec 5m/s – 18km/h, druhý vzorec 10m/s – 36km/h. Vyčtené údaje podle prvního vzorce byli podle očekávání přesně poloviční než výstup při rychlosti 36km/h. Pak už jen doladit v Arduinu IDE vzorce a výstupy,..hotovo.

Bohužel je bezvětří
/**************************************************************
 * Blynk is a platform with iOS and Android apps to control
 * Arduino, Raspberry Pi and the likes over the Internet.
 * You can easily build graphic interfaces for all your
 * projects by simply dragging and dropping widgets.
 *
 *   Downloads, docs, tutorials: http://www.blynk.cc
 *   Blynk community:            http://community.blynk.cc
 *   Social networks:            http://www.fb.com/blynkapp
 *                               http://twitter.com/blynk_app
 *
 * Blynk library is licensed under MIT license
 * This example code is in public domain.
 *
 **************************************************************
 * This example runs directly on ESP8266 chip.
 *
 * Note: This requires ESP8266 support package:
 *   https://github.com/esp8266/Arduino
 *
 * Please be sure to select the right ESP8266 module
 * in the Tools -> Board menu!
 *
 * Change WiFi ssid, pass, and Blynk auth token to run :)
 *
 **************************************************************/

#define BLYNK_PRINT Serial    // Comment this out to disable prints and save space
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#include <SimpleTimer.h>

// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";

// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "xxxxx";
char pass[] = "xxxxxxxx";

 const int hallPin=3;
 volatile byte half_revolutions;
 unsigned int rpm;
 unsigned int ms;
 unsigned int kmh;

   SimpleTimer timer;

void setup()
{
   pinMode(hallPin,INPUT);
  Serial.begin(9600);
  Blynk.begin(auth, ssid, pass);
  attachInterrupt(digitalRead(hallPin), rpm_fun, RISING);
   half_revolutions = 0;
   rpm = 0;
   ms = 0;
   kmh = 0;

   timer.setInterval(3000L, mereniRPM);
  
}

void mereniRPM(){
  
     rpm = (half_revolutions*20)/3;
     ms = half_revolutions/7;
     kmh = half_revolutions/2;
//     Serial.println(rpm,DEC);
     Blynk.virtualWrite(V0, rpm);
     Blynk.virtualWrite(V1, ms);
     Blynk.virtualWrite(V2, kmh);
     half_revolutions = 0;

 }

void loop(){
  Blynk.run();
  timer.run(); // Initiates SimpleTimer

 }
 void rpm_fun()
 {
   half_revolutions++;
 }

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s