Sensor Kelembapan IoT: 12 Langkah

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

Saya mahukan sensor kelembapan yang akan memberitahu saya bila tanaman dalaman memerlukan air. Saya mahukan sesuatu yang boleh saya gunakan untuk permulaan benih dan tanaman dalaman yang matang. Saya selalu bimbang bahawa saya berlebihan atau menyiram mereka.

Saya telah meluangkan sedikit masa untuk mengerjakan perisian IoT untuk peranti Arduino, dengan menggunakan perisian orang lain, saya mempunyai idea yang baik mengenai keperluan saya.

1. Saya mahukan sesuatu yang boleh saya flash ke pelbagai peranti dan konfigurasi melalui wifi. Saya tidak mahu menukar fail konfigurasi setiap kali memuat naik ke peranti baru. Saya juga tidak mahu meletakkan kredensial atau maklumat lain dalam kod kerana saya selalu bermaksud untuk berkongsi kod ini.
2. Saya juga mahukan kerangka perisian yang cukup kukuh yang dapat saya sesuaikan untuk projek masa depan. Yang ini adalah sensor kelembapan. Saya mungkin membina sensor gerakan / cahaya / bunyi / getaran / kecondongan dan saya mahu dapat menggunakan beberapa perisian yang sama untuk itu.
3. Akhirnya saya mahu ini dikuasakan bateri dan dengan itu saya mahu ia bertahan lama. Saya meluangkan masa untuk mengetahui mod Tidur Dalam di mana peranti akan menghabiskan sebahagian besar masa dalam keadaan tidak aktif.

Bekalan

Wemos D1 Mini

Sensor Kelembapan Kapasitif

18650 Bateri

Penyambung Bateri Positif dan Negatif

Suis Slaid

Akses ke Pencetak 3D juga sangat mustahak walaupun anda dapat mencari cara lain untuk menyambungkan dan menempatkan bahagian-bahagiannya.

Berikut adalah pautan ke catatan Thingiverse saya dengan semua model yang saya buat.

Langkah 1: Dapatkan Perisian

Saya menerbitkan perisian saya ke GITHUB. Ia dibina menggunakan PlatformIO

1. Ikuti arahan di Laman Web PlatformIO untuk memasang VSCode dan PlatformIO
2. Muat turun firmware dari repo GITHUB saya. Klik Klon atau muat turun dan Muat turun ZIP
3. Ekstrak dan buka folder di VSCode
4. Sambungkan Wemos D1 ke komputer anda melalui USB mikro
5. Dalam VSCode klik alien untuk membuka panel PlatformIO
6. Klik Bina dan Muat naik untuk memuat naik firmware ke papan Wemos

Langkah 2: Siapkan Projek Blynk untuk Sensor Anda Bercakap

Saya memfokuskan kepada dua jenis perkhidmatan MQTT dan Blynk, baik pilihan.

Blynk adalah platform IOT yang mudah digunakan dan murah. Anda boleh membuat aplikasi yang kebanyakannya menggunakan kredit komponen yang anda dapat secara percuma. Sekiranya anda kehabisan kredit, anda boleh membeli lebih banyak menggunakan pembelian aplikasi.

1. Pasang aplikasi Blynk pada telefon anda
2. Buat akaun
3. Buat Projek Baru yang baru
4. Beri nama dan pilih Wemos D1 sebagai peranti
5. Dapatkan Kunci Blynk dari e-mel anda, ini akan digunakan untuk mengkonfigurasi peranti kemudian
6. Teruskan dan ketik di mana sahaja pada papan pemuka projek anda untuk menambahkan komponen
7. Pilih Paparan LCD buat masa ini tetapi anda boleh menukarnya untuk carta atau komponen lain kemudian. Blynk membolehkan anda mengitar semula komponen sehingga anda tidak perlu bimbang untuk membuang kredit
8. Ketik pada paparan LCD dan tetapkan pin. Firmware menggunakan dua pin maya. Tidak kira mana yang anda gunakan selagi anda menggunakan aplikasi yang sama seperti firmware anda kemudian

Langkah 3: Sediakan Perkhidmatan MQTT (Pembantu Rumah)

Saya sudah menggunakan Pembantu Rumah untuk automasi rumah saya dan merancang untuk menyediakan pemberitahuan sama ada kilang menjadi kering atau sensor yang berhenti melaporkan (bateri mati).

Anda boleh mendapatkan maklumat untuk menyiapkan HA jika anda suka atau anda hanya boleh menyediakan Perkhidmatan Mosquitto untuk MQTT.

Dalam mana-mana kes, anda pasti ingin mengetahui alamat ip, id pengguna, dan kata laluan anda.

Sekiranya anda menggunakan Pembantu Rumah anda akan memasang sensor pada platform MQTT tetapi anda memerlukan cip. Firmware akan menerbitkan mesej dengan topik [chip id] / kelembapan dengan nilai bacaan kelembapan

Berikut adalah contoh konfigurasi sensor untuk Pembantu Rumah

state_topic: "ESP6e4bac / kelembapan /"

device_class: kelembapan

Langkah 4: Konfigurasikan Firmware

1. Apabila papan ditetapkan semula Ia akan memulakan titik akses wifi WifiMoisture
2. Sambungkannya menggunakan telefon atau komputer anda
3. Buka penyemak imbas dan arahkan ke 192.168.4.1
4. Anda akan melihat borang web
5. Tambahkan kelayakan wifi anda.
6. Anda boleh menetapkan selang tidur dalam beberapa minit tetapi saya menasihati anda membiarkannya secara lalai (maksimum untuk peranti anda)
7. Tambahkan tetapan Blynk Key, dan / atau MQTT
8. Tekan hantar

Anda boleh memasukkan kunci Blynk dan atau kelayakan MQTT bergantung pada bagaimana anda ingin mengesan kelembapan. Ia mesti berfungsi dengan baik tetapi saya merancang untuk menggunakan kedua-duanya.

Saya menggunakan Pembantu Rumah untuk automasi rumah saya dan akan membuat amaran berdasarkan MQTT tetapi saya juga menggunakan grafik di Blynk untuk mengesan perkara secara real time.

Saya menasihatkan melakukan konfigurasi ini dengan peranti Wemos yang masih disambungkan ke PC anda dan semasa menjalankan monitor bersiri. Sekiranya anda menaip sesuatu dengan tidak betul atau mempunyai masalah lain, anda memerlukan output siri untuk membuat diagnosis.

Langkah 5: Bahagian Percetakan

Pergi ke catatan Thingiverse saya, dapatkan bahagiannya dan cetak yang terbaru (v2 pada masa penulisan).

Tidak ada yang memerlukan sokongan tetapi pastikan bukaan menghadap ke atas sehingga anda tidak mempunyai kawasan overhanging yang besar.

Langkah 6: Wire Semuanya

Anda mesti memasukkan semuanya sebelum memasukkannya ke dalam kotak tetapi terdapat beberapa kepingan bercetak yang perlu anda pasangkan semasa pemasangan. Kami akan mengambil langkah ini satu demi satu

Langkah 7: Mulakan Dengan Bateri

Pemasangan Bateri dibina dari pemegang bercetak, penyambung positif dan negatif, dua wayar hitam dan satu merah.

Setelah mencetak pemegang bateri, masukkan penyambung positif dan negatif ke hujungnya dengan tab melekat di bahagian bawah.

Balikkan pemegang bateri ke atas, lipat tab keluar dan tambahkan sedikit pateri padanya

Putar hujung kedua wayar hitam dan timah dengan pateri

Tin hujung wayar merah dengan pateri

Kemudian pateri wayar hitam ke penyambung negatif (satu dengan pegas) dan wayar merah ke penyambung positif.

Akhirnya lipat tab untuk duduk rata di sisi pemegang bateri.

Langkah 8: Pasang Suis

Firmware ini bertujuan untuk memanfaatkan sepenuhnya bateri menggunakan mod Deep Sleep cip.

Peranti bangun mengambil dan menerbitkan bacaan dan kemudian kembali tidur. Agar cip bangun sendiri ada hubungan yang dibuat antara D0 dan RST.

Saya menggunakan ketiadaan sambungan itu untuk memberitahu peranti yang anda mahu (konfigurasikan semula). Kali pertama anda memulakan peranti masuk ke mod konfigurasi kerana belum mempunyai konfigurasi yang disimpan. Sekarang, jika anda mahu menukar konfigurasi itu, balikkan suis dan salah satu kitaran kuasa atau tekan pin tetapan semula.

Saya juga mendapati bahawa kadang-kadang saya perlu memutuskan sambungan D0-RST untuk memancarkan firmware versi baru. Suis berfungsi untuk itu juga.

Pendawaian suis sederhana, memimpin di satu sisi ke pin RST dan pusat ke pin D0. Sebelum memateri ini, luncurkan blok suis bercetak ke suis.

Langkah 9: Selesaikan Sambungan Selebihnya

Setelah pemasangan bateri dan blok suis dipasang, inilah masanya untuk memasang semua sambungan lain.

1. Pateri wayar merah dari bateri ke pin 3.5v di Wemos
2. Pateri salah satu wayar hitam dari bateri ke pin Ground di Wemos
3. Pateri wayar dengan kedua hujung dilucutkan ke pin A0. Kami akan menyambungkannya ke plumbum kuning pada sensor
4. Pateri wayar merah dengan kedua-dua hujungnya dilucutkan ke pin D1 di Wemos. Ini akan dihidupkan TINGGI oleh firmware untuk menghidupkan sensor

Anda boleh memotong header wanita dari sensor dan menyoldernya terus ke Wemos. Saya tidak melakukannya tetapi tidak ada yang salah dengannya selagi anda tidak merancang untuk membezakannya nanti.

Langkah 10: Masukkan Segalanya ke dalam Kotak

Saya cuba menjadikan semuanya sesuai tetapi tidak terlalu kuat tetapi setiap cetakan sedikit berbeza.

1. Masukkan Wemos. tolak akhir usb terlebih dahulu. Pastikan ia berbaris dengan baik. Sekiranya anda tidak mempunyai sudut kanan maka hujung belakang tidak akan masuk dengan mudah.
2. Kemudian masukkan sensor. Dengan pendawaian yang sudah disambungkan, geser ke dalam sudut dan apabila berada di kedudukan yang betul tekan ke bawah. Kotak harus memegang pendakap pendawaian.
3. Kemudian pasangkan pemegang bateri ke tempatnya. Anda mungkin perlu melenturkan sedikit dinding kotak. Manfaatkan fakta bahawa satu sisi terbuka (saya boleh membuat kedua-dua belah pihak terbuka pada semakan seterusnya). Cari dua pad bulat di bahagian bawah kotak dan tekan pemegang bateri ke atasnya.
4. Akhirnya letakkan suis di tempat dari bahagian dalam kotak. Skru di kedua skru 1.7mm x 8mm dari luar memastikan tekanan pada blok suis dicetak. Skru harus menarik ke blok cetak tetapi ingat bahagian yang dicetak lembut dan skru akan melepaskan lubang dengan mudah.

Setelah semuanya berada di dalam kotak, luangkan beberapa minit untuk menyusun wayar. Anda mungkin dapat meluncurkannya di sebelah pemegang bateri tetapi bergantung pada wayar anda yang boleh menyebabkan sisi melebar.

Langkah 11: Nyalakannya dan Ikuti Pembacaan Pertama Anda

Akhirnya pastikan suis dibalik untuk menyambungkan pin D0 dan RST dan memasukkan bateri.

pasang penutup dan pasangkan 6 skru untuk menahannya di tempatnya (atau jangan tutupnya dengan geseran).

Peranti harus segera membaca, tidur untuk waktu yang dikonfigurasi, dan kemudian mengambil yang lain.

Setelah anda menjalankannya, anda dapat menyiapkan carta di Blynk, membuat pemberitahuan di HomeAssistant, atau salah satu dari pelbagai pilihan lain untuk mengesan kelembapan dan menjaga tanaman anda tetap hidup.

Langkah 12: Pengulangan Seterusnya

Pada masa akan datang saya mungkin akan mengemas kini perisian MQTT untuk mengatakan lebih daripada sekadar bacaan mentah. Salah satu pin blynk menerbitkan tafsiran jadi saya sekurang-kurangnya ingin menambahkannya ke MQTT. Saya juga perlu memasukkan yang terakhir

Saya juga merancang untuk menambahkan julat bacaan ke halaman tetapan atau membina mod penentukuran. Ideanya ialah anda menggunakan halaman konfigurasi untuk memasukkannya ke mod penentukuran. Kemudian diperlukan sejumlah pembacaan berturut-turut dengan cepat sehingga tertinggi sebagai "Kering" dan terendah sebagai "Basah".

Saya juga fikir saya boleh menjadikan peranti lebih kecil menggunakan bateri yang lebih kecil atau menumpuk beberapa bahagian. Selalu ada kerja yang perlu dilakukan pada model.

Akhirnya ada papan lain selain dari Wemos D1 Mini yang mempunyai pemegang bateri dan / atau pengecas yang terpasang. Menggunakannya mungkin menjimatkan sedikit ruang dan membuat saya tidak perlu membuka kes ini kemudian.