KERTJE MONITORJA: 16 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Figyelje kertjét bárhonnan, használja a helyi kijelzőt a talajviszonyok helyi megfigyelésére, vagy használja a Mobile -t a távoli megfigyeléshez. Az áramkör talajnedvesség -érzékelőt és hőmérsékletet és páratartalmat használ, hogy tájékoztassa a talaj környezeti feltételeiről.

1. lépés: Összetevők:

1. Arduino uno
2. Nodemcu
3. Hőmérséklet és páratartalom érzékelő DHT 11
4. Talajnedvesség érzékelő - FC28
5. Akkumulátor 10000 mAh (arduino és nodemcu tápellátásához)
6. Nokia LCD 5110
7. Resitor (5 x 10 k, 1 x 330 ohm)
8. Potenciométer Forgatható típus (az LCD fényerejének beállításához) 0-100K
9. Jumper vezetékek
10. Kenyeretábla

2. lépés: ALAPÉRZÉKELŐ: Talajnedvesség FC 28

A nedvesség méréséhez FC 28 talajnedvesség-érzékelőt használunk, amelynek alapelve a következő:-

Az FC-28 talajnedvesség-érzékelő műszaki adatai a következők: Bemeneti feszültség: 3,3-5V

Kimeneti feszültség: 0 - 4.2V

Bemeneti áram: 35mA

Kimeneti jel: analóg és digitális

Az FC-28 talajnedvesség-érzékelőnek négy csapja van: VCC: Teljesítmény

A0: Analóg kimenet

D0: Digitális kimenet

GND: Föld

Analóg üzemmód Az érzékelő analóg módban történő csatlakoztatásához az érzékelő analóg kimenetét kell használnunk. Amikor az FC-28 talajnedvesség-érzékelő analóg kimenetét veszi, az érzékelő 0 és 1023 közötti értéket ad. A nedvességet százalékban mérjük, ezért ezeket az értékeket 0 és 100 között térképezzük fel, majd ezeket az értékeket a soros monitor. A nedvességértékek különböző tartományait állíthatja be, és ennek megfelelően kapcsolhatja be vagy ki a vízszivattyút.

A modul tartalmaz egy potenciométert is, amely beállítja a küszöbértéket. Ezt a küszöbértéket összehasonlítja az LM393 összehasonlító. A kimeneti LED ennek a küszöbértéknek megfelelően világít és csökken.

A talajnedvesség -érzékelővel való összekapcsolás kódja további lépésekben jelenik meg

3. lépés: Az MQTT megértése: távoli adatkiadáshoz

Mielőtt továbbkezdenénk, először nézzük végig az IOT távoli adatközlését

Az MQTT jelentése: MQ Telemetry Transport. Ez egy közzététel/előfizetés, rendkívül egyszerű és könnyű üzenetküldési protokoll, amelyet korlátozott eszközök és kis sávszélességű, nagy késleltetésű vagy megbízhatatlan hálózatok számára terveztek. A tervezési elvek a hálózati sávszélesség és az eszköz erőforrásigényének minimalizálása, ugyanakkor a megbízhatóság és a szállítás bizonyos fokú biztosítása is. Ezek az elvek arra is rávilágítanak, hogy a protokoll ideális legyen a csatlakoztatott eszközök „gépek és gépek” (M2M) vagy „dolgok internete” világában, valamint olyan mobil alkalmazásokhoz, ahol a sávszélesség és az akkumulátor teljesítménye kiemelkedő.

Forrás:

Az MQTT [1] (MQ Telemetry Transport vagy Message Queuing Telemetry Transport) egy ISO szabvány (ISO/IEC PRF 20922) [2] közzététel-előfizetéses üzenetküldő protokoll. A TCP/IP protokollon felül működik. Olyan távoli helyekkel való kapcsolatokhoz tervezték, ahol "kis kódlábnyom" szükséges, vagy a hálózati sávszélesség korlátozott.

Forrás:

4. lépés: MQTT: Az MQTT brókerfiók beállítása

Számos MQTT brókerfiók létezik, ehhez az oktatóanyaghoz a cloudmqtt -t használtam (https://www.cloudmqtt.com/)

A CloudMQTT felügyelt Mosquitto -kiszolgálók a felhőben. A Mosquitto megvalósítja az MQ Telemetry Transport protokollt, az MQTT -t, amely könnyű módszereket biztosít az üzenetküldéshez egy közzétételi/előfizetési üzenetsor -modell használatával.

A következő lépéseket kell végrehajtani a cloudmqtt fiók brókerként történő beállításához

• Hozzon létre egy fiókot, és jelentkezzen be a vezérlőpultra
• új példány létrehozásához nyomja meg a Létrehozás+ gombot
• A kezdéshez regisztrálnunk kell egy ügyféltervre, a CloudMQTT -t ingyen kipróbálhatjuk a CuteCat tervvel.
• A "példány" létrehozása után a következő lépés a felhasználó létrehozása, és további jogosultságok hozzárendelése a felhasználóhoz az üzenetek eléréséhez (ACL szabályokon keresztül)

A teljes útmutató az MQTT brókerfiók beállításához a cloudmqtt -ben a következő linken érhető el: -

A fenti lépéseket egyenként sorolja fel a következő diákba

5. lépés: MQTT: Példány létrehozása

Létrehoztam egy "myIOT" nevű példányt

terv: Aranyos terv

6. lépés: MQTT: Példányadatok

A példányt a regisztráció után azonnal kiépítik, és a részletek oldalon megtekintheti a példány részleteit, például a csatlakozási információkat. A Kezelő felületet is onnan érheti el. Néha meg kell adnia egy kapcsolat URL -jét

7. lépés: MQTT: Felhasználó hozzáadása

Hozzon létre egy felhasználót „nodemcu_12” névvel, és adjon meg egy jelszót

8. lépés: MQTT: ACL -szabály hozzárendelése

Miután létrehozta az új felhasználót (nodemcu_12), mentse az új felhasználót, most további ACL -t kell biztosítani az új felhasználónak. A mellékelt képen látható, hogy olvasási és írási hozzáférést is biztosítottam a felhasználónak.

Kérjük, vegye figyelembe: A témát a formátum szerint kell hozzáadni (ez szükséges a csomóponttól az MQTT klienshez történő olvasáshoz és íráshoz)

9. lépés: Nodemcu: Konfigurálás

Ebben a projektben a Knewron Technologies nodemcu -ját használtam, további információk a következő linken keresztül érhetők el: -(https://www.dropbox.com/s/73qbh1jfdgkauii/smartWiFi%20Development%20Module%20-%20User% 20Guide.pdf? Dl = 0)

Látható, hogy a NodeMCU egy eLua alapú firmware az ESP8266 WiFi SOC -hoz az Espressif -től. A Knowron Nodemcu programja firmware -rel van előtelepítve, ezért csak be kell töltenünk az alkalmazásszoftvert, nevezetesen: -

• init.lua
• setup.lua
• config.lua
• app.lua

A fenti lua szkriptek letölthetők a Githubból a következő linkre kattintva: Letöltés a Githubból

A fenti lua szkriptek közül módosítsa a config.lua parancsfájlokat MQTT gazdagépnévvel, jelszóval, wifi ssiddal stb.

A fenti szkriptek letöltéséhez a nodemcu -hoz olyan eszközöket kell használnunk, mint az "ESPlorer", további információkért tekintse meg a dokumentumokat:

Az ESPlorerrel való együttműködést a következő lépés írja le

10. lépés: Nodemcu: Lua -szkriptek feltöltése a Nodemcu -ba az ESPlorer_1 segítségével

• Kattintson a Frissítés gombra
• Válassza ki a COM (kommunikáció) portot és az adatátviteli sebességet (gyakran használt 9600)
• Kattintson a Megnyitás gombra

11. lépés: Nodemcu: Lua -szkriptek feltöltése a Nodemcu -ba az ESPlorer_II segítségével

12. lépés: Nodemcu: Lua -szkriptek feltöltése a Nodemcu -ba az ESPlorer_III segítségével

A Mentés és fordítás gomb mind a négy lua parancsfájlt elküldi a nodemcu -nak, miután ez a nodemcu készen áll az arduino -val való beszélgetésre.

A CHIP azonosító adatainak összegyűjtése:

Minden nodemcu rendelkezik chip -azonosítóval (valószínűleg néhány számmal), ez a chip -azonosító szükséges továbbá az üzenet közzétételéhez az MQTT brókernek, hogy megismerje a chip -azonosítót, kattintson a "Chip id" gombra az "ESPlorer" -ben

13. lépés: Nodemcu: Az Arduino konfigurálása a Nodemcu -val való beszélgetéshez

Az alábbi kód meghatározza a talaj nedvességtartalmát, hőmérsékletét és páratartalmát, továbbá megjeleníti az adatokat a nokia LCD 5110 készüléken és sorozatosan.

Arduino kód

Az Arduino RX --- Nodemcu TX csatlakoztatása

Arduino TX --- Nodemcu RX

A fenti kód magában foglalja a softserial könyvtár használatának módját is, amellyel a DO csapok is használhatók soros tűkként, én RX/TX csapokat használtam a nodemcu soros porthoz való csatlakozáshoz.

Vigyázat: Mivel a nodemcu 3.3V -al működik, ajánlatos szintváltót használni, azonban közvetlenül csatlakoztam szintváltó nélkül, és a teljesítmény pont megfelelőnek tűnik a fenti alkalmazáshoz.

14. lépés: Nodemcu: Az MQTT ügyfél beállítása Android rendszeren

Az utolsó lépés az információk megtekintéséhez androidos ügyféllel rendelkező mobilon:-

Sokféle MQTT android alkalmazás létezik, a Google Play egyikét használtam az alábbi linkkel:

.https://play.google.com/store/apps/details?

Az android alkalmazás konfigurálása meglehetősen egyszerű, és az alábbiakat kell konfigurálni

• Az MQTT gazdagép címe a portszámmal együtt
• MQTT felhasználónév és cím
• MQTT bróker csomópont címe

A fenti részletek hozzáadása után csatlakoztassa az alkalmazást, ha az alkalmazás csatlakozik az MQTT brókerhez, akkor az arduino összes bemeneti állapot / soros kommunikációs adata naplóként jelenik meg.

15. lépés: További lépések: A Nokia LCD 5110 kezelése

Az alábbiakban az LCD 5110 tűkonfigurációja látható

1) RST - Visszaállítás

2) CE - Chip engedélyezése

3) D/C - Adat/parancs kiválasztása

4) DIN - soros bemenet

5) CLK - Óra bemenet

6) VCC - 3.3V

7) FÉNY - Háttérvilágítás vezérlés

8) GND - Föld

A fentiek szerint csatlakoztassa az arduino-t az LCD 5110-hez a fenti sorrendben, 1-10 K ellenállás között.

Az alábbiakban tüskés csatlakozások találhatók az LCD 5110 és az Arduino uno között

• CLK - Arduino Digital pin 3
• DIN - Arduino Digital pin 4
• D/C - Arduino Digital pin 5
• RST - Arduino Digital pin 6
• CE - Arduino Digital pin 7

Az LCD 5110 további "BL" csapja használható a potenciométerrel (0-100K) az LCD fényerejének szabályozására

A fenti kódhoz használt könyvtár: - Töltse le a PCD8544 -et az alábbi linkről:

A DHT11, a hőmérséklet- és páratartalom -érzékelő integrálása az arduino -val a következő DHT11 linkről tekinthető meg.

16. lépés: A végső összeszerelés

Az utolsó lépés a fentiek összeszerelése lehetőleg egy dobozba, az ellátáshoz 10000 mAh -s powerbankot használtam mind az Arduino, mind a Nodemcu áramellátására.

Igény esetén hosszú ideig használhatjuk a fali konnektoros töltőt is.