ESP32 WiFi talajnedvesség -érzékelő: 5 lépés

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

Az olcsó talajnedvesség -érzékelők, amelyek elektromos jelet küldenek a talajon, hogy mérjék a talaj ellenállását, mind hibásak. Az elektrolízis miatt ez az érzékelő gyakorlatilag nem használható. Az elektrolízisről itt olvashat bővebben. A projektben használt érzékelő egy kapacitív érzékelő, és egyetlen vezető fém sem érintkezik a nedves talajjal.

A firmware (Arduino vázlat) betöltése után az érzékelő létrehoz egy webszervert, és bejelentkezik a WiFi útválasztóba. Most elérheti a weboldalt az ESP32 érzékelőn. Nincs adatküldés a felhőbe.

Némi jártasság az Arduino programozásban, forrasztási ismeretek és HTML stb. Ha ezt a projektet építi, kérjük, töltsön fel fényképeket az alábbi linken keresztül. Élvezze a hackelést.

Ez az érzékelő képes olvasni:

1. Talajnedvesség (a kódom kiszámítja a gravimetrikus talaj víztartalmát)
2. Levegő hőmérséklet és relatív páratartalom

Kellékek

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + Bluetooth akkumulátor + DHT11 talajhőmérséklet és páratartalom érzékelő modul

2. Adatnaplózáshoz (optianal)

   • Micro SD kártya modul.
   • Kenyértábla és VAGY
   • Forrasztópáka, forrasztópaszta.
   • Hat női -férfi áthidaló kábel.

1. lépés: Telepítse és konfigurálja az ARDUINO IDE -t a számítógépén/MAC -ján

Ennek a telepítési eljárásnak Windows PC, MAC és LINUX (x86) rendszeren kell működnie. Sajnos a Raspberry PI felhasználók számára a LINUX (ARM) Libraries for ESP32 Board még nem érhető el (bár voltak igazi okos emberek, akik a forrásból összeállították őket).

1. Töltse le és telepítse az Arduino IDE -t
2. A Beállítások menüben adja hozzá a https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json fájlt az Aditional Boards Manager URL -hez.
3. Telepítse az ESP32 könyvtárakat az Eszközök> Tábla> Táblákkezelő menüből. Az esp32 keresése az espressif rendszerek alapján
4. Válassza ki a táblát a menüben: Eszközök> Tábla> "WeMos" WiFi és Bluetooth akkumulátor

5. Telepítse a szükséges DHT11 könyvtárakat az Eszközök> Könyvtárak kezelése menüpontból …

   1. Telepítenie kell a DHT érzékelő könyvtárat az Adafruit 1.3.7 verziójával (vagy később?)
   2. Telepítenie kell az Adafruit Unified Sensor by Adafruit 1.0.3 verziót

2. lépés: CSATLAKOZZON MICRO SD -KÁRTYÁT A NAPLÓZÁSHOZ (opcionális)

Ha naplóznia kell adatait, csatoljon egy Pololu Micro SD kártya modult. Más SD -kártyák eltérő kábelezéssel és kóddal rendelkezhetnek.

3. lépés: Töltse le az ARDUINO -vázlatot

1. Töltse le a megfelelő arduino vázlatot a GitHub -ról, és nyissa meg.

   1. Az Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino akkor használható, ha nincs csatlakoztatva micro sd kártya modul.
   2. Az Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino egy micro sd kártyát igényel, és folytatja az internet -hozzáférést az NTP szerverhez. Ennek az opciónak nagyon pontos ideje van, de nagy mennyiségű áramot használ, és lemerítheti az akkumulátort.
   3. Az Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino mikro -sd kártyát és internet -hozzáférést igényel az NTP szerverhez a visszaállítás után. Az ESP32 belső RTC -jét használja az NTP szerverről történő visszaállításkor kapott dátum/idő frissítésére. Ez a leghatékonyabb megoldás, de lehet, hogy az idő nem olyan pontos.
2. Módosítsa az útválasztó SSID -jét és jelszavát a vázlatban.
3. Fordítsa össze a vázlatot, miközben megnyomja a rendszerindító gombot.
4. Ha a fordítás sikeres, nyomja meg az EN gombot, és azonnal indítsa el az Arduino soros monitort (115200 Baud Rate)
5. Várja meg, amíg a kék LED kialszik és kialszik
6. Nyomtassa ki az IP -címet a soros monitoron, írja be a böngészőbe. Most látni fogja az érzékelőadatok weboldalát.
7. Ha hozzáadta a micro sd kártyaolvasót, és összeállította a vonatkozó arduino vázlatok egyikét, akkor elérheti adatait a micro sd kártya /datalog.txt fájljában.

4. lépés: GRAVIMETRIKUS VÍZTARTALOM-KALIBRÁLÁS

Hogyan kell értelmezni a GPIO 32 talajnedvesség -leolvasását?

Az egyik módszer a talaj gravimetrikus víztartalmának kiszámítása. A következőképpen számítják ki:

(Víztömeg a talajmintában)/(Száraz talaj tömege a mintában)

Száraz talajt gyűjtöttem ki a kertemből (Limpopo, Dél -Afrika, augusztus hónap, és a talaj száraz, nagyon száraz). A talajt sütőben száríthatja.

1. Súlyozza a száraz talajt
2. öntse a száraz talajt egy edénybe, helyezze be az érzékelőt a talajba, és vegye le a nyers érzékelő leolvasását (használja a webes felületet). Jegyezze fel a víztömeget (= 0 ebben a szakaszban) és az érzékelő leolvasását.
3. Távolítsa el az érzékelőt, adjon hozzá 10 ml (gramm) vizet, keverje össze megfelelően a talajt és a vizet, és jegyezze fel a víztömeget (= 10 ebben a szakaszban) és az érzékelő értékét.
4. Folytassa ezt a folyamatot, amennyire csak akarja, vagy amíg a víz hozzáadása már nem befolyásolja az érzékelő leolvasását.
5. Eredményeim a mellékelt excel lapon találhatók. A GWC kiszámítása gwc = exp (-0,0015*SensorValue + 0,7072)

5. lépés: Jövőbeli fejlemények

1. Csatlakoztasson egy külső RTC -t (Real Time Clock). Jelenleg az NTP -t (Network Time Protocol) használják az adatnaplózáshoz szükséges idő megszerzésére. Ehhez wifi szükséges, és nagyon intenzív
2. Adjon hozzá nyomógombokat a WiFi és a webszerver indításához és leállításához az akkumulátor használatának csökkentése érdekében.
3. Hirdessen egy GPRS modult, és tiltsa le a WiFi -t. Ez energiát takarít meg.