Monitor Suhu & Kelembapan: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Terdapat dua cara api yang pasti untuk mematikan tanaman anda dengan cepat. Cara pertama adalah memanggang atau membekukan mereka hingga mati dengan suhu yang melampau. Sebagai alternatif, penyiraman di bawah atau di atasnya akan menyebabkan mereka layu atau reput akarnya. Sudah tentu ada cara lain untuk mengabaikan tanaman seperti pemberian makanan atau pencahayaan yang salah tetapi ini biasanya memerlukan masa beberapa hari atau minggu untuk memberi banyak kesan.

Walaupun saya mempunyai sistem penyiraman automatik, saya merasakan perlunya memiliki sistem pemantauan suhu dan kelembapan yang sepenuhnya bebas sekiranya berlaku kegagalan besar dalam pengairan. Jawapannya adalah untuk memantau suhu dan kandungan kelembapan tanah menggunakan modul ESP32 dan menghantar hasilnya ke internet. Saya suka melihat data sebagai grafik dan carta dan pembacaan diproses di ThingSpeak untuk mencari arah aliran. Walau bagaimanapun, terdapat banyak perkhidmatan IoT lain yang tersedia di internet yang akan menghantar e-mel atau mesej apabila dicetuskan. Ini diarahkan menerangkan cara membina pengecas suhu dan kelembapan yang berdiri sendiri. DS18B20 di mana-mana digunakan untuk mengukur suhu di kawasan tumbuh. Tensiometer DIY memantau berapa banyak air yang ada untuk tanaman di media yang sedang tumbuh. Setelah data dari sensor ini dikumpulkan oleh ESP32, ia dihantar ke internet melalui WiFi untuk diposkan di ThingSpeak.

Bekalan

Bahagian yang digunakan untuk monitor ini sudah tersedia di Ebay atau Amazon. Modul Sensor Tekanan Digital Barometric Papan Pengawal Tahap Air Cecair DS18B20 Sensor Suhu Kalis Air Probe Prospes Blumat Keramik ESP325k resistor 5-12V Bekalan kuasa Tabung plastik yang disusun agar sesuai dengan tensiometer dan sensor Kotak pemasangan dan pendawaian Sambungan WiFi

Langkah 1: Pengukuran Suhu

Versi kalis air DS18B20 digunakan untuk mengukur suhu. Maklumat dihantar ke dan dari peranti melalui antara muka 1-Wire sehingga hanya satu wayar yang perlu disambungkan ke ESP32. Setiap DS18B20 mengandungi nombor siri yang unik sehingga beberapa DS18B20 dapat disambungkan ke wayar yang sama dan dibaca secara berasingan jika dikehendaki. Perpustakaan dan arahan Arduino tersedia di internet untuk mengendalikan antara muka DS18B20 dan 1-Wire yang sangat memudahkan pembacaan data. lakaran.

Langkah 2: Pembinaan Tensiometer

Tensiometer adalah cawan seramik yang diisi dengan air yang bersentuhan dengan media yang sedang tumbuh. Dalam keadaan kering, air akan bergerak melalui seramik sehingga cukup banyak vakum di dalam cawan untuk menghentikan pergerakan selanjutnya. Tekanan dalam cawan seramik memberikan petunjuk yang baik mengenai berapa banyak air yang tersedia untuk tanaman. Prop Ceramic Tropf Blumat dapat diretas untuk membuat tensiometer DIY dengan memotong bahagian atas probe seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Lubang kecil dibuat di pip dan tiub plastik jernih 4 inci ditekan ke pip. Memanaskan tiub dalam air panas akan melembutkan plastik dan menjadikan operasi lebih mudah. Yang tinggal hanyalah merendam dan mengisi probe dengan air rebus, mendorong probe ke dalam tanah dan mengukur tekanan. Terdapat banyak maklumat mengenai penggunaan tensiometers di internet. Masalah utamanya adalah memastikan segala kebocoran bebas. Sebarang kebocoran udara sedikit mengurangkan tekanan belakang dan air akan meresap melalui cawan seramik. Paras air di tiub plastik mestilah kira-kira satu inci dari atas dan harus diisi dengan air apabila diperlukan. Sistem bebas kebocoran yang baik hanya perlu diisi setiap bulan atau lebih.

Langkah 3: Sensor Tekanan

Modul Sensor Tekanan Barometrik Digital Papan Pengawal Tahap Air Cair, banyak terdapat di eBay, digunakan untuk mengukur tekanan tensiometer. Modul sensor tekanan terdiri daripada tolok regangan yang digabungkan dengan penguat HX710b dengan penukar D / A 24 bit. Malangnya, tidak ada perpustakaan Arduino khusus yang tersedia untuk HX710b tetapi perpustakaan HX711 nampaknya berfungsi dengan baik tanpa masalah. Perpustakaan HX711 akan menghasilkan nombor 24 bit berkadar dengan tekanan yang diukur oleh sensor. Dengan mencatat output pada sifar dan tekanan yang diketahui, sensor dapat dikalibrasi untuk memberikan unit tekanan yang mesra pengguna. Sangat penting bahawa semua kerja dan sambungan paip bebas kebocoran. Sebarang kehilangan tekanan menyebabkan air keluar dari cawan seramik dan tensiometer memerlukan pengisian yang kerap. Sistem yang bocor akan berfungsi selama berminggu-minggu sebelum memerlukan lebih banyak air dalam tensiometer. Sekiranya anda mendapati paras air menurun lebih dari berjam-jam daripada minggu atau bulan, pertimbangkan untuk menggunakan klip paip pada sambungan paip.

Langkah 4: Penentukuran Sensor Tekanan

Perpustakaan HX711 mengeluarkan nombor 24 bit mengikut tekanan yang diukur oleh sensor. Bacaan ini perlu ditukar menjadi unit tekanan yang lebih biasa seperti psi, kPa atau millibars. Dalam ini Millibars Instructable dipilih sebagai unit kerja tetapi output dapat dengan mudah ditingkatkan ke ukuran lain. Terdapat garis dalam sketsa Arduino untuk mengirim bacaan tekanan mentah ke monitor bersiri sehingga dapat digunakan untuk tujuan penentukuran. Tahap tekanan yang diketahui dapat dibuat dengan merekam tekanan yang diperlukan untuk menyokong lajur air. Setiap inci air yang disokong akan menghasilkan tekanan 2.5 mb. Penyediaan ditunjukkan dalam rajah, bacaan diambil pada tekanan sifar dan tekanan maksimum dari monitor bersiri. Sebilangan orang mungkin suka mengambil bacaan perantaraan, garis paling sesuai dan semua itu tetapi toloknya agak linier dan penentukuran 2 titik cukup baik! Adalah mungkin untuk mengetahui faktor pengimbangan dan skala dari dua pengukuran tekanan dan kilat ESP32 dalam satu sesi. Namun, saya benar-benar keliru dengan aritmetik nombor negatif! Mengurangkan atau membahagi dua nombor negatif meletupkan fikiran saya ?. Saya mengambil jalan keluar yang mudah dan membetulkan offset terlebih dahulu dan menyusun faktor penskalaan sebagai tugas yang berasingan. Pertama, output mentah dari sensor diukur tanpa apa-apa yang disambungkan ke sensor. Nombor ini dikurangkan dari bacaan output mentah untuk memberikan rujukan sifar untuk tidak ada tekanan yang berlaku. Setelah memacu ESP32 dengan pembetulan ofset ini, langkah seterusnya adalah menetapkan faktor penskalaan untuk memberi unit tekanan yang betul. Tekanan yang diketahui dikenakan pada sensor menggunakan tiang air dengan ketinggian yang diketahui. ESP32 kemudian dilancarkan dengan faktor penskalaan yang sesuai untuk memberi tekanan pada unit yang dikehendaki.

Langkah 5: Pendawaian

Terdapat beberapa versi papan pengembangan ESP32 di alam liar. Untuk Instructable ini versi 30 pin digunakan tetapi tidak ada sebab mengapa versi lain tidak boleh berfungsi. Selain dua sensor, satu-satunya komponen lain adalah resistor pull-up 5k untuk bas DS18B20. Daripada menggunakan penyambung tekan pada, semua sambungan disolder untuk kebolehpercayaan yang lebih baik. Papan pengembangan ESP32 mempunyai pengatur voltan terpasang sehingga bekalan voltan hingga 12 V dapat digunakan. Sebagai alternatif, unit ini boleh dihidupkan melalui soket USB.

Langkah 6: Lakaran Arduino

Sketsa Arduino untuk monitor suhu dan kelembapan agak konvensional. Pertama sekali perpustakaan dipasang dan dimulakan. Kemudian sambungan WiFi disediakan siap untuk menghantar data ke ThingSpeak dan sensor yang dibaca. Bacaan tekanan ditukar menjadi millibars sebelum dihantar ke ThingSpeak dengan bacaan suhu.

Langkah 7: Pemasangan

ESP32 dipasang di dalam kotak plastik kecil untuk perlindungan. Bekalan dan kabel USB boleh digunakan untuk memberi kuasa kepada modul atau sebagai alternatif, pengatur onboard akan mengatasi bekalan DC 5-12V. Pelajaran yang dipelajari dengan cara yang sukar dengan ESP32 adalah bahawa antena dalaman cukup arah. Hujung terbuka pola antena harus menunjuk ke arah penghala. Dalam praktiknya, ini bermaksud modul biasanya dipasang secara menegak dengan antena paling atas dan menunjuk ke penghala. Sekarang anda boleh log masuk ke ThingSpeak dan periksa bahawa tanaman anda tidak dibakar, dibekukan atau dikeringkan!

ADDENDUMI telah mencuba banyak cara dalam menentukan kapan menyiram tanaman. Ini termasuk blok gipsum, probe rintangan, evapotranspirasi, perubahan kapasitansi dan bahkan menimbang kompos. Kesimpulan saya adalah bahawa tensiometer adalah sensor terbaik kerana meniru cara tumbuhan mengeluarkan air melalui akarnya. Sila komen atau mesej jika anda mempunyai pemikiran mengenai perkara ini …