Датчик закваски (ESP8266): 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Я все еще пытаюсь измерить ферментацию закваски, и я хотел попробовать это решение с датчиком Sharp, который измеряет расстояние до поверхности препарата. Чем выше он поднимается, тем более ферментирован препарат. Увеличение роста происходит из-за того, что бактерии и дрожжи поедают муку и производят углекислый газ. Этот газ задержится в препарате и надует его.

Здесь используется простой ESP8266 для передачи показателей брокеру MQTT. Я напечатал крышку, чтобы интегрировать компоненты в крышку контейнера, чтобы она не двигалась слишком легко.

Запасы

• ESP8266 - взял с алиэкспресс NodeMCU v3
• Датчик Sharp GP2Y0A41SK0F - тот, который я использую, подходит для диапазонов от 4 до 30 см, что в этом случае будет хорошим совпадением.
• Сервер MQTT - тот, который я использую, обрабатывается моим домашним помощником, подойдет любой
• Одна стеклянная банка
• Некоторая закваска на закваске
• Внешний аккумулятор USB или адаптер питания с выходом micro USB

Шаг 1. Распечатайте крышку банки

Я разработал обложку с помощью Fusion 360, нарезал ее с помощью Cura и напечатал на моем Creality 3D CR10S. Я оставил несколько отверстий для вентиляции, чтобы на датчике остроты не было конденсата.

Я нашел хороший дизайн для nodemcu на grabcad. Как и для датчика резкости. Намного проще спроектировать отверстия для крепления. Я использовал проставки из монтажных элементов моих плат Arduino, чтобы отрегулировать высоту компонента над верхней частью крышки.

grabcad.com/library/nodemcu-lua-lolin-v3-m…

grabcad.com/library/sharp-2y0a21-distance-… (не то же самое, но достаточно близко для подгонки отверстий)

Я приклеил немного двустороннего скотча, чтобы крышка оставалась на месте сверху банки.

Шаг 2: кабельная разводка

Сначала мы должны подключить nodemcu к датчику резкости. Это довольно просто.

1. Датчик Sharp будет принимать 5 вольт в качестве входа, поэтому мы можем подключить его к VU (VUSB) на nodemcu.
2. Затем подключите заземление датчика к любому контакту заземления nodemcu.
3. И, наконец, V0 от датчика резкости поступает на A0 (аналоговый вход) ESP.
4. К счастью, выходной сигнал датчика резкости составляет не более 3,1 вольт. Было бы больше проблем с ESP, чем с питанием от 3,3 вольт, и мы не оценили бы более высокие напряжения на его входном контакте.

Затем я использую стандартный внешний аккумулятор USB с разъемом micro USB или розетку для питания nodemcu. Это необходимо сделать, поскольку мы хотим иметь действующий VUSB на 5 вольт. Датчик потребляет всего от 4,5 до 5,5 вольт. nodemcu обычно работает от 3,3 В, чего недостаточно.

Шаг 3. Кодирование

Этот код использует язык Arduino IDE для программирования ESP8266. Вам нужно будет установить плату ESP8266, чтобы иметь возможность программировать ее из этой IDE.

www.arduino.cc/en/main/Software

github.com/esp8266/Arduino

github.com/knolleary/pubsubclient

Найдите и замените ключевое слово REPLACE своими собственными значениями.

Есть этап калибровки датчика резкости. Вы увидите формулу для преобразования аналоговых показаний в сантиметры, ее можно изменить после калибровки. Типичная калибровка заключается в выполнении серии измерений с датчиком и использовании Excel для вычисления коэффициентов формулы. Это повысит точность измерений.

Некоторые примеры процесса калибровки

diyprojects.io/proximity-sensor-a02yk0-tes…

Код содержит подключение к любой имеющейся у вас станции Wi-Fi. Благодаря этому Wi-Fi-соединению ESP может отправлять значения на настроенный сервер MQTT.

Шаг 4: проверьте MQTT

После подключения esp начнет отправлять значения в MQTT. Затем я использую домашнего помощника (https://www.home-assistant.io/) для чтения очереди и отображения результата.

Затем вам остается добавить закваску, немного муки и воды, а затем дождаться, пока датчик измерит уровень поверхности в стеклянной банке. Мы надеемся, что это укажет на уровень ферментации закваски, чтобы мы знали, когда будет достигнут пик.

Я приложил график первого использования датчика. Я передал показания датчика обратно в InfluxDB, и этот график взят из Grafana, поэтому вы можете увидеть красивую эволюцию измерений с течением времени.

Надеюсь, вам понравился этот урок, сообщите мне, если вам нужны более подробные сведения о некоторых шагах!