Un medidor de temperatura, conductividad y nivel de agua de pozo en tiempo real: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Estas instrucciones describen cómo construir un medidor de agua de bajo costo en tiempo real para monitorear la temperatura, la conductividad eléctrica (CE) y los niveles de agua en pozos excavados. El medidor está diseñado para colgar dentro de un pozo excavado, medir la temperatura del agua, la CE y el nivel del agua una vez al día, y enviar los datos por WiFi o conexión celular a Internet para su visualización y descarga inmediata. El costo de las piezas para construir el medidor es de aproximadamente 230 dólares canadienses para la versión WiFi y 330 dólares canadienses para la versión celular. El medidor de agua se muestra en la Figura 1. En el archivo adjunto se proporciona un informe completo con instrucciones de construcción, lista de piezas, consejos para construir y operar el medidor y cómo instalar el medidor en un pozo de agua (Instrucciones del medidor EC.pdf). Una versión publicada anteriormente de este medidor de agua está disponible solo para monitorear los niveles de agua (https://www.instructables.com/id/A-Real-Time-Well-…).

El medidor utiliza tres sensores: 1) un sensor ultrasónico para medir la profundidad del agua en el pozo; 2) un termómetro a prueba de agua para medir la temperatura del agua, y 3) un enchufe doméstico común de dos puntas, que se utiliza como sensor EC de bajo costo para medir la conductividad eléctrica del agua. El sensor ultrasónico está conectado directamente a la caja del medidor, que cuelga en la parte superior del pozo y mide la distancia entre el sensor y el nivel del agua en el pozo; el sensor ultrasónico no está en contacto directo con el agua del pozo. Los sensores de temperatura y CE deben sumergirse bajo el agua; estos dos sensores están conectados a la caja del medidor con un cable que es lo suficientemente largo para permitir que los sensores se extiendan por debajo del nivel del agua.

Los sensores están conectados a un dispositivo de Internet de las cosas (IoT) que se conecta a una red WiFi o celular y envía los datos del agua a un servicio web para ser graficados. El servicio web utilizado en este proyecto es ThingSpeak.com (https://thingspeak.com/), que es de uso gratuito para pequeños proyectos no comerciales (menos de 8, 200 mensajes / día). Para que la versión WiFi del medidor funcione, debe estar ubicado cerca de una red WiFi. Los pozos de agua domésticos a menudo cumplen con esta condición porque están ubicados cerca de una casa con WiFi. El medidor no incluye un registrador de datos, sino que envía los datos del agua a ThingSpeak donde se almacenan en la nube. Por lo tanto, si hay un problema de transmisión de datos (por ejemplo, durante un corte de Internet), los datos del agua para ese día no se transmiten y se pierden permanentemente.

El diseño del medidor que se presenta aquí se modificó después de un medidor que se hizo para medir los niveles de agua en un tanque de agua doméstico e informar el nivel del agua a través de Twitter (https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Twitter-Wat…). Las principales diferencias entre el diseño original y el diseño presentado aquí son la capacidad de operar el medidor con baterías AA en lugar de un adaptador de corriente con cable, la capacidad de ver los datos en un gráfico de series de tiempo en lugar de un mensaje de Twitter, el uso de un sensor ultrasónico que está diseñado específicamente para medir los niveles de agua y la adición de sensores de temperatura y CE.

El sensor de EC de bajo costo y hecho a medida, que se fabrica con un enchufe doméstico común, se basó en un diseño de sensor para medir las concentraciones de fertilizante en una operación de hidroponía o acuaponia (https://hackaday.io/project/7008-fly -wars-a-hacker…). Las mediciones de conductividad del sensor EC se compensan en temperatura utilizando los datos de temperatura proporcionados por el sensor de temperatura del agua. El sensor de EC hecho a medida se basa en un circuito eléctrico simple (divisor de voltaje de CC) que solo se puede usar para mediciones de conductividad discretas y relativamente rápidas (es decir, no para mediciones de EC continuas). Las mediciones de conductividad con este diseño se pueden tomar aproximadamente cada cinco segundos. Debido a que este circuito usa corriente continua en lugar de corriente alterna, tomar medidas de conductividad en intervalos de menos de cinco segundos puede causar que los iones en el agua se polaricen, dando lugar a lecturas inexactas. El sensor de EC hecho a medida se probó con un medidor de EC comercial (YSI EcoSense pH / EC 1030A) y se encontró que mide la conductividad dentro de aproximadamente el 10% del medidor comercial para soluciones que están dentro de ± 500 uS / cm del valor de calibración del sensor.. Si lo desea, el sensor de EC personalizado de bajo costo se puede sustituir por una sonda comercial, como la sonda de conductividad Atlas Scientific (https://atlas-scientific.com/probes/conductivity-p…).

El medidor de agua de este informe fue diseñado y probado para pozos excavados de gran diámetro (0,9 m de diámetro interior) con aguas poco profundas (menos de 10 m por debajo de la superficie del suelo). Sin embargo, podría usarse para medir los niveles de agua en otras situaciones, como pozos de monitoreo ambiental, pozos perforados y cuerpos de agua superficiales.

A continuación, se proporcionan instrucciones paso a paso para construir el medidor de agua. Se recomienda que el constructor lea todos los pasos de la construcción antes de comenzar el proceso de construcción del medidor. El dispositivo de IoT utilizado en este proyecto es un fotón de partículas y, por lo tanto, en las siguientes secciones, los términos "dispositivo de IoT" y "Fotón" se utilizan indistintamente.

Suministros

Tabla 1: Lista de piezas

Partes electronicas:

Sensor de nivel de agua - MaxBotix MB7389 (rango de 5 m)

Sensor de temperatura digital impermeable

Dispositivo IoT: fotón de partículas con encabezados

Antena (antena instalada dentro de la caja del medidor): conector de 2,4 GHz, 6dBi, IPEX o u. FL, 170 mm de largo

Cable de extensión para hacer la sonda de conductividad - 2 clavijas, cable común para exteriores, 5 m de longitud

Cable utilizado para extender la sonda de temperatura, 4 conductores, 5 m de longitud

Cable: cable de puente con conectores a presión (300 mm de longitud)

Paquete de baterías - 4 X AA

Baterías - 4 X AA

Piezas de fontanería y hardware:

Tubería - ABS, 50 mm (2 pulgadas) de diámetro, 125 mm de largo

Tapa superior, ABS, 50 mm (2 pulgadas), roscada con junta para hacer un sello hermético

Tapa inferior, PVC, 50 mm (2 pulgadas) con rosca NPT hembra de ¾ de pulgada para encajar en el sensor

2 acopladores de tubería, ABS, 50 mm (2 pulgadas) para conectar la tapa superior e inferior a la tubería de ABS

Perno de ojo y 2 tuercas, acero inoxidable (1/4 de pulgada) para colgar en la tapa superior

Otros materiales: cinta aislante, cinta de teflón, termorretráctil, frasco de pastillas para hacer la cubierta del sensor EC, soldadura, silicona, pegamento para ensamblar la caja

Paso 1: ensamble la caja del medidor

Ensamble la caja del medidor como se muestra en las Figuras 1 y 2 anteriores. La longitud total del medidor ensamblado, punta a punta, incluido el sensor y el perno de ojo, es de aproximadamente 320 mm. El tubo de ABS de 50 mm de diámetro utilizado para hacer la caja del medidor debe cortarse a aproximadamente 125 mm de largo. Esto deja suficiente espacio dentro de la caja para albergar el dispositivo IoT, la batería y una antena interna de 170 mm de largo.

Selle todas las juntas con silicona o pegamento ABS para que la carcasa sea hermética. Esto es muy importante, de lo contrario, la humedad puede entrar en la carcasa y destruir los componentes internos. Se puede colocar un pequeño paquete de desecante dentro de la caja para absorber la humedad.

Instale un perno de ojo en la tapa superior perforando un agujero e insertando el perno de ojo y la tuerca. Se debe usar una tuerca tanto en el interior como en el exterior de la caja para asegurar el perno de ojo. Silicona el interior de la tapa en el orificio del perno para que sea hermético.

Paso 2: conecte los cables a los sensores

Sensor de nivel de agua:

Se deben soldar tres cables (consulte la Figura 3a) al sensor de nivel de agua para conectarlo al Fotón (es decir, las clavijas del sensor GND, V + y la clavija 2). Soldar los cables al sensor puede ser un desafío porque los orificios de conexión del sensor son pequeños y están muy juntos. Es muy importante que los cables estén correctamente soldados al sensor para que haya una buena y fuerte conexión física y eléctrica y no haya arcos de soldadura entre los cables adyacentes. Una buena iluminación y una lupa ayudan con el proceso de soldadura. Para aquellos que no tienen experiencia previa en soldadura, se recomienda un poco de práctica de soldadura antes de soldar los cables al sensor. Un tutorial en línea sobre cómo soldar está disponible en SparkFun Electronics (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).

Después de que los cables estén soldados al sensor, cualquier exceso de cable desnudo que sobresalga del sensor se puede recortar con un cortador de cables hasta aproximadamente 2 mm de longitud. Se recomienda que las juntas de soldadura se cubran con una gota gruesa de silicona. Esto le da más fuerza a las conexiones y reduce la posibilidad de corrosión y problemas eléctricos en las conexiones del sensor si entra humedad en la caja del medidor. También se puede enrollar cinta aislante alrededor de los tres cables en la conexión del sensor para brindar protección adicional y alivio de tensión, lo que reduce la posibilidad de que los cables se rompan en las uniones soldadas.

Los cables del sensor pueden tener conectores de tipo push-on (ver Figura 3b) en un extremo para conectarlos al Photon. El uso de conectores a presión facilita el montaje y desmontaje del medidor. Los cables del sensor deben tener al menos 270 mm de largo para que puedan extenderse por toda la longitud de la caja del medidor. Esta longitud permitirá que el Photon se conecte desde el extremo superior de la caja con el sensor en su lugar en el extremo inferior de la caja. Tenga en cuenta que esta longitud de cable recomendada asume que la tubería de ABS utilizada para hacer la caja del medidor está cortada a una longitud de 125 mm. Antes de cortar y soldar los cables al sensor, confirme que una longitud de cable de 270 mm es suficiente para extenderse más allá de la parte superior de la caja del medidor de modo que el Photon se pueda conectar después de que se haya ensamblado la caja y el sensor esté conectado permanentemente a el caso.

El sensor de nivel de agua ahora se puede conectar a la caja del medidor. Debe atornillarse firmemente en la tapa inferior, usando cinta de teflón para asegurar un sello hermético.

Sensor de temperatura:

El sensor de temperatura impermeable DS18B20 tiene tres cables (Fig. 4), que generalmente son de color rojo (V +), negro (GND) y amarillo (datos). Estos sensores de temperatura generalmente vienen con un cable relativamente corto, de menos de 2 m de largo, que no es lo suficientemente largo para permitir que el sensor alcance el nivel del agua en el pozo. Por lo tanto, el cable del sensor debe extenderse con un cable impermeable y unirse al cable del sensor con un empalme impermeable. Esto se puede hacer recubriendo las conexiones soldadas con silicio, seguido de termocontracción. Las instrucciones para hacer un empalme impermeable se proporcionan aquí: https://www.maxbotix.com/Tutorials/133.htm. El cable de extensión se puede fabricar utilizando una línea de extensión telefónica común para exteriores, que tiene cuatro conductores y está disponible para su compra en línea a bajo costo. El cable debe ser lo suficientemente largo para que el sensor de temperatura pueda extenderse desde la caja del medidor y sumergirse bajo el agua en el pozo, incluido un margen para la caída del nivel del agua.

Para que el sensor de temperatura funcione, se debe conectar una resistencia entre los cables rojo (V +) y amarillo (datos) del sensor. La resistencia se puede instalar dentro de la caja del medidor directamente en los pines Photon donde se conectan los cables del sensor de temperatura, como se indica a continuación en la Tabla 2. El valor de la resistencia es flexible. Para este proyecto, se usó una resistencia de 2.2 kOhm, sin embargo, cualquier valor entre 2.2 kOhm y 4.7 kOhm funcionará. El sensor de temperatura también requiere un código especial para funcionar. El código del sensor de temperatura se agregará más adelante, como se describe en la Sección 3.4 (Configuración del software). Puede encontrar más información sobre cómo conectar un sensor de temperatura a un Photon en el tutorial aquí:

El cable para el sensor de temperatura debe insertarse a través de la caja del medidor para que pueda conectarse al Photon. El cable debe insertarse a través de la parte inferior de la caja perforando un orificio a través de la tapa inferior de la caja (Fig. 5). Se puede usar el mismo orificio para insertar el cable del sensor de conductividad, como se describe en la Sección 3.2.3. Después de insertar el cable, el orificio debe sellarse completamente con silicona para evitar que entre humedad en la carcasa.

Sensor de conductividad:

El sensor de CE utilizado en este proyecto está hecho de un enchufe eléctrico de 2 clavijas tipo A estándar de América del Norte que se inserta a través de un “frasco de pastillas” de plástico para controlar los “efectos de pared” (Fig. 6). Los efectos de la pared pueden afectar las lecturas de conductividad cuando el sensor se encuentra a unos 40 mm de otro objeto. Agregar el frasco de píldoras como una caja protectora alrededor del sensor controlará los efectos de la pared si el sensor está en contacto cercano con el lado del pozo de agua u otro objeto en el pozo. Se perfora un orificio a través de la tapa del frasco de píldoras para insertar el cable del sensor y se corta la parte inferior del frasco de píldoras para que el agua pueda fluir hacia el frasco y estar en contacto directo con las clavijas del enchufe.

El sensor EC tiene dos cables, incluido un cable de tierra y un cable de datos. No importa qué clavija elija para los cables de datos y de tierra. Si se usa un cable de extensión lo suficientemente largo para hacer el sensor de CE, entonces el cable será lo suficientemente largo para alcanzar el nivel del agua en el pozo y no se necesitará un empalme impermeable para extender el cable del sensor. Se debe conectar una resistencia entre el cable de datos del sensor EC y un pin Photon para proporcionar energía. La resistencia se puede instalar dentro de la caja del medidor directamente en los pines Photon donde se conectan los cables del sensor EC, como se indica a continuación en la Tabla 2. El valor de la resistencia es flexible. Para este proyecto, se utilizó una resistencia de 1 kOhm; sin embargo, funcionará cualquier valor entre 500 ohmios y 2,2 kohmios. Los valores de resistencia más altos son mejores para medir soluciones de baja conductividad. El código incluido con estas instrucciones utiliza una resistencia de 1 kOhm; si se usa una resistencia diferente, el valor de la resistencia debe ajustarse en la línea 133 del código.

El cable para el sensor EC debe insertarse a través de la caja del medidor para que pueda conectarse al Photon. El cable debe insertarse a través de la parte inferior de la caja perforando un orificio a través de la tapa inferior de la caja (Fig. 5). El mismo orificio se puede utilizar para insertar el cable del sensor de temperatura. Después de insertar el cable, el orificio debe sellarse completamente con silicona para evitar que entre humedad en la carcasa.

El sensor de CE debe calibrarse con un medidor de CE comercial. El procedimiento de calibración se realiza en el campo, como se describe en la Sección 5.2 (Procedimiento de configuración de campo) del informe adjunto (EC Meter Instructions.pdf). La calibración se realiza para determinar la constante de celda para el medidor de EC. La constante de celda depende de las propiedades del sensor de EC, incluido el tipo de metal del que están hechas las puntas, el área de superficie de las puntas y la distancia entre las puntas. Para un conector tipo A estándar como el que se usa en este proyecto, la constante de celda es aproximadamente 0.3. Más información sobre la teoría y la medición de la conductividad está disponible aquí: https://support.hach.com/ci/okcsFattach/get/100253… y aquí:

Paso 3: conecte los sensores, el paquete de baterías y la antena al dispositivo IoT

Conecte los tres sensores, el paquete de baterías y la antena al Photon (Fig. 7) e inserte todas las piezas en la caja del medidor. La Tabla 2 proporciona una lista de las conexiones de clavijas indicadas en la Figura 7. Los cables de los sensores y del paquete de baterías se pueden conectar soldando directamente al Photon o con conectores de tipo push-on que se conectan a las clavijas del cabezal en la parte inferior del Photon (como se ve en la Fig.2). El uso de conectores a presión hace que sea más fácil desmontar el medidor o reemplazar el Photon si falla. La conexión de la antena en el Photon requiere un conector tipo u. FL (Fig. 7) y debe presionarse con mucha firmeza en el Photon para realizar la conexión. No instale las baterías en el paquete de baterías hasta que el medidor esté listo para ser probado o instalado en un pozo. No hay un interruptor de encendido / apagado incluido en este diseño, por lo que el medidor se enciende y apaga instalando y quitando las baterías.

Tabla 2: Lista de conexiones de clavijas en el dispositivo IoT (Particle Photon):

Pin de fotón D2 - conectar a - pin 6 del sensor WL, V + (cable rojo)

Photon pin D3 - conectar a - sensor WL pin 2, datos (cable marrón)

Pin de fotón GND - conectar a - pin 7 del sensor WL, GND (cable negro)

Pin de fotón D5 - conectar a - sensor de temperatura, datos (cable amarillo)

Pin de fotón D6 - conectar a - sensor de temperatura, V + (cable rojo)

Pin de fotón A4 - conectar a - sensor de temperatura, GND (cable negro)

Photon pin D5 a D6 - Sensor de temperatura, resistencia R1 (conecte una resistencia de 2.2k entre los pines Photon D5 y D6)

Pin de fotón A0 - conectar a - sensor EC, datos

Pin de fotón A1 - conectar a - sensor EC, GND

Photon pin A2 a A0 - sensor EC, resistencia R2 (conecte una resistencia de 1k entre los pines Photon A0 y A2)

Photon pin VIN - conectar a - Paquete de baterías, V + (cable rojo)

Pin de fotón GND - conectar a - Paquete de baterías, GND (cable negro)

Pin Photon u. FL - conectar a - Antena

Paso 4: configuración del software

Se necesitan cinco pasos principales para configurar el software del medidor:

1. Cree una cuenta de Particle que proporcionará una interfaz en línea con Photon. Para hacer esto, descargue la aplicación móvil Particle en un teléfono inteligente: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Después de instalar la aplicación, cree una cuenta de Particle y siga las instrucciones en línea para agregar Photon a la cuenta. Tenga en cuenta que se pueden agregar fotones adicionales a la misma cuenta sin la necesidad de descargar la aplicación Particle y crear una cuenta nuevamente.

2. Cree una cuenta ThingSpeak https://thingspeak.com/login y configure un nuevo canal para mostrar los datos del nivel del agua. En la Figura 8 se muestra un ejemplo de una página web ThingSpeak para un medidor de agua, que también se puede ver aquí: https://thingspeak.com/channels/316660 Las instrucciones para configurar un canal ThingSpeak se proporcionan en: https:// docs.particle.io / tutorials / device-cloud / we… Tenga en cuenta que se pueden agregar canales adicionales para otros Photons a la misma cuenta sin la necesidad de crear otra cuenta ThingSpeak.

3. Se requiere un "webhook" para pasar los datos del nivel del agua del Photon al canal ThingSpeak. Las instrucciones para configurar un webhook se proporcionan en el Apéndice B del informe adjunto (EC Meter Instructions.pdf). Si se está construyendo más de un medidor de agua, se debe crear un nuevo webhook con un nombre único para cada Fotón adicional.

4. El webhook que se creó en el paso anterior debe insertarse en el código que opera Photon. El código para la versión WiFi del medidor de nivel de agua se proporciona en el archivo adjunto (Code1_WiFi_Version_ECMeter.txt). En una computadora, vaya a la página web de Particle https://thingspeak.com/login, inicie sesión en la cuenta de Particle y navegue hasta la interfaz de la aplicación Particle. Copie el código y utilícelo para crear una nueva aplicación en la interfaz de la aplicación Particle. Inserte el nombre del webhook creado anteriormente en la línea 154 del código. Para hacer esto, elimine el texto dentro de las comillas e inserte el nuevo nombre del webhook dentro de las comillas en la línea 154, que dice lo siguiente: Particle.publish ("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes".

5. El código ahora se puede verificar, guardar e instalar en Photon. Cuando se verifica el código, devolverá un error que dice "OneWire.h: No existe tal archivo o directorio". OneWire es el código de la biblioteca que ejecuta el sensor de temperatura. Este error debe corregirse instalando el código OneWire de la biblioteca de partículas. Para hacer esto, vaya a la interfaz de la aplicación Particle con su código mostrado y desplácese hacia abajo hasta el ícono de Bibliotecas en el lado izquierdo de la pantalla (ubicado justo encima del ícono del signo de interrogación). Haga clic en el icono de Bibliotecas y busque OneWire. Seleccione OneWire y haga clic en "Incluir en proyecto". Elija el nombre de su aplicación de la lista, haga clic en "Confirmar" y luego guarde la aplicación. Esto agregará tres líneas nuevas al principio del código. Estas tres nuevas líneas se pueden eliminar sin afectar el código. Se recomienda que elimine estas tres líneas para que los números de línea de código coincidan con las instrucciones de este documento. Si las tres líneas se dejan en su lugar, todos los números de línea de código discutidos en este documento avanzarán tres líneas. Tenga en cuenta que el código se almacena e instala en Photon desde la nube. Este código se utilizará para operar el medidor de agua cuando esté en el pozo de agua. Durante la instalación de campo, será necesario realizar algunos cambios en el código para establecer la frecuencia de informes en una vez al día y agregar información sobre el pozo de agua (esto se describe en el archivo adjunto "Instrucciones del medidor de EC.pdf" en la sección titulada “Instalación del medidor en un pozo de agua”).

Paso 5: Pruebe el medidor

La construcción del medidor y la configuración del software están ahora completas. En este punto, se recomienda que se pruebe el medidor. Deben completarse dos pruebas. La primera prueba se utiliza para confirmar que el medidor puede medir correctamente los niveles de agua, los valores de CE y la temperatura y enviar los datos a ThingSpeak. La segunda prueba se utiliza para confirmar que el consumo de energía del Photon está dentro del rango esperado. Esta segunda prueba es útil porque las baterías fallarán antes de lo esperado si el Photon está usando demasiada energía.

Con fines de prueba, el código está configurado para medir e informar los niveles de agua cada dos minutos. Este es un período de tiempo práctico para esperar entre mediciones mientras se prueba el medidor. Si se desea una frecuencia de medición diferente, cambie la variable denominada MeasureTime en la línea 19 del código a la frecuencia de medición deseada. La frecuencia de medición se ingresa en segundos (es decir, 120 segundos equivalen a dos minutos).

La primera prueba se puede realizar en la oficina colgando el medidor sobre el piso, encendiéndolo y verificando que el canal ThingSpeak informe con precisión la distancia entre el sensor y el piso. En este escenario de prueba, el pulso ultrasónico se refleja en el suelo, que se utiliza para simular la superficie del agua en el pozo. Los sensores de CE y temperatura se pueden colocar en un recipiente con agua de temperatura y conductividad conocidas (es decir, medida con un medidor de CE comercial) para confirmar que los sensores informan los valores correctos al canal ThingSpeak.

Para la segunda prueba, se debe medir la corriente eléctrica entre la batería y el Photon para confirmar que coincide con las especificaciones de la hoja de datos del Photon: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… La experiencia ha demostrado que esta prueba ayuda a identificar los dispositivos de IoT defectuosos antes de que se implementen en el campo. Mida la corriente colocando un medidor de corriente entre el cable V + positivo (cable rojo) del paquete de baterías y el pin VIN del Photon. La corriente debe medirse tanto en el modo de funcionamiento como en el modo de sueño profundo. Para hacer esto, encienda el Photon y se iniciará en modo de funcionamiento (como lo indica el LED en el Photon que se vuelve de color cian), que se ejecuta durante aproximadamente 20 segundos. Utilice el medidor de corriente para observar la corriente de funcionamiento durante este tiempo. El Photon entrará automáticamente en modo de suspensión profunda durante dos minutos (como lo indica el LED del Photon apagándose). Utilice el medidor de corriente para observar la corriente de sueño profundo en este momento. La corriente de funcionamiento debe estar entre 80 y 100 mA, y la corriente de sueño profundo debe estar entre 80 y 100 µA. Si la corriente es superior a estos valores, se debe reemplazar el Fotón.

El medidor ya está listo para ser instalado en un pozo de agua (Fig. 9). Las instrucciones sobre cómo instalar el medidor en un pozo de agua, así como los consejos de construcción y funcionamiento del medidor, se proporcionan en el archivo adjunto (EC Meter Instructions.pdf).

Paso 6: Cómo hacer una versión celular del medidor

Se puede construir una versión celular del medidor de agua haciendo modificaciones en la lista de piezas, las instrucciones y el código descritos anteriormente. La versión celular no requiere WiFi porque se conecta a Internet a través de una señal celular. El costo de las piezas para construir la versión celular del medidor es de aproximadamente 330 dólares canadienses (sin impuestos y envío), más aproximadamente 4 dólares canadienses por mes para el plan de datos celulares que viene con el dispositivo IoT celular.

El medidor celular utiliza las mismas partes y pasos de construcción enumerados anteriormente con las siguientes modificaciones:

• Sustituya el dispositivo IoT WiFi (Particle Photon) por un dispositivo IoT celular (Particle Electron): https://store.particle.io/collections/cellular/pro… Al construir el medidor, utilice las mismas conexiones de clavijas descritas anteriormente para el Versión WiFi del medidor en el Paso 3.

• El dispositivo IoT celular usa más energía que la versión WiFi, por lo que se recomiendan dos fuentes de batería: una batería Li-Po de 3.7V, que viene con el dispositivo IoT, y un paquete de baterías con 4 baterías AA. La batería LiPo de 3,7 V se conecta directamente al dispositivo IoT con los conectores proporcionados. El paquete de baterías AA se conecta al dispositivo IoT de la misma manera que se describió anteriormente para la versión WiFi del medidor en el Paso 3. Las pruebas de campo han demostrado que la versión celular del medidor funcionará durante aproximadamente 9 meses con la configuración de batería descrita anteriormente.. Una alternativa al uso de la batería AA y la batería Li-Po de 3,7 V de 2000 mAh es utilizar una batería de Li-Po de 3,7 V con mayor capacidad (por ejemplo, 4000 o 5000 mAh).

• Se debe conectar una antena externa al medidor, como: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p… Asegúrese de que esté clasificada para la frecuencia utilizada por el proveedor de servicio celular donde el agua se utilizará el medidor. La antena que viene con el dispositivo IoT celular no es adecuada para uso en exteriores. La antena externa se puede conectar con un cable largo (3 m) que permite conectar la antena al exterior del pozo en la cabeza del pozo (Fig. 10). Se recomienda que el cable de la antena se inserte a través de la parte inferior de la caja y se selle completamente con silicona para evitar la entrada de humedad (Fig. 11). Se recomienda un cable de extensión coaxial para exteriores, impermeable y de buena calidad.

• El dispositivo de IoT celular se ejecuta en un código diferente al de la versión WiFi del medidor. El código para la versión celular del medidor se proporciona en el archivo adjunto (Code2_Cellular_Version_ECMeter.txt).