Пристрій моніторингу сейсмоактивності

Цей проект дозволить вам підключити сейсмічний датчик до маршрутизатора та розмістити на своїй веб-сторінці та карті пам'яті MicroSD інформацію про підземні поштовхи. Всі дані з сейсмічних датчиків зберігаються на сервері і потім відображаються на вашій веб-сторінці.

Вам знадобиться:
  - Arduino
  - Переважно Arduino з великим об'ємом пам'яті, я використовував Arduino Mega 2560
  - Ви можете використовувати Arduino з меншим об'ємом пам'яті, але доведеться видалити деякі функції.
  - Мережева плата для Arduino
  - MicroSD карта пам'яті
  - Місце на сервері
  - П'єзоелектричний датчик
  - Макетна плата
  - Резистори, конденсатори, діоди (див. схему)

- 5 х ОУ
- Ви можете використовувати тільки 3 - 4 ОУ, решту я використовую для підсилення сигналу з датчика.
- Маршрутизатор
- Комп'ютер
- Додатковий кабель Ethernet
- USB кабель для Arduino

Сейсмодатчик

Я використовував датчик фірми Piezo Film Vibra Tab Mass (PDF) для вимірювання сейсмічних коливань.

Стандартного вантажу на кінці цього датчика не вистачило. Частота землетрусів 1 - 20Гц, але резонансна частота датчика була не менше 1кГц.
Щоб зменшити резонанс, я взяв болт з гайками і кількома шайбами та прикріпив його на датчику. Після кількох експериментів я досяг максимальної частоти близько 40 Гц.

Після налаштування датчика на потрібну частоту, помістіть його в макетну плату та надійно закріпіть його. Це необхідно для точності вимірювань. Виводи датчика гнучкі, і будь-який рух плати може викликати помилкові показання, якщо він не закріплений.

Підсилювач сигналу

Оскільки сигнал з п'єзоелектричного датчика недостатній, його необхідно підсилити без значних втрат точності. Для цього я використав LM324N – 4 ОУ в одному корпусі.
Якщо ви все зробите правильно, то на виході у вас буде до 2.5В змінного струму при живленні 5В.

Формувач сигналу

Сигнал, що надходить з підсилювача - це до 2.5В змінного струму. Оскільки позитивна та негативна амплітуда хвилі рівні, ми можемо подавати на АЦП Arduino лише позитивний сигнал. Ми можемо зробити це, відрізавши  нижню частину хвилі діодом.
Тепер АЦП враховує лише позитивну частину сигналу.

Підключення схеми до Arduino

  - Vcc(+5В) макета підключіть до Vcc(+5В) Arduino.
  - GND макета підключіть до GND Arduino.
  - Сигнал після діода повинен бути поданий на один з аналогових входів Arduino.

Програма для Arduino

Програмування це, напевно, найскладніша і важлива частина цього проекту. Програма детально прокоментована і повинна бути зрозуміла.
У програму необхідно ввести інформацію про свій сервер.

Необхідні бібліотеки:
# include
# include
# include
# include
# include

Їх можна легко знайти в Google

HTML код

Найважливішим HTML-файлом є "index.htm", інші другорядні.
У доданому файлі ви знайдете мій сайт і HTML код для нього.

Щоб зробити кнопку, потрібно просто вписати у ваш сайт:

 

Ця кнопка буде запитувати інформацію з Arduino.

"GET /? Cmd = GetTime HTTP1.1 / 0"

Як видно, значення NAME знаходиться праворуч біля "?",  значення VALUE  після "="
Третя строка показує нам, як кнопка буде реагувати на натискання.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка
	Підсилювач сигналу.
IC1	Операційний підсилювач	LM324-N	1
С1, С2	Конденсатор	1000 пФ	2
С3	Конденсатор	0.047 мкФ	1
R1, R2, R9	Резистор	100 кОм	3
R3, R4	Резистор	44 МОм	2
R5, R6	Резистор	221 кОм	2
R7	Резистор	11 кОм	1
R8	Резистор	10 кОм	1
LDT	П'єзо фільтр		1
	Формувач сигналу.
D1	Діод		1
С1	Конденсатор	2.2 мкФ	1
С2	Конденсатор	10 мкФ	1
R1, R3	Резистор	100 кОм	2
R2	Резистор	10 кОм	1

Оригінал статті