חיישן לחות בקרקע ESP32 WiFi: 5 שלבים

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

חיישני לחות קרקע זולים אשר שולחים אות חשמלי דרך הקרקע למדידת ההתנגדות של הקרקע נכשלים. אלקטרוליזה הופכת את החיישנים האלה ללא שימוש מעשי. ראה עוד אודות אלקטרוליזה כאן. החיישן המשמש בפרויקט זה הוא חיישן קיבולי ואף מתכת מוליכה אינה בקשר עם אדמה רטובה.

לאחר טעינת הקושחה (סקיצה של Arduino), החיישן ייצור שרת אינטרנט בפני עצמו ויכנס לנתב ה- WiFi שלך. כעת תוכל לגשת לצד האינטרנט בחיישן ESP32. שום מידע לא נשלח לענן.

הכרות מסוימת עם תכנות Arduino, כישורי הלחמה ו- HTML וכו 'עשויה לסייע. אם אתה בונה פרויקט זה, אנא העלה תמונות באמצעות הקישור להעלאה למטה. תהנה מהפריצה.

חיישן זה יכול לקרוא:

1. לחות קרקע (הקוד שלי יחשב את תכולת מי הקרקע הכבידיים)
2. טמפרטורת אוויר ולחות יחסית

אספקה

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + סוללת Bluetooth + מודול חיישן טמפרטורה ולחות בקרקע DHT11

2. לרישום נתונים (אופטיאנאל)

   • מודול כרטיס Micro SD.
   • לוח לחם ו- OR
   • מלחם, משחת הלחמה.
   • שישה כבלי מגשר נקבה לזכר.

שלב 1: התקן וקבע את תצורת מזהה ה- ARDUINO במחשב האישי/MAC שלך

הליך התקנה זה אמור לפעול במערכת Windows PC, MAC ו- LINUX (x86). לרוע המזל עבור משתמשי Raspberry PI ספריות LINUX (ARM) ללוח ESP32 עדיין אינן זמינות (אם כי היו אנשים חכמים אמיתיים שאספו אותן מהמקור).

1. הורד והתקן את Arduino IDE
2. בתפריט העדפות, הוסף https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json לכתובת ה- URL של מנהל הלוחות הנוספים.
3. התקן את ספריות ESP32 מכלי עבודה> לוח> מנהל לוחות. חפש esp32 על ידי מערכות espressif
4. בחר את הלוח שלך בתפריט: כלים> לוח> סוללת WiFi ו- "WeMos"

5. התקן את ספריות DHT11 הנדרשות מתוך כלים> נהל ספריות …

   1. עליך להתקין את ספריית חיישני DHT לפי גרסת Adafruit 1.3.7 (או מאוחר יותר?)
   2. עליך להתקין את Adafruit Unified Sensor על ידי Adafruit גירסה 1.0.3

שלב 2: צרף כרטיס מיקרו SD לרישום (אופציונלי)

אם אתה צריך לרשום את הנתונים שלך, צרף מודול כרטיס SD של Pololu Micro. כרטיסי SD אחרים עשויים להיות בעלי חיווט וקוד שונים.

שלב 3: הורד את סקיצת ה- ARDUINO

1. הורד את סקיצת הארדואינו הרלוונטית מ- GitHub ופתח אותה.

   1. יש להשתמש ב- Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino אם לא מצורף מודול כרטיס מיקרו SD.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino דורש כרטיס מיקרו SD וממשיך את הגישה לאינטרנט לשרת NTP. לאפשרות זו יש זמן מדויק מאוד, אך משתמשים בכמויות גדולות של זרם ועשויות לרוקן את הסוללה.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino דורש כרטיס מיקרו SD וגישה לאינטרנט לשרת NTP לאחר האיפוס. הוא משתמש ב- RTC הפנימי של ESP32 כדי לעדכן את התאריך/שעה שהתקבלו בעת איפוס משרת ה- NTP. זהו הפתרון היעיל ביותר בחשמל, אך ייתכן שהזמן אינו מדויק.
2. ערוך את ה- SSID והסיסמה של הנתב בסקיצה.
3. הידור הסקיצה תוך לחיצה על כפתור האתחול.
4. אם החיבור מצליח, לחץ על לחצן EN והפעל מיד את הצג הטורי Arduino (115200 Baud Rate)
5. המתן עד שהנורית הכחולה תידלק וכיבוי
6. הדפס את כתובת ה- IP במסך הטורי, הזן אותה בדפדפן שלך. כעת תראה את דף האינטרנט של נתוני החיישנים.
7. אם הוספת את קורא כרטיסי ה- micro -sd וחיברת את אחת מערכונים של הארדואינו הרלוונטיים, תוכל לגשת לנתונים שלך ב- /datalog.txt של כרטיס ה- micro sd שלך.

שלב 4: תכולת מיכל תוכן מים גראווימטרי

כיצד עלי לפרש את קריאת לחות הקרקע מ- GPIO 32?

אחת השיטות היא לחשב את תכולת המים הכבידתיים של הקרקע. הוא מחושב כך:

(מסת מים במדגם הקרקע)/(מסת אדמה יבשה במדגם)

אספתי אדמה יבשה מהגינה שלי (זה לימפופו, דרום אפריקה, חודש אוגוסט והאדמה יבשה, ממש יבשה). אפשר לייבש אדמה בתנור.

1. תשקלו את האדמה היבשה
2. שופכים את האדמה היבשה במיכל, הכניסו את החיישן לאדמה וקחו קריאת חיישן גולמית (השתמשו בממשק האינטרנט). רשום את מסת המים (= 0 בשלב זה) ואת קריאת החיישן.
3. הסר את החיישן, הוסף 10 מ"ל (גרם) מים, מערבב את האדמה והמים כראוי ורשום את מסת המים שלך (= 10 בשלב זה) ואת ערך החיישן.
4. המשך בתהליך הזה ככל שתרצה, או עד שהוספת מים אינה משפיעה יותר על קריאת החיישן.
5. התוצאות שלי נמצאות בגיליון האקסל המצורף. GWC מחושב כ- gwc = exp (-0.0015*SensorValue + 0.7072)

שלב 5: התפתחויות עתידיות

1. צרף RTC חיצוני (שעון בזמן אמת). נכון לעכשיו, NTP (Network Time Protocol) משמש כדי לקבל את הזמן לרישום נתונים. זה דורש WiFi והוא אינטנסיבי הנוכחי
2. הוסף כפתורי לחיצה כדי להתחיל ולעצור את ה- WiFi ואת שרת האינטרנט כדי לחסוך בשימוש בסוללה.
3. פרסם מודול GPRS והשבת את WiFi. זה יחסוך בחשמל.