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contesto se vi si clikka sopra)
28 febbraio 2018
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Questo progetto è l'evoluzione del "Tension on air
Capacitor" con Arduino modificato per le schede
Wemos con il processore ESP8266 e connessione
WIFI.
Questo strumento mi è stato suggerito da un contatto tramite Facebook, Rosario
che vive in zona altamente sismica. Misuriamo
le variazioni in tensione di un grosso Condensatore Elettrolitico,
22000 microFarad, per verificare eventuali correlazioni con gli
eventi sismici. Tutto il nostro gruppo di ricerca è rimasto stupito nel
constatare che la variazione della tensione è inversa
rispetto ai dati raccolti dal
Vonair ed è direttamente proporzionale alla
carica ionica presente sul posto. Inoltre il dispositivo
è immune dai disturbi elettrici e di passaggio delle persone e il grafico
risulta perfettamente pulito. Durante la fase sperimentale
è stato necessario prevedere una lettura ogni 15 minuti, per pochi secondi, al
fine di evitare una parziale scarica del
Condensatore.
Ogni studioso potrà liberamente realizzare questo strumento e trarre dai dati
qualsivoglia conclusione.
Auspico che si possa collaborare con più stazioni possibili, al fine di
monitorare dettagliatamente la nostra penisola e poter
osservare le variazioni della Tensione sul Condensatore, in funzione dei sismi locali.
Lo schema elettrico del "Tension on air Capacitor" è semplicissimo, eccolo di seguito:
Si utilizza un convertitore analogico
denominato ADS1115, che dispone di quattro ingressi per tensioni positive o due
con
tensioni anche negative, noi useremo due ingressi in modalità differenziale per
leggere tensioni sia positive che negative.
Come detto in precedenza, per non risentire della scarica del condensatore, si
esegue, in 5 secondi, 4 letture, si calcola la media e
poi 15 minuti di riposo, il tutto è eseguito tramite la chiusura di
un relè. Il Condensatore viene dotato di due
alette per captare
meglio la carica ionica e
serve posizionarlo all'aperto, facendo attenzione di evitare che gli agenti
atmosferici creino delle
dispersioni che possano
cortocircuitarlo.
ATTENZIONE DA INIZIO 2023 BLYNK PRIMA VERSIONE NON E' ATTIVO.
I dati letti e convertiti, vengono inviati agl'ingressi D3 e D4 della scheda
Wemos, che provvede a fare una media dei quattro
valori letti e tramite l'interfaccia Wifi viene inviato il valore al server di
Blynk per la visualizzazione sullo smartphone:
Ora vediamo come si realizza il tutto.
Ho previsto una versione realizzabile con poche attrezzature, un paio di forbici,
un saldatore e una pinzetta
per piegare i fili.
Tutto il materiale è acquistabile in un negozio di elettronica o su internet.
Elenco del materiale:
- scheda
Wemos D1 revisione R1;
-
Alimentatore 9 volt compatibile per Arduino;
- cavetto
micro usb per dati e ricarica maschio maschio;
- scheda di espansione
prototipo shield per Arduino Uno;
-
condensatore elettrolitico da 22000 microFarad
50 volt;
- convertitore
ADS1115 ;
- condensatore poliestere da
100 nanoFarad;
- 2 alette recuperate da contatti di batteria o in ferramenta barrette preforate;
-
relè subminiatura 2 contatti 9-12Volt cc bobina
> 200 ohm;
-
diodo 1n4007;
-
resistenza da 4.7 Kohm e 10 Kohm 1/4 wat;
-
Transistor
BC337;
- fili elettrici isolati da 0,6 mm meglio vari colori, tipo trecciola
telefonica;
-
scatolina di plastica per proteggere il tutto.
Costo totale della realizzazione acquistando i componenti tramite Ebay circa 45
euro.
Iniziamo col montare la parte elettronica...
La scheda di espansione andrà montata sopra
quella della Wemos.
Per prima cosa serve saldare la streep di contatti al circuito stampato del
convertitore ADS1115, lato scritte.
Inseriamo il convertitore sul lato a sinistra, il relè al centro, il diodo di
protezione e il transistor a destra del relè. Realizziamo i
cablaggio come da schema iniziale e portiamo gli ingressi di A0 e A1 verso il
relè, poi verso il condensatore esterno, poi i due
fili SCL e SDA (protocollo IC2) verso i contatti della scheda di espansione,
terminiamo con la parte di pilotaggio del transistor
e delle alimentazioni, come si vede nella parte inferiore della scheda
prototipo.
Ora serve posizionare il Condensatore all'esterno
utilizzando una coppia di fili, non serve una schermatura. Ho utilizzato una
ringhiera della finestra del piano terra, ben protetta da una tettoia e ho messo
anche una ciotola rovesciata, in plastica sagomata,
per evitare che gli agenti atmosferici creino delle scariche sul condensatore.
Ho provato a misurare la tensione in taverna ma
i risultati sono stati deludenti, non appariva sul grafico la variazione
sinusoidale tra giorno e notte.
Il grafico che potete vedere sotto evidenzia come si presenta l'andamento della
tensione, con la periodicità giornaliera, che se
perturbata o assente, potrebbe indicare un possibile rischio sismico, entro un
raggio di 300 km se la situazione geologica è
matura.
Dopo aver ricontrollato il tutto, rivedendo e verificando la corrispondenza con
lo schematico iniziale, possiamo iniziare a
configurare la parte Software.
Premessa indispensabile è aver testato e verificato il perfetto funzionamento
della piattaforma del
sistema di sviluppo IDE
con
una scheda Wemos D1 revisione R1.
Seguendo le istruzioni del
sistema di sviluppo di sviluppo IDE per schede
Wemos e programma Blynk, controllate e copiate dalla
vostra casella di posta, il codice di autenticazione che Blynk vi avrà inviato a
seguito della creazione su smartphone di un nuovo progetto.
Ora colleghiamo la scheda Wemos con la scheda di espansione cablata al PC tramite un cavetto
micro USB.
Prima di caricare il programma su Wemos, dobbiamo installare sul sistema di
sviluppo IDE, una libreria indispensabile per la
gestione del convertitore ADS1115. Per far questo utilizzate il menù
"Stetch-#include libreria-aggiungi libreria da file zip..." e
indichiamo la cartella dove abbiamo scaricato il file della libreria che potete
scaricare da questo
link.
Ora carichiamo sulla scheda Wemos il software per il Tension on air
Capacitor che
potete scaricare da questo link.
Sconpattate il file .zip compresa la directory che ha lo stesso nome e dal menù
File-apri selezionate il file
Tension_capacitor_Wifi.ino
poi date invio sulla freccia della seconda riga per caricare il programma sulla
scheda. Ora dovete
modificare nel sorgente, il codice di autenticazione ricevuto,
poi il nome della vostra connessione WIFI e la sua Password,
scorrendo nel
listato e cercando
queste righe:
char auth[] = "12587674f4344bc290fb446c.........";
// inserisci il codice ottenuto
// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "NET....."; //
inserisci la tua rete
char pass[] = "fuzzy........";
// inserisci la password tua rete
/*
* Pi Gian Domenico Marchi
* 15.01.2018
* rilevazione tensione su un condensatore di 22000microFarad
* utilizzo studi presismici
*//*************************************************************
Download latest Blynk library here:
https://github.com/blynkkk/blynk-library/releases/latest
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
Sketch generator: http://examples.blynk.cc
Blynk community: http://community.blynk.cc
Follow us: 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 :)
Feel free to apply it to any other example. It's simple!
*************************************************************/
/* Comment this out to disable prints and save space */
#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#include <SimpleTimer.h> // per calcolo attesa ciclo ripetitivo
#include <Wire.h> // protocollo serial IC2
#include <Adafruit_ADS1015.h> // library for control ADS115 sensor of tension
Adafruit_ADS1115 ads; //Inizializzazione di ADS1115
const float multiplier = 0.1875F; // The sensitive of ADS115 of default and
this is e factory of multiplication
float media = 0; // for calculate the media of tension
// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "12587674f4344bc290fb446c........";
// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "NET.....";
char pass[] = "fuzzy........";
SimpleTimer timer; // definiamo un oggetto timer di tipo SimpleTimer
void setup()
{
// Debug console
pinMode(D10, OUTPUT); //inizialize digital pin D10 for contact of Capacitor
Serial.begin(115200);
Blynk.begin(auth, ssid, pass); // connessione a Wifi e Blynk
timer.setInterval(900000L, inviaMisura); //ogni 15 sec invia misura
ads.begin();
}
void inviaMisura()
{
digitalWrite(D10, HIGH); //
for (int A = 0; A < 1001; A++) // ritardo 1 secondo per evitare rimbalzi con
relè
{
delay(1);
}
int16_t results1 = ads.readADC_Differential_0_1();
media = results1;
for (int A = 0; A < 1001; A++) // ritardo 1 secondo
{
delay(1);
}
int16_t results2 = ads.readADC_Differential_0_1();
media = media + results2;
for (int A = 0; A < 1001; A++) // ritardo 1 secondo
{
delay(1);
}
int16_t results3 = ads.readADC_Differential_0_1();
media = media + results3;
for (int A = 0; A < 1001; A++) // ritardo 1 secondo
{
delay(1);
}
int16_t results4 = ads.readADC_Differential_0_1();
media = media + results4;
media = media / 4;
media = media * multiplier;
//Serial.print("Diferencial: ");
//Serial.print(results);
//Serial.print(" ");
Serial.println(media); //Serial.println("mV")
Blynk.virtualWrite(V1, media); // invia al pin virtuale Blink 1 il valore a 4
cifre dopo la virgola
Blynk.virtualWrite(V0, media); // invia al pin virtuale Blink 2 il valore a 4
cifre dopo la virgola
digitalWrite(D10, LOW); // by making the voltage LOW
}
void loop()
{
Blynk.run(); // esegue Blynk
timer.run(); // esegue il timer
}
Il programma esegue 4 letture ad intervalli di un secondo, esegue la media letta e invia al server Blynk il valore sul pin virtuale V1. Al fine di evitare una variazione di scarica sul condensatore, in quanto l'ingresso del convertitore ADS1115 ha comunque una resistenza non infinita, si è scelto di ripetere le letture solo dopo 15 minuti. Di seguito un grafico settimanale.
A questo punto serve programmare l'applicativo
creato con Blynk per visualizzare i dati inviati sul pin virtuale V1, la vostra
fantasia vi aiuterà, io ho realizzato questo tipo di visualizzazione: un
riquadro dove appare l'ultimo valore letto e sotto un grafico.
Una volta scaricato l'App Blynk sul cellulare, creato il nostro Account, creato
un nuovo progetto impostando il nome, la scheda usata e il tipo di connessione,
riceverete il codice di autenticazione Blynk premendo sul pulsante Create.
Dopo aver dato OK vi apparirà la schermata vuota dove potrete posizionare i vari dispositivi del vostro progetto.
Premendo sulla scrivania vuota o facendola scorrere di lato, vi appariranno i
vari Widget Box. Sulla prima riga il programma
vi indica quanti crediti avete e col tasto +Add potete acquistarne altri in caso
di esaurimento. Ogni Widget Box che selezionate
ha un credito che viene sottratto dal vostro conto iniziale e i crediti dei
Widget scelti ma poi deletati o non usati saranno persi.
Con i crediti iniziali si riesce a realizzare uno o due progetti, con una spesa
di dieci euro vengono accreditati 20000 crediti.
Ogni Widget selezionato va posizionato a piacere e configurato associandolo a un
Virtual Pin
che la scheda invia a Blynk o
viceversa, sotto alcuni esempi di Widget Box disponibili.
Iniziamo col selezionare il Widget "Value Display", che si trova facendo
scorrere in alto la prima schermata di Widget, eccolo sulla schermata di
configurazione, possiamo trascinarlo dove più ci piace, e se lo selezioniamo
entriamo nella modalità di configurazione. Dalla nuova schermata possiamo
assegnare un'etichetta con un colore appropriato, il Virtual Pin V1 e
un tempo di aggiornamento di 1 minuto.
Ora configuriamo un grafico selezionando il Widget Box "Super
Chart Settings".
Dopo averlo selezionato e posizionato, lo
selezioniamo per la configurazione,
al posto della scritta SuperChart scriviamo "millivolt time local (anno mese
UTC+1) con un
font piccolo. Passiamo ad associare i dati da graficare nel nostro caso V1 e
andiamo quindi nella sezione Datastreams e al posto
della scritta Name scriviamo "tension on air capacitor 22000 microFarad station ......", a
destra troviamo un pulsante con dei
potenziometri che ci
servirà per la configurazione dei dati.
Entriamo quindi nella configurazione e in alto troviamo la possibilità
di
selezionare il tipo di
visualizzazione grafica, quindi scegliamo la grafica a sinistra, poi
selezioniamo il Pin Virtual V1.
Tornando alla schermata iniziale siamo pronti per
vedere crescere i dati in arrivo, dopo aver premuto il triangolino in alto a
destra
per passare in modalità Online.
Il riquadro con la freccia permette di
ingrandire
il grafico in orizzontale, possiamo selezionare i dati in modalità Live, 1h, 6h,
1d,1w,1m, 3m.
Selezionando i 3 pallini del menù in basso allo schermo è possibile ricevere via
E-Mail lo storico di tutti i dati presenti sul server
di Blynk nel formato CSV ed eventualmente azzerare l'archivio ed iniziare una
nuova registrazione.
Sulla finestra principale troviamo diversi simboli, a sinistra in alto un
riquadro con una freccia ci permette di scorrere tutti i nostri
progetti, il quadratino più centrale a destra con dei righini ci visualizza lo
stato del nostro progetto, se Online, quello a destra
serve per passare dalla modalità Online a quella Off per eseguire modifiche al
progetto, e alla sua pressione ne compariranno tre
nuovi, il triangolo per ritornare Online, il cerchietto col + per inserire nuovi
Widget. Il tasto bullone permette di modificare parecchie cose sul nostro
progetto, le principali sono: rinominare il progetto, per condividere il
progetto, per modificare la scheda
di acquisizione, per farsi rispedire il codice di autorizzazione e per clonare
il nostro progetto.
In merito alla condivisione del progetto, ricordo che fino a 25 condivisioni non
vi è alcun abbonamento da pagare oltre viene
considerato un utilizzo professionale e serve abbonarsi. La visibilità dei dati
per chi condivide è condizionata dal fatto che chi
condivide sia nello stato Online diversamente non si ricevono dati.
Per attivare la condivisone serve, dalla pagina principale del progetto, premere
il quadratino a destra per andare nel menù delle
modifiche, premere poi il tasto bullone. Ora è possibile condividere il nostro
progetto con gli amici, ci costerà 1000 crediti, basta spostare la leva di
SHARED ACCESS da OFF a ON, e se ci sono crediti possiamo generare il link che
consiste in un codice QR che servirà ai nostri amici per ricreare sul loro
Smartphone il nostro progetto. Chi lo riceve dovrà semplicemente scaricare l'App
Blynk e dopo aver premuto il simbolo in basso del QR, nella schermata iniziale,
si potrà, inquadrando il codice QR ricevuto,
duplicare il progetto senza alcuna registrazione e configurazione.
Ora non mi resta che darvi alcuni consigli su
questo fantastico strumento di misura che spero servirà per dare indicazioni
utili alla previsione sismica.
Ricordatevi di posizionare il condensatore all'esterno dell'abitazione e
protetto dagli agenti atmosferici.
Posizionato correttamente, dovreste vedere il ripetersi di sinusoidi per ogni
giorno, effetto dovuto all'irraggiamento solare, con
variazioni tra il picco massimo e minimo di almeno 6-10 milliVolt, esattamente
l'inverso rispetto al
Vonair, in quanto con questo
strumento misuriamo in forma diretta la variazione del campo ionico.
Quando la curva superiore risulta appiattita, diciamo che è avvenuta una
inversione, entro qualche giorno di norma avviene un
sisma nel raggio di 300 Km a condizione che le faglie siano mature.
Se la curva si alza siamo in presenza di incremento di cariche, diversamente,
con la discesa l'accumulo ionico decresce.
Questo secondo progetto di misura della tensione, conferma che la ricerca
intrapresa è scientificamente provata e attendibile, in
quanto con metodi totalmente diversi si addiviene allo stesso risultato,
confermando che si è in presenza di un parametro fisico
ben certo e attendibile, non influenzabile da fattori umani o strumentali.
Non mi resta che augurarvi buona sperimentazione
e se avete qualche problema nella realizzazione e gestione sono disponibile
a darvi una mano.
Vi ricordo il link per vedere il miei Capacitor, Vonair e
quello di un amico di Caltanissetta:
http://www.faenzashiatsu.it/Fisica/Vonair/Station_Faenza_Capacitor_1.jpg
http://www.faenzashiatsu.it/Fisica/Vonair/Station_Scorze_capacitor_2.jpg
http://www.faenzashiatsu.it/Fisica/Vonair/Station_Faenza_AirView_1.jpg
http://www.faenzashiatsu.it/Fisica/Vonair/Station_Faenza_AirView_2.jpg
http://www.elektrosoft.it/sismologia.asp
Per contatti:
