חיישן לחות IoT: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

רציתי חיישן לחות שיודיע לי כאשר צמחים בתוך הבית זקוקים למים. רציתי משהו שאוכל להשתמש בו להתחלת זרעים ולצמחים מבוגרים. אני תמיד מודאג מכך שאני או משקה אותם או מתחת להם.

השקעתי קצת זמן בעבודה על תוכנות IoT למכשירי Arduino, תוך שימוש בתוכנות של אחרים היה לי מושג די טוב לגבי הדרישות שלי.

1. רציתי משהו שאוכל להבהב למספר מכשירים ולהגדיר באמצעות wifi. לא רציתי לשנות קובץ תצורה בכל פעם שאני מעלה למכשיר חדש. אני גם לא רוצה להכניס תעודות או פרטים אחרים בקוד מכיוון שתמיד התכוונתי לשתף את הקוד הזה.
2. רציתי גם מסגרת די מוצקה של תוכנות שאוכל להתאים אישית לפרויקטים עתידיים. זה הוא חיישן לחות. אני יכול לבנות חיישן תנועה/אור/צליל/רטט/הטיה ורציתי להיות מסוגל להשתמש באותה תוכנה בשביל זה.
3. לבסוף רציתי שזה יהיה מופעל באמצעות סוללה וככזה רציתי שזה יחזיק מעמד זמן רב. ביליתי קצת זמן להבין את מצב שינה עמוקה שבה המכשיר יבלה את רוב הזמן במצב רדום.

אספקה

Wemos D1 מיני

חיישן לחות קיבולי

סוללה 18650

מחברי סוללה חיוביים ושליליים

מתגי שקופיות

הגישה למדפסת תלת מימד היא גם חיונית למדי, אם כי תוכל למצוא דרכים אחרות לחבר ולשכן את החלקים.

הנה קישור לפוסט שלי Thingiverse עם כל הדגמים שיצרתי.

שלב 1: קבל את התוכנה

פרסמתי את התוכנה שלי ל- GITHUB. הוא בנוי באמצעות PlatformIO

1. עקוב אחר ההוראות באתר PlatformIO להתקנת VSCode ו- PlatformIO
2. הורד את הקושחה ממאגר ה- GITHUB שלי. לחץ על שיבוט או הורד והורד ZIP
3. חלץ ופתח את התיקייה ב- VSCode
4. חבר את Wemos D1 למחשב שלך באמצעות מיקרו USB
5. ב- VSCode לחץ על החייזר כדי לפתוח את החלונית PlatformIO
6. לחץ על בנה והעלה כדי להעלות את הקושחה ללוח Wemos

שלב 2: הגדר פרויקט Blynk לחיישן שלך שאפשר לדבר איתו

התמקדתי בשני סוגי שירותים MQTT ו- Blynk, או שהם אופציונאליים.

Blynk היא פלטפורמת IOT נוחה וזולה. אתה יכול ליצור אפליקציות בעיקר באמצעות נקודות הזיכוי שאתה מקבל בחינם. אם נגמרים לך הקרדיטים אתה יכול לקנות יותר באמצעות רכישות אפליקציות.

1. התקן את אפליקציית Blynk בטלפון שלך
2. צור חשבון
3. צור פרויקט חדש חדש
4. תן לו שם ובחר Wemos D1 כמכשיר
5. קבל את מפתח Blynk מהדוא"ל שלך, זה ישמש להגדרת התקן מאוחר יותר
6. קדימה והקש בכל מקום בלוח המחוונים של הפרויקט שלך כדי להוסיף רכיב
7. בחר תצוגת LCD לעת עתה, אך תוכל לשנות זאת עבור תרשים או רכיבים אחרים מאוחר יותר. Blynk מאפשר לך למחזר רכיבים כך שלא תדאג לבזבוז זיכויים
8. הקש על צג ה- LCD והגדר את הסיכות. הקושחה משתמשת בשני סיכות וירטואליות. זה לא משנה באילו אתה משתמש כל עוד אתה משתמש באפליקציה שלך כמו הקושחה שלך מאוחר יותר

שלב 3: הגדרת שירות MQTT (עוזר הבית)

אני כבר משתמש ב- Home Assistant לאוטומציה הביתית שלי ומתכנן להגדיר התראות על מפעל שהתייבש או על חיישן שהפסיק לדווח (סוללה מתה).

אתה יכול למצוא מידע להגדיר HA אם אתה אוהב או שאתה יכול פשוט להקים שירות יתושים עבור MQTT.

בכל מקרה תרצה לדעת את כתובת ה- ip שלך, מזהה המשתמש והסיסמה שלך.

אם תשתמש ב- Home Assistant תגדיר חיישן בפלטפורמת MQTT אך תזדקק לחומרי החומצה. הקושחה תפרסם הודעה עם הנושא [מזהה שבב]/לחות עם ערך קריאת הלחות

להלן תצורה של חיישן לדוגמא עבור עוזר הבית

state_topic: "ESP6e4bac/לחות/"

class_ device: לחות

שלב 4: הגדר את הקושחה

1. כאשר הלוח מתאפס הוא יתחיל נקודת גישה WifiMoisture
2. התחבר אליו באמצעות הטלפון או המחשב שלך
3. פתח דפדפן ונווט אל 192.168.4.1
4. תראה טופס אינטרנט
5. הוסף את אישורי ה- wifi שלך.
6. אתה יכול להגדיר את מרווח השינה תוך דקות אבל אני ממליץ לך פשוט להשאיר אותו כברירת מחדל (המקסימום למכשיר שלך)
7. הוסף הגדרות מפתח Blynk ו/או MQTT
8. לחץ על שלח

אתה יכול להזין מפתחות Blynk או אישורי MQTT בהתאם לאופן שבו אתה רוצה לעקוב אחר הלחות. זה אמור לעבוד עם שניהם אבל אני מתכוון להשתמש בשניהם.

אני משתמש ב- Home Assistant לאוטומציה הביתית שלי ואגדיר התראה המבוססת על MQTT אך אני משתמש גם בגרף ב- Blynk כדי לעקוב אחר דברים בזמן אמת.

הייתי ממליץ לבצע תצורה זו עם התקן Wemos שעדיין מחובר למחשב האישי שלך ותוך כדי הפעלת הצג הטורי. אם הקלדת משהו לא נכון או שיש לך בעיות אחרות, תזדקק לפלט הטורי כדי לאבחן.

שלב 5: הדפסת חלקים

עבור אל ההודעה שלי Thingiverse, קבל את החלקים והדפס את העדכני ביותר (v2 בזמן הכתיבה).

שום דבר לא צריך לדרוש שום תומך, אך ודא שהפתחים פונים כלפי מעלה, כך שלא יהיו לך אזורים תלויים גדולים.

שלב 6: חיבור הכל

תרצה לחבר הכל לפני הכנסתו לקופסה אך יש כמה פיסות מודפסות שעליך להרכיב במהלך החוט. ניקח את זה צעד אחד בכל פעם

שלב 7: התחל עם הסוללה

מכלול הסוללה בנוי מהמחזיק המודפס, מחבר חיובי ושלילי, שני חוטים שחורים ואחד אדום.

לאחר שהדפסת את מחזיק הסוללה הכנס את המחברים החיוביים והשליליים לשני הקצוות כשהכרטיסייה מבצבצת החוצה.

הפוך את מחזיק הסוללה, קפל את הלשוניות החוצה והוסף להם טיפה הלחמה

סובבו יחד את קצות שני החוטים השחורים והפכו אותם בעזרת הלחמה

מהדקים את קצה החוט האדום בעזרת הלחמה

לאחר מכן הלחם את החוטים השחורים למחבר השלילי (זה עם הקפיץ) ואת החוט האדום למחבר החיובי.

לבסוף, קפלו את הלשוניות על מנת לשבת על הצד של מחזיק הסוללה.

שלב 8: הרכיב את המתג

קושחה זו נועדה להפיק את המרב מהסוללה באמצעות מצב שבבי עמוק של שבבים.

המכשיר מעיר לוקח ומפרסם קריאה ואז חוזר לישון. על מנת שהשבב יתעורר יש חיבור בין D0 ל- RST.

השתמשתי בהיעדר החיבור הזה כדי להגיד למכשיר שאתה רוצה להגדיר אותו מחדש. בפעם הראשונה שהפעלת את המכשיר נכנס למצב תצורה מכיוון שלא הייתה בו עדיין תצורה שמורה. כעת, אם תרצה לשנות את התצורה, הפוך את המתג או את מחזור ההפעלה או לחץ על סיכת האיפוס.

גיליתי שלפעמים אני צריך לנתק את חיבור D0-RST כדי להבהב גרסה חדשה של הקושחה. המתג עובד גם לזה.

חיווט המתג פשוט, מוביל בצד אחד לסיכה RST והמרכז המרכזי לסיכת D0. לפני הלחמה, החלק את בלוק המתג המודפס אל המתג.

שלב 9: הלחמה של שאר החיבורים

כעת, כאשר מכלול הסוללות ובלוק המתגים מחוברים, הגיע הזמן לחבר את כל שאר החיבורים.

1. הלחם את החוט האדום מהסוללה לפין 3.5 וולט ב- Wemos
2. הלחם את אחד החוטים השחורים מהסוללה אל סיכת הקרקע ב- Wemos
3. הלחמה חוט עם שני הקצוות הפסים לסיכה A0. נחבר זאת להובלה הצהובה בחיישן
4. הלחמה חוט אדום כששני הקצוות מופשטים לסיכה D1 ב- Wemos. זה יופעל גבוה על ידי הקושחה להפעלת החיישן

לחלופין, תוכל לחתוך את הכותרת הנשית מהחיישן ולהלחם אותו ישירות ל- Wemos. לא עשיתי את זה אבל אין בזה שום דבר רע כל עוד אתה לא מתכוון לפרק את זה אחר כך.

שלב 10: שים הכל בקופסה

ניסיתי לגרום לכל להתאים אך לא לקחת יותר מדי כוח אבל כל הדפסה קצת שונה.

1. הכנס את ה- Wemos. דחוף את קצה ה- USB פנימה. וודא שהוא מסתדר יפה. אם אין לך את זה לפינה אז הקצה האחורי לא ייכנס בקלות.
2. לאחר מכן הכנס את החיישן. כשהחיווט כבר מחובר, החלק אותו פנימה בזווית וכשהוא נמצא במיקום הנכון לחץ עליו כלפי מטה. התיבה צריכה להחזיק את סוגר החיווט.
3. לאחר מכן, העבד את מחזיק הסוללה למקומו. ייתכן שיהיה עליך לכופף מעט את קירות התיבה. נצל את העובדה כי צד אחד שלו פתוח (אני רשאי לפתוח את שני הצדדים בשינוי הבא). מצא את שתי הרפידות העגולות בתחתית הקופסה ולחץ עליהן את מחזיק הסוללה.
4. לבסוף הנח את המתג במקומו מתוך החלק הפנימי של הקופסה. הברג את שני הברגים בגודל 1.7 מ"מ x 8 מ"מ מבחוץ והקפד להפעיל לחץ כלשהו על בלוק המתגים המודפס. הברגים צריכים לתפוס את הבלוק המודפס אך זכרו שהחלקים המודפסים רכים והברגים יפשיטו את החורים בקלות.

לאחר שהכל בקופסה, קח כמה דקות לארגן את החוטים. ייתכן שתוכל להחליק אותם לצד מחזיק הסוללות אך תלוי בחוט שלך שעלול לגרום להתפשטות הצדדים.

שלב 11: הפעל אותו וקיים את הקריאות הראשונות שלך

לבסוף וודא שהמתג מתהפך כדי לחבר את סיכות D0 ו- RST ולהכניס סוללה.

שים את המכסה והברג את 6 הברגים כדי להחזיק אותו במקומו (או שהמכסה לא יכול להישאר רק בחיכוך).

המכשיר צריך לקרוא מיד, ללכת לישון במשך הזמן שהוגדר ואז לקחת עוד אחת.

עכשיו כשאתה פועל אתה יכול להגדיר תרשים ב- Blynk, להגדיר הודעה ב- HomeAssistant או כל אחת ממגוון אפשרויות אחרות כדי לעקוב אחר הלחות ולשמור על הצמחים שלך בחיים.

שלב 12: האיטרציות הבאות

בעתיד כנראה אעדכן את תוכנת MQTT כדי לומר יותר מסתם קריאה גולמית. אחד מהסיכות blynk מפרסם פרשנות אז אני לפחות רוצה להוסיף את זה ל- MQTT. אני צריך לכלול גם את האחרון

אני גם מתכוון להוסיף את טווח הקריאה לדף ההגדרות או לבנות מצב כיול. הרעיון הוא שתשתמש בדף התצורה כדי להכניס אותו למצב כיול. לאחר מכן הוא דורש מספר קריאות ברצף די מהיר ושומר על הגבוה ביותר כ"יבש "והנמוך ביותר כ"רטוב".

אני גם חושב שאני יכול להקטין את המכשיר באמצעות סוללה קטנה יותר או לערום כמה חלקים. תמיד יש עבודה על המודל.

לבסוף ישנם לוחות אחרים מלבד ה- Wemos D1 Mini הכוללים מחזיק סוללות ו/או מטען מובנים. השימוש בהם עשוי לחסוך קצת מקום ולמנוע ממני לפתוח את המארז מאוחר יותר.