(Startpaket för solcellsbaserad fjärrmätning och inlärning)

Off-Grid Sensor Node Kit är ett nybörjarvänligt startpaket som ger en introduktion till solcellsbaserad fjärrmätning för ESP32-, LoRa- och Meshtastic-projekt. Kitet är utformat för att hjälpa dig att lära dig hur off-grid sensornoder byggs, strömförsörjs och ansluts – inte för att ge intryck av att en enda låda automatiskt löser långvarig fältinstallation.

Kärnan i kitet är en kompakt 6 W USB-solpanel kombinerad med en encellig Li-ion-laddningsuppsättning bestående av en TP4056-laddarmodul och en 18650-batterihållare. Denna kombination ger ett enkelt och väldokumenterat sätt att utforska solladdning, batteribeteende och strömförbrukning. TP4056-modulen är utbredd och lätt att förstå, men det är inte en MPPT-solcellsladdare, och prestandan beror i hög grad på solförhållanden, batterikapacitet och firmwarekonfiguration (vilolägen).

Strömfördelningen hanteras via en DC barrel-jack-adapter och en step-down-regulator, som gör det möjligt att leverera stabila 5 V- och 3,3 V-spänningar till mikrokontroller och sensorer.

Kitet innehåller en 16-bitars ADS1115 I²C ADC, som ger högupplösta analoga ingångar utöver vad de flesta mikrokontroller erbjuder. Ett brett urval av sensorer gör det möjligt att prova olika mätmetoder och avvägningar:

• Temperatur- och fuktmätning (AHT10)

• Vattentät DS18B20 temperaturprob för utomhus- eller nedsänkta mätningar

• K-typs termoelement med MAX6675-gränssnitt för hög- och lågtemperaturexperiment

• 10 kg vägningscell med HX711-förstärkare för mätning av vikt eller kraft

• HC-SR501 PIR-rörelsesensor för enkla rörelsestyrda händelser

Dessa sensorer är inte avsedda att vara påslagna eller användas samtidigt i en strömsnål nod. Istället fungerar de som ett verktyg för att testa, jämföra och lära sig om hur sensorval och driftcykel påverkar strömförbrukningen.

En 0,96″ OLED-skärm ingår för lokal felsökning och visning under utveckling. Även om den är användbar under installation och testning, ökar displayer strömförbrukningen avsevärt och deaktiveras eller tas typiskt bort i längre off-grid-installationer.

För kabeldragning och montering innehåller kitet 24 AWG silikonisolerad ledning (10 m röd). Silikonledning är betydligt flexiblare och mer hållbar än standard PVC-isolering och lämpar sig för upprepad hantering och utomhusexperiment. Dessutom medföljer kopplingsplattor och Dupont-bygelkablar, vilket stödjer snabb prototyputveckling utan behov av permanent lödning.

Viktiga anmärkningar och begränsningar

• Detta är ett start- och inlärningskit

• Drifttid via solceller beror på solljus, firmwarekonfiguration (viloläge), sensoranvändning och batterival

• TP4056-laddaren är enkel och pedagogisk, men inte optimerad för dåliga eller varierande solförhållanden

• Strömkrävande sensorer, displayer och frekventa sändningar minskar drifttiden avsevärt

• Batteriskydd och kapsling är användarens ansvar

Korrekt använt ger detta kit en solid grund för att förstå hur off-grid sensornoder verkligen fungerar, och var uppgraderingar blir nödvändiga när projekt flyttas från laboratoriebänken ut i fält.