Hőmérséklet- és nedvességfigyelő: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Két biztos módja van a tűz gyors elpusztítására. Az első módszer, ha szélsőséges hőmérsékleten megsütjük vagy halálra fagyasztjuk őket. Alternatív megoldásként az öntözés alatt vagy felett öntözés vagy hervadás okozza a gyökereket. Természetesen vannak más módok is a növény elhanyagolására, például a helytelen táplálkozás vagy megvilágítás, de ezek általában napokig vagy hetekig tartanak, amíg nagy hatást érnek el.

Bár van automatikus öntözőrendszerem, szükségét éreztem egy teljesen független hőmérséklet- és páratartalom -ellenőrző rendszernek, ha az öntözésben komolyabb hiba lépne fel. A válasz az volt, hogy az ESP32 modul segítségével figyelemmel kíséri a hőmérsékletet és a talaj nedvességtartalmát, és közzéteszi az eredményeket az interneten. Szeretem grafikonokként és diagramokként tekinteni az adatokat, így a leolvasott értékeket a ThingSpeak segítségével dolgozzuk fel, hogy megtaláljuk a trendeket. Azonban sok más IoT -szolgáltatás is elérhető az interneten, amelyek e -maileket vagy üzeneteket küldnek, amikor aktiválják őket. Ez az utasítás leírja, hogyan lehet önálló hőmérséklet- és nedvesség -adatgyűjtőt készíteni. A mindenütt jelenlévő DS18B20 a termőterület hőmérsékletének mérésére szolgál. A DIY tenzométer figyeli, hogy mennyi víz áll rendelkezésre a növények számára a termesztőközegben. Miután az ESP32 összegyűjtötte ezeknek az érzékelőknek az adatait, WiFi -n keresztül elküldi az internetre a ThingSpeak -en való közzétételhez.

Kellékek

A monitorhoz használt alkatrészek könnyen beszerezhetők az Ebay-en vagy az Amazon-on. Digitális barometrikus nyomásérzékelő modul Folyékony vízszint-szabályozó tábla DS18B20 Vízálló hőmérséklet-érzékelő Tropf Blumat Kerámia szonda ESP32 Fejlesztési tábla

1. lépés: Hőmérsékletmérés

A hőmérséklet mérésére a DS18B20 vízálló változatát használják. Az információkat az 1-vezetékes interfészen keresztül küldi a készülékre és onnan, így csak egyetlen vezetéket kell csatlakoztatni az ESP32-hez. Minden DS18B20 egyedi sorszámot tartalmaz, így több DS18B20 csatlakoztatható ugyanahhoz a vezetékhez, és szükség esetén külön is olvasható. Az Arduino könyvtárak és utasítások könnyen elérhetők az interneten a DS18B20 és az 1 vezetékes interfész kezelésére, ami nagyban leegyszerűsíti az adatolvasást vázlat.

2. lépés: Tensiometer építése

A tenziméter egy vízzel töltött kerámia csésze, amely szorosan érintkezik a termesztőközeggel. Száraz körülmények között a víz addig halad a kerámián, amíg elegendő vákuum nem képződik a csészében, hogy megállítsa a további mozgásokat. A kerámiapohárban lévő nyomás kiválóan jelzi, hogy mennyi víz áll rendelkezésre a növények számára. A Tropf Blumat Kerámia szonda feltörhető, hogy barkácsoló tenzimétert készítsen a szonda felső részének levágásával, amint az a képen látható. Egy kis lyuk van a pipában, és 4 hüvelyk átlátszó műanyag csövet nyomnak a pipára. A cső forró vízben történő felmelegítése lágyítja a műanyagot és megkönnyíti a kezelést. Már csak a szondát kell áztatni és megtölteni forralt vízzel, a szondát a talajba tolni és a nyomást mérni. Rengeteg információ található a tenziméterek használatáról az interneten. A fő probléma az, hogy minden szivárgásmentes legyen. Bármilyen enyhe légszivárgás csökkenti az ellennyomást, és a víz elszivárog a kerámia csészén keresztül. A műanyag cső vízszintjének körülbelül egy hüvelyknyire kell lennie a tetejétől, és szükség esetén vízzel kell feltölteni. A jó szivárgásmentes rendszert csak havonta kell feltölteni.

3. lépés: Nyomásérzékelő

Az eBay -en széles körben elérhető digitális barometrikus nyomásérzékelő modul, folyékony vízszint -szabályozótábla szolgál a tenziméternyomás mérésére. A nyomásérzékelő modul egy nyúlásmérőből áll, amely egy 24 bites D/A átalakítóval ellátott HX710b erősítőhöz van csatlakoztatva. Sajnos a HX710b számára nem áll rendelkezésre dedikált Arduino könyvtár, de úgy tűnik, hogy a HX711 könyvtár problémamentesen működik. A HX711 könyvtár 24 bites számot ad ki, amely arányos az érzékelő által mért nyomással. A nulla kimenet és az ismert nyomás figyelembevételével az érzékelő kalibrálható, hogy felhasználóbarát nyomásegységeket biztosítson. Létfontosságú, hogy minden csővezeték és csatlakozás szivárgásmentes legyen. A nyomáscsökkenés miatt a víz kiáramlik a kerámiapohárból, és a tensiométert gyakran fel kell tölteni. A szivárgásmentes rendszer hetekig működik, mielőtt több vízre lenne szüksége a tenziméterben. Ha azt tapasztalja, hogy a víz szintje hetek vagy hónapok helyett órák alatt csökken, fontolja meg a csőbilincsek használatát a csőcsatlakozásoknál.

4. lépés: Nyomásérzékelő kalibrálása

A HX711 könyvtár 24 bites számot ad ki az érzékelő által mért nyomásnak megfelelően. Ezt az értéket ismerősebb nyomásegységgé kell alakítani, például psi, kPa vagy millibár. Ebben az Instructable millibárt választották munkaegységnek, de a kimenet könnyen méretezhető más mérésekhez. Az Arduino vázlatban van egy sor, amely elküldi a nyers nyomást a soros monitorra, hogy kalibrálási célokra használható legyen. Ismert nyomásszintek hozhatók létre a vízoszlop alátámasztásához szükséges nyomás rögzítésével. Minden támogatott vízhüvelyk 2,5 mb nyomást eredményez. A beállítás a diagramon látható, a leolvasás nulla nyomáson és maximális nyomáson történik a soros monitorról. Vannak, akik szívesen vesznek közbenső értékeket, a legjobban illeszkedő vonalakat és minden mást, de a mérőműszer meglehetősen lineáris, és a 2 pontos kalibrálás elég jó! Lehetséges két nyomásmérésből kiszámítani az eltolást és a skála tényezőt, és felvillanni az ESP32 egy ülésen. Viszont teljesen összezavarodtam a negatív számszámítással! Két negatív szám kivonása vagy elosztása megfújta az agyamat? A könnyű utat választottam, és először korrigáltam az eltolást, és külön feladatként rendeztem a skálázási tényezőt. Először is az érzékelő nyers kimenetét mérjük, anélkül, hogy az érzékelőhöz bármi is csatlakoztatva lenne. Ezt a számot kivonják a nyers kimeneti leolvasásból, hogy nulla referenciát kapjanak az alkalmazott nyomás nélkül. Az ESP32 villogása után ezzel az eltolás -korrekcióval a következő lépés a skálázási tényező beállítása a megfelelő nyomásegységek megadásához. Ismert nyomást gyakorolnak az érzékelőre ismert magasságú vízoszlop segítségével. Az ESP32 -t ezután megfelelő skálázási tényezővel villantják fel, hogy megadják a kívánt egységek nyomását.

5. lépés: huzalozás

Az ESP32 fejlesztői tábla számos változata létezik a vadonban. Ehhez az Instructable -hez egy 30 tűs verziót használtak, de nincs ok arra, hogy más verziók ne működjenek. A két érzékelő mellett az egyetlen másik alkatrész egy 5k felhúzó ellenállás a DS18B20 buszhoz. A nyomócsatlakozók használata helyett az összes csatlakozót forrasztották a nagyobb megbízhatóság érdekében. Az ESP32 fejlesztőkártya beépített feszültségszabályozóval rendelkezik, így akár 12 V -os feszültség is használható. Alternatív megoldásként a készüléket az USB -csatlakozón keresztül is táplálhatja.

6. lépés: Arduino vázlat

A hőmérséklet- és nedvességfigyelő Arduino vázlata meglehetősen hagyományos. Először a könyvtárakat telepítik és kezdeményezik. Ezután a WiFi kapcsolat készen áll az adatok ThingSpeak -be történő közzétételére, és az érzékelők leolvassák. A nyomásértékeket millibárrá alakítják át, mielőtt elküldik a ThingSpeak -hez a hőmérsékleti értékekkel.

7. lépés: Telepítés

Az ESP32 egy kis műanyag dobozba van szerelve a védelem érdekében. Egy USB tápegység és kábel használható a modul táplálására, vagy a fedélzeti szabályozó 5-12 V egyenáramú tápellátással is megbirkózik. Az ESP32 kemény tanulsága, hogy a belső antenna meglehetősen irányított. Az antenna minta nyitott végének az útválasztó felé kell mutatnia. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a modult általában függőlegesen kell felszerelni úgy, hogy az antenna a legfelső, és az útválasztóra legyen irányítva. Most bejelentkezhet a ThingSpeak szolgáltatásba, és ellenőrizheti, hogy a növények nem sültek, nem fagytak vagy szárítottak!

Az ADDENDUMI sokféleképpen próbálta eldönteni, mikor kell öntözni a növényeket. Ezek közé tartoztak a gipsztömbök, az ellenállási szondák, az elpárologtatás, a kapacitásváltozások és még a komposzt mérése is. A következtetésem az, hogy a tenziméter a legjobb érzékelő, mert utánozza azt, ahogyan a növények gyökereiken keresztül nyerik ki a vizet. Kérjük, írjon megjegyzést vagy üzenetet, ha gondolatai vannak a témával kapcsolatban …