Guia Faça Você Mesmo

Por que DIY?

Nós percebemos que muitos de nossos usuários são curiosos e querem inventar coisas. Nosso kit DIY permite essa criatividade sem a necessidade de escrever 8 anos de software.

O DIY é a placa de circuito crua que usamos no BroodMinder-W2. Esperamos que esta placa permita a muitos artesãos domésticos criar dispositivos maravilhosos para monitorar as colmeias. Não deixe de compartilhar seus designs conosco e nós os compartilharemos com o mundo.

• Design comprovado
• Vida útil da bateria de 5 anos
• Sem necessidade de escrever software
• Funciona com a maioria das células de carga padrão
• Integra-se ao vasto ecossistema BroodMinder
• Utiliza um CI de célula de carga de 4 canais e 24 bits (TI ADS1234)
• Os dados estão disponíveis por meio de publicidade BLE
• Os dados armazenados são legíveis pelos aplicativos BroodMinder

Para utilizar o BroodMinder-DIY, você precisará adicionar suas próprias células de carga. A placa deve funcionar com a maioria das células de carga disponíveis, mas cuidado, existem muitas escolhas ruins. Por exemplo, se você tentar usar células de carga normais de "balanças de banheiro", verá que elas têm um "creep" tremendo. Sob carga, os valores de saída podem mudar 50% durante a noite.

Theo e Lorenzo também criaram alguns exemplos que incluímos em nossa pasta pública do Dropbox . Estaremos postando muitos detalhes, incluindo listas de materiais e modelos 3D.

O suporte de colmeia de metal está disponível na BetterBee: https://www.betterbee.com/wooden-hive-equipment-10-frame/LYHE4033.asp

O clima é seu inimigo, então você também vai querer uma caixa e prensa-cabos, recomendamos os seguintes disponíveis em Digikey.com

• Bud Industries PN-1322-CMB‎ $11.20
• Caixa à prova d'água - Hammond 1554N2GYCL $22.83
• Hammond menor, encaixa bem na placa de circuito 1554C $10.00
• Não totalmente à prova d'água, mas de bom tamanho com abas - Hammond 1591CSFLBK $5.50
• Prensa-cabos Bud Industries IPG-2227 $0.50

Aqui está a caixa Hammond 1554N2GYCL instalada no suporte de colmeia da Betterbee

A placa não possui muita proteção elétrica. Descobrimos que em nossa configuração, isso é suficiente e queremos economizar o máximo possível para nossos usuários. Você pode precisar ou desejar adicionar circuitos de proteção adicionais. Deixamos isso para você.

Warning

A TENSÃO MÁXIMA ABSOLUTA PARA A PLACA DIY É DE 3,8 VOLTS DC!

Digikey.com (ou Silabs.com ou TI.com) é um bom lugar para começar a reunir as fichas técnicas se você quiser se aprofundar.

Uma nota final, (subindo no púlpito), eu (Rich Morris) odeio conectores. Eles quase sempre são as primeiras coisas a falhar. Pessoalmente, eu tento soldar tudo, mas sua experiência pode variar. (descendo agora)

Note

Na próxima página você encontrará nossa circuitaria. Você pode se perguntar por que compartilhamos isso... A verdade é que o circuito por si só não te leva muito longe. Ele requer muitos e muitos (e muitos) softwares para manter tudo isso junto. Esperamos que o circuito te ajude se precisar ou quiser saber mais.

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Aqui estão dois tipos de células de carga (também chamadas de extensômetros). Ficaremos felizes em fornecer um desses tipos. Se você pegar o seu próprio, certifique-se de que são compensados ​​por temperatura e têm um baixo creep. A resistência da célula de carga de 200KG é aproximadamente 300 ohms por perna. Para as células de carga de 50KG, é cerca de 750 ohms.

A maioria das células de carga parece usar esse esquema de cores para os fios. Se for o caso, então ligue-os assim.

Preto, Verde, Branco, Vermelho (de cima para baixo).

Tip

O fio vermelho (+) sempre é conectado ao pad quadrado.

As saídas estão no meio. Se as coisas estiverem misturadas Normalmente, isso será corrigido durante a calibração.

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Calibração

Dica

Agora adicionamos novos recursos ao aplicativo Bees para fazer a calibração. Veja o vídeo aqui para mais informações.

Depois de construir a sua escala, você vai querer calibrá-la. Isso é feito definindo o deslocamento e o fator de escala para cada canal ADC, que são armazenados na memória flash no processador. Estamos fornecendo nosso aplicativo de PC interno para fazer isso. Desculpe, não está disponível para Apple. No entanto, ele funcionará em um PC bastante barato. O aplicativo para PC está disponível em nossa pasta pública do Dropbox (https://www.dropbox.com/sh/nmhfpuy9s5x086f/AADkyDIcJrfsqsd9yUJ-7Lr6a?dl=0).

Info

Para comunicação BLE (Bluetooth Low Energy), você deve ter um dongle Silicon Labs BLE112 (Digikey 1446-1030-ND).

Muitos dos controles são explicados ao passar o mouse sobre o controle. Este aplicativo não foi projetado para uso externo, portanto, deve nos perdoar pela natureza feia dele. Ele funciona, já calibramos milhares de escalas com ele.

Nota

você não precisa executar a próxima página se estiver usando um conjunto de 4 sensores. Ou seja, 4 sensores em uma colmeia, um em cada canto. Você deve ir para a aba "CAL-W3" do programa.

verifique o modelo da placa!

A placa DIY é um modelo 58. Se você tiver algo diferente (por exemplo, 57:xx:xx), nos ligue e resolveremos isso. O ID deve começar com 58!

Escala de um sensor

1. Inicie o aplicativo e verifique se o BroodMinder-DIY aparece na lista de publicidade.
2. Certifique-se de que o ID (58:xx:xx) está na caixa "Dispositivo para se conectar".
3. Selecione a aba de configuração, o BRM-58 deve se conectar automaticamente.
4. No início, o período de registro é de 3600 segundos. Defina o período de registro para 3 segundos e clique em atualizar período de registro.
5. Pressione Iniciar tempo real, você deve ver o registro começar e o tempo decorrido aumentar a cada 3 segundos.
6. Com suas células de carga descarregadas, pressione Tare XLR (XLR é o nosso nome para a placa). Todos os sensores devem ler 0,0 libras depois disso.
7. Coloque um peso conhecido na balança.
8. Ajuste o divisor para cada canal e pressione os botões Cal Jx Weight para transferir e armazenar o fator de escala.
9. Anote seus fatores de divisor. No momento atual, eles não podem ser lidos do BRM-58.

Nota

se você não estiver usando um canal, defina o divisor como 0 e ele sempre mostrará um peso de 0.

Os divisores são os valores que convertem as leituras brutas do ADC em peso. 31.000 é um bom ponto de partida para as células de carga pequenas. A grande é mais por volta de 11.000. As leituras que você vê neste programa estão em libras (com desculpas ao grupo MKS). É simples ajustar o divisor para um valor e depois fazer um teste de peso. E então ajustar o divisor apropriadamente. Por exemplo:

Peso Real = 30,0 libras, Divisor = 31.000, leitura do BRM-58 é 20,0 libras

Mude o divisor para 31000 * 20,0 / 30,0 = 20.666 e o peso deve ser lido corretamente como 30,0

Todos os deslocamentos devem permanecer em 0 para o BRM-58

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Existem muitos outros controles e recursos que não entraremos aqui. Sinta-se à vontade para explorar.

É isso, você está pronto, a menos que esteja usando 4 sensores de 50KG em uma escala. Para isso, precisamos ficar um pouco mais exóticos.

Escala de quatro sensores

Se estiver usando 4 sensores juntos, então você deve utilizar a aba Cal-W3, como explicado a seguir.

A. Insira o peso real (em libras) que você usará para calibração na zona A. Certifique-se de incluir qualquer coisa que carregará os sensores (por exemplo, quaisquer placas extras que você usar). Aqui viramos a balança de costas. e mova o peso ao redor em um pedaço de compensado apoiado nos pés.

B. Remova todo o peso das células de carga e pressione Cal W3. A primeira coisa que fará é zerar o sistema. Você verá os valores brutos do ADC aparecerem na linha zerada. Após este passo, você verá pesos aproximados mostrados nas linhas (lb). Isso é baseado na inclinação na linha de inclinação. Nós usamos um valor padrão para os sensores -W2. Você pode brincar com isso para se aproximar dos sensores.

C. Em seguida, você deve mover o peso de calibração conforme indicado na região C acima. O programa avança automaticamente quando detecta um peso superior a 5 libras no sensor apropriado. Depois que os 4 cantos estiverem completos, o programa calcula a inclinação para cada sensor e atualiza a linha de Inclinação. As próximas 5 posições são usadas para verificar a escala. Se o valor estiver dentro de 0,5, a caixa acende em verde. ALTERNATIVAMENTE, você pode pressionar os botões “Capturar” para forçar o programa a capturar um peso. Isso pode ser necessário, dependendo do peso que você está usando.

D. Após ter ficado satisfeito com a calibração, pressione Atualizar W3 e ele escreverá os valores na placa de circuito. Você saberá que está completo quando os valores do Peso (Wgt) voltarem para libras.

Dica

Basicamente, o que está acontecendo aqui é que estamos usando álgebra linear para resolver as equações simultâneas geradas pelas primeiras 5 posições. Após zerar os sensores, há 4 pesos e 4 variáveis (inclinções). Através da magia da matemática, obtemos as respostas.

• Você pode usar esta placa para monitorar 4 colmeias, não há problema. Se você usar conectores, certifique-se de que sejam realmente bons e à prova de intempéries. Eles costumam ser o ponto de falha.

• Tente evitar qualquer coisa que resulte em fricção ou atrito. É notável como um pequeno atrito terá um grande impacto. Não use dobradiças, elas são terríveis. Mesmo rolamentos resultarão em erros significativos. Pivôs são bons.

Esta é uma breve descrição de como proceder, espero que seja suficiente. Se precisar de mais ajuda ou tiver adições que devemos incluir neste manual para o próximo usuário, entre em contato com Rich em Rich@BroodMinder.com.

Convertendo uma balança de colmeia quebrada usando DIY

É fácil pegar uma antiga balança de colmeia quebrada e convertê-la em uma balança habilitada para BroodMinder. Aqui está um exemplo. NOTA: Este não é o mesmo cabeamento de nossas células de carga (as cores são diferentes).

1. Corte o fio da célula de carga no comprimento necessário
2. Estañe cuidadosamente os fios. O fio antigo pode ser difícil de estanhar, use bastante fluxo se for o caso.
3. Determine o cabeamento. Em nosso exemplo, este é o cabeamento da célula de carga
4. Conecte à placa. Em nosso caso, de cima para baixo

   ​               a. Verde - Exc - J1(1)
   
   ​               b. Vermelho - Sig(-) - J1(2)
   
   ​               c. Branco - Sig(+) - J1(3)
   
   ​               d. Preto + Blindagem - Gnd - J1(4) ou J2(4)
   

1. Conecte os pinos 2, 3 e 4 dos canais não utilizados (Gnd)

1. Eu não recomendo o uso de um conector. Tentei e a corrosão foi um grande problema. Funcionou por um tempo e depois a calibração estava completamente errada.

2. Estabilize o fio com uma braçadeira e faça um furo no gabinete (Bud Industries PN-1322-CMB‎ $11,20 ou Hammond 1591CSFLBK $5,50)

3. Certifique-se de que a caixa está selada, silicone funciona bem se você usar a caixa Hammond mais barata.

1. Se a caixa estiver bem posicionada, você pode conseguir montar sem vedar a entrada do cabo. Certifique-se de ter um laço de gotejamento para que a chuva não entre.

1. O chip BLE funcionará melhor se estiver orientado para que a placa de circuito Afaste-se do quadro de metal.

Boa sorte, conte-nos como corre.

Atualização da Balança de Colmeia "Label-Abeille"

Siga estas instruções para dar vida novamente às balanças de colmeia da "Label-Abeille". O objetivo é substituir a placa antiga por uma placa BroodMinder-XLR.

Parte Mecânica

Coloque a balança de cabeça para baixo e remova a tampa amarela inferior. Em seguida, abra a caixa preta "cabeça" colocada no lado dos parafusos do sensor de carga (referência "S" na imagem abaixo).

Na caixa, remova a placa "A" e o chicote "B". Desparafuse o chicote "C" da placa. Este é o que vem do sensor de carga para ser soldado na nova placa XLR.

Agora, corte o traço central com um cortador para deixar espaço para a placa XLR.

Assim

Agora prepare a placa XLR. Irems usar apenas o canal J3. Portanto, juntamos os canais J1, J2 e J4.

Solde o suporte da bateria neste lado (o lado é importante para poder acessar as baterias uma vez que o gabinete seja montado novamente.)

Agora solde os cabos no canal J3.

• A sequência é Preto-Verde-Branco-Vermelho
• Vermelho vai no terminal quadrado.
• O Grande Preto é o cabo de blindagem. Você pode conectá-lo à estrutura da balança se desejar.
• Este sensor de carga tem outros dois cabos (amarelo/azul) para feedback de voltagem (cabos longos para aplicações industriais): eles não são necessários aqui.

Agora instale as baterias. Deve ver um LED piscando.

Adicione os suportes adesivos

Agora você pode colocá-lo na caixa, conforme mostrado

Certifique-se de que as baterias fiquem alinhadas com a abertura da caixa!

Agora abra o aplicativo BroodMinder-Bees em seu telefone e vá para a guia Dispositivos para encontrar a balança. Verifique o nível da bateria, etc.

E você terminou a parte mecânica!

Agora vamos para a calibração

Calibração

Para calibrar a balança, siga o processo abaixo. Se precisar de ajuda, encontrará mais detalhes nesta página

Abra o aplicativo Bees, vá para Guia de Dispositivos > localize o ID da balança > ... > mostrar detalhes > ... (canto superior direito) > Solução de Problemas > Calibrar balança

Agora siga o processo:

1. Coloque a balança na posição vertical direita.
2. Com a balança vazia: Pressione o botão Tara de Balança (botão inferior)
3. Agora insira Divisor = 0 para TODOS os canais (parte inferior da tela)
4. Agora insira Divisor = -9000 para o canal J3 (valor de início NEGATIVO)
5. NOTA: você não precisa se preocupar com Desvios

1. Coloque um peso conhecido na balança > verifique o "Peso J3" exibido no aplicativo > modifique o divisor iterativamente para encontrar o peso real no visor
2. Depois de encontrar o divisor correto, salve e saia desta interface

Você terminou, parabéns!

Solução de Problemas

Na maioria das vezes, o problema está simplesmente na fiação. Comece medindo entre os fios do sensor de carga. Você deve ver centenas de ohms, não 0 e não infinito. Esteja ciente de que usamos furos metalizados. Se os perfurar (como Lorenzo fez), os terminais não conduzirão mais da parte superior da placa para a parte inferior. Você pode resolver isso soldando fios de junção com o esquema como guia.