​​Task-水盒子組裝說明書

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​​本文件內部使用，可給相關的人
​​將會複製出大部分成公開資料

​​1. 功能介紹 

​​水盒子是一台完全開源，可讓Maker視需求自行更換感測項目的水質感測設備。水盒子採用臺灣聯發科設計製造的LinkIt7697開發版作為微控制器(MCU)，以免費開源軟體ArduinoIDE作為開發環境，同時將常用的Arduino模組集成設計在一塊PCB電路板上，這些功能可經由開源的Library作為驅動，目前的測試程式碼跟主要運作程式碼也是以MIT授權的方式開放所有人使用，程式碼相關內容請參考後續章節韌體說明。
​​
​​目前水盒子可量測項目為水溫、導電度(Electrical Conductivity, EC)及酸鹼度(pH)等自然水質基本項目，資料可以*.CSV格式(或其他格式)儲存於MircoSD卡內，經WiFi上傳至雲端(LASS或ThingSpeak)或以LoRa/BLE 通訊方式傳輸到其他裝置上；由於自然水體內水質情況會隨著不同地點而有不同的干擾，即使為無工業污染的水體也會有生物膜附著在電極表面造成感測電極干擾，因此建議每周維護檢查電極偏差的情況，確保所量測水質資料具參考價值。
​​
​​水盒子是為了擴增LASS環境感測器網路系統的感測領域而設計的開源專案，單一一台水盒子只能知道一池水的水質狀況，而經由公民科學參與大量布建則可揭露環境/污染變化的分布及趨勢；因此，希望使用者能上傳/分享水盒子的感測資料，一同為我們所生活這塊土地努力。

​​2.硬體說明

  • ​​WaterBox主機外殼為120mm×120mm×65mm的ABS材質防水盒，主要功能如下：
​​
 
User-uploaded image: .png
​​

​​2.1 使用材料(BOM)

​​目前水盒子材料包內容包含內容如下表。
​​
​​項目
​​數量
​​單位
​​說明
​​水盒子電路板
​​1
​​片
​​水盒子各模組的集成電路版
​​LinkIt 7697 開發版
​​1
​​片
​​水盒子的MCU
​​CR1220電池(SONY)
​​1
​​個
​​水盒子RTC的電池
​​塑膠防水工控盒(G278C, 120*120*60)
​​1
​​個
​​主機外殼
​​0.96寸 OLED顯示螢幕128*64 黑底白字
​​1
​​片
​​水盒子系統訊息顯示螢幕(SSH1106)
​​太陽能板 3W 110x162mm
​​1
​​片
​​充電用太陽能板
​​JST2.0單頭線+2p母座/30cm
​​1
​​條
​​太陽能板用電線
​​Micro USB 傳輸線 1米
​​1
​​條
​​韌體上傳/測試用；主機電池充電用
​​Micro SD 16GB 超高速 (Class 10)
​​1
​​片
​​SD卡；儲存資料用
​​聚合物鋰電池-2000mAh 3.7V
​​1
​​個
​​用於主機電源供電
​​3M黑色魔鬼氈25mm*40mm
​​1
​​片
​​用於固定電池
​​杜邦端子2.54mm母(半鍍金)
​​3P 杜邦母座
​​1
​​組
​​溫度sensor用轉接頭(DS18B20)
​​M3六角細牙銅柱25mm
​​十字圓頭螺絲 M3x12mm
​​五彩六角螺帽M3
​​十字圓頭螺絲 M3*8mm (五彩)
​​HP-5扣式塞頭
​​
​​1
​​組
​​主機固定用

​​2.2 組裝順序

  • ​​pH及EC的固定開孔比較難安裝，安裝時需多加留意。
​​
 
Dropbox file iconWaterBox_V2.1
​​

​​2.3 充電方式

​​A.使用太陽能板充電
​​B.使用電路板上USB charge，以MicroUSB線(type B)充電(建議使用1.0A以上)
​​
 
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​​充電時紅色LED只是燈會亮起
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​​充滿電後量綠色的LED燈

​​2.4 用電分析

  • ​​目前水盒子運作時用電約為120mA，以套件包所含的聚合物鋰電池(2000mAh)來說，無外部供電情況下約可持續運作13個小時。
  • ​​經實際測試，水盒子搭配3W太陽能板在戶外可連續運作約10天。
​​
​​項目
​​使用電流(mA)
​​MCU ( LinkIt 7697 )
​​約120.2mA，峰值150.6mA
​​OLED ( SSH1106 )
​​約16.16mA
​​pH ( DFRobot SEN0161 )
​​約 28.2mA
​​EC ( DFRobot DFR300)
​​約 10.5mA