ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ ESP32 WiFi: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Дешевые датчики влажности почвы, которые посылают через почву электрический сигнал для измерения сопротивления почвы, не работают. Электролиз делает эти датчики бесполезными. Подробнее об электролизе можно узнать здесь. Датчик, используемый в этом проекте, представляет собой емкостный датчик, и никакой проводящий металл не контактирует с влажной почвой.

После загрузки прошивки (эскиз Arduino) датчик создаст на себе веб-сервер и войдет в ваш WiFi-роутер. Теперь вы можете получить доступ к веб-стороне датчика ESP32. Данные в облако не отправляются.

Может помочь некоторое знакомство с программированием Arduino, навыками пайки, HTML и т. Д. Если вы создаете этот проект, загрузите фотографии по ссылке ниже. Наслаждайтесь взломом.

Этот датчик может читать:

1. Влажность почвы (Мой код рассчитает содержание воды в почве гравиметрическим методом)
2. Температура и относительная влажность воздуха

Запасы

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + аккумулятор bluetooth + модуль датчика температуры и влажности почвы DHT11

2. Для регистрации данных (optianal)

   • Модуль карты Micro SD.
   • Хлебная доска и ИЛИ
   • Паяльник, паяльная паста.
   • Шесть соединительных кабелей «мама-папа».

Шаг 1. УСТАНОВИТЕ И НАСТРОЙТЕ ARDUINO IDE НА ВАШЕМ ПК / MAC

Эта процедура установки должна работать на ПК с Windows, MAC и LINUX (x86). К сожалению, для пользователей Raspberry PI библиотеки LINUX (ARM) для платы ESP32 пока недоступны (хотя были действительно умные люди, которые скомпилировали их из исходников).

1. Загрузите и установите Arduino IDE
2. В меню «Настройки» добавьте https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json к URL-адресу диспетчера дополнительных плат.
3. Установите библиотеки ESP32, выбрав Инструменты> Плата> Диспетчер плат. Поиск esp32 от espressif systems
4. Выберите свою доску в меню: Инструменты> Доска> "WeMos" WiFi & Bluetooth Battery.

5. Установите необходимые библиотеки DHT11, выбрав Инструменты> Управление библиотеками…

   1. Вам необходимо установить библиотеку датчиков DHT от Adafruit версии 1.3.7 (или более поздней?)
   2. Вам необходимо установить Adafruit Unified Sensor от Adafruit Version 1.0.3.

Шаг 2: ПРИКЛЮЧИТЕ КАРТУ МИКРО SD ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ (ДОПОЛНИТЕЛЬНО)

Если вам нужно зарегистрировать свои данные, подключите модуль карты Pololu Micro SD. Другие SD-карты могут иметь другую схему подключения и код.

Шаг 3: СКАЧАТЬ ЭСКИЗ ARDUINO

1. Загрузите соответствующий скетч Arduino с GitHub и откройте его.

   1. Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino следует использовать, если модуль карты micro SD не подключен.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino требует карты micro SD и продолжает доступ в Интернет к серверу NTP. Этот вариант имеет очень точное время, но потребляет большой ток и может разрядить аккумулятор.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino требует наличия карты micro SD и доступа в Интернет к серверу NTP после сброса. Он использует внутренний RTC ESP32 для обновления даты и времени, полученных при сбросе с сервера NTP. Это наиболее энергоэффективное решение, но время может быть не таким точным.
2. Измените SSID и пароль маршрутизатора в эскизе.
3. Скомпилируйте скетч, удерживая нажатой кнопку загрузки.
4. Если компиляция прошла успешно, нажмите кнопку EN и немедленно запустите последовательный монитор Arduino (скорость передачи 115200 бод).
5. Подождите, пока синий светодиод не загорится и не погаснет.
6. Получите IP-адрес, напечатанный на последовательном мониторе, введите его в свой браузер. Теперь вы увидите веб-страницу данных датчика.
7. Если вы добавили устройство чтения карт micro sd и скомпилировали один из подходящих эскизов Arduino, вы можете получить доступ к своим данным в /datalog.txt на карте micro sd.

Шаг 4: ГРАВИМЕТРИЧЕСКАЯ КАЛИБРОВКА СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ

Как мне интерпретировать показания влажности почвы от GPIO 32?

Один из методов - это вычисление гравиметрического содержания воды в почве. Он рассчитывается как:

(Масса воды в образце почвы) / (Масса сухой почвы в образце)

Я собрал в своем саду сухую почву (сейчас Лимпопо, Южная Африка, август, и почва сухая, действительно сухая). Можно сушить грунт в духовке.

1. Вес вашей сухой почвы
2. насыпьте сухую почву в контейнер, вставьте датчик в почву и снимите необработанные показания датчика (используйте веб-интерфейс). Запишите массу воды (= 0 на данном этапе) и показания датчика.
3. Снимите датчик, добавьте 10 мл (грамм) воды, тщательно перемешайте почву и воду и запишите вашу массу воды (= 10 на данном этапе) и значение датчика.
4. Продолжайте этот процесс, сколько хотите, или до тех пор, пока добавление воды не перестанет влиять на показания датчика.
5. Мои результаты находятся в прилагаемом листе Excel. GWC рассчитывается как gwc = exp (-0,0015 * SensorValue + 0,7072).

Шаг 5: Будущие разработки

1. Подключите внешний RTC (часы реального времени). В настоящее время NTP (сетевой протокол времени) используется для получения времени для регистрации данных. Для этого требуется Wi-Fi, и это интенсивно.
2. Добавьте кнопки для запуска и остановки Wi-Fi и веб-сервера, чтобы сэкономить заряд батареи.
3. Добавьте модуль GPRS и отключите WiFi. Это сэкономит электроэнергию.