在本案例中,溫室的iot改造主要集中在兩個方面:溫室窗戶的自動開閉以及自動獲取天氣資料並分析。
1.溫室窗戶開閉控制
溫室的窗戶通過行程長度為500 mm的線性驅動器執行開啟和關閉動作。此線性驅動器配備有24v電機,可以通過虹科revpi core3和dio擴充套件模組進行控制。
所使用的執行器在衝程結束時自動停止電動機,無需其他感測器或開關。由於執行器需要3 a的驅動電流,而dio模組最多只能輸出500 ma的電流,因此這裡需要乙個額外的繼電器來控制24v電機的開閉。
2.天氣資料的獲取及分析
為了實現根據天氣情況自動開啟和關閉窗戶的功能,本案例採用可從網路上免費獲取的天氣資料。此類資料可以採用node-red獲取。
node-red具有使用者友好的圖形開發介面,可以通過新增http請求節點以及功能節點從buienradar的**上獲取預計降水量資料。通過鏈結可以以文字形式請求未來兩個小時的預期降水量。
「 lat」和「 lon」之後的數字對應於需要降水資料的地方的gps座標。這些資料由node-red每五分鐘檢索一次。如果預計在15分鐘內下雨,窗戶將自動關閉。但是,如果在接下來的15分鐘內仍保持乾燥,則系統將再次開啟窗戶。
當前,revpi只區分「視窗開啟」以及「視窗關閉」兩個狀態,要獲取更多設定,可以進一步開發。另外,也可以連線溫度和濕度感測器,準確獲取當前天氣狀況,以進一步提高窗戶自動開閉的準確性。還可以通過儀錶盤節點進一步公升級,通過web瀏覽器顯示當前降雨預報以及視窗狀態等。
總而言之,虹科工業樹莓派revpi具有極大的靈活性和無限的潛力,並且軟體硬體完全開源,您可以以最大的自由度在revpi上進行開發。
revpi core 3具有定製的raspbian系統,預先安裝了rt補丁,配備raspberry pi計算模組3,內建broadcom的多核處理器具有足夠的能力來執行諸如影象處理之類的複雜任務,可以完成高效能要求的任務。
revpi core 3使用了最先進的高效dc-dc轉換器(總體效率大於80%),從而可以有效減少發熱。模組不僅可以在20.4 v至28.8 v標準化的電源電壓範圍執行,也可以在10.2 v輸入電壓下執行,這意味著您甚至可以使用汽車電池或太陽能電池板作為電源。先進的保護電路可確保即使在輸入電源線上受到大量電磁干擾的情況下,模組也能連續執行(前提是正確連線了功能性接地)。
效能引數
處理器博通bcm2837
核心數4
時鐘頻率
1.2ghz
記憶體1gb
emmc快閃儲存器
4gb像raspberry pi一樣,revpi core 3也配備了通用介面:
011個rj45乙太網插座
022個usb 2.0插座
031個micro hdmi插座
041個micro usb 2.0插槽
052 個pibridge(用於revpi模組擴充套件)
另外,revpi core 3模組還具有以下優勢,完全可以適應惡劣的工業環境:
01電源:12-24 vdc -15%/ +20%,max.10w
02工作溫度:-40°c至55°c
03esd保護:符合en 61131-2和iec 61000-6-2的4 kv / 8 kv
04浪湧/衝擊測試:根據en 61131-2和iec 61000-6-2進行
05emi測試:根據en 61131-2和iec 61000-6-2
06ul認證(ul檔案編號e494534)
i/o模組有三種版本,它們的前端都具有相同的28針i/o聯結器,均可以通過pibridge與core模組直接相連。除了具有14個數字輸入和14個數字輸出的標準版本外,還有兩個特殊版本:僅具有16個數字輸入或16個數字輸出。根據en 61131-2的要求,所有版本都有抗干擾保護,並且可以在-40°c到55°c的溫度範圍,相對濕度高達93%的環境內執行。此外,所有數字i/o模組都具有ul認證(ul檔案號e494534)。
輸入和輸出的開關狀態通過pibridge與revpi core的**處理映像進行週期性資料交換。除了切換狀態之外,還可以周期性地傳輸可能的錯誤狀態(診斷資料)和配置資料。revpi dio模組還配備了pwm(脈衝寬度調製)和計數器輸入,可以分別為14個輸出中的每個啟用pwm功能,為14個輸入通道中的每個通道啟用計數器功能。
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