ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ ESP32 WiFi: 5 шагов
ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ ESP32 WiFi: 5 шагов

Оглавление:

Anonim
ESP32 WiFi ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ
ESP32 WiFi ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

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

УСТАНОВИТЕ И НАСТРОЙТЕ ARDUINO IDE НА ПК / MAC
УСТАНОВИТЕ И НАСТРОЙТЕ ARDUINO IDE НА ПК / MAC
УСТАНОВИТЕ И НАСТРОЙТЕ ARDUINO IDE НА ВАШЕМ ПК / MAC
УСТАНОВИТЕ И НАСТРОЙТЕ ARDUINO IDE НА ВАШЕМ ПК / MAC
УСТАНОВИТЕ И НАСТРОЙТЕ ARDUINO IDE НА ВАШЕМ ПК / MAC
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

СКАЧАТЬ ЭСКИЗ АРДУИНО
СКАЧАТЬ ЭСКИЗ АРДУИНО
СКАЧАТЬ ЭСКИЗ АРДУИНО
СКАЧАТЬ ЭСКИЗ АРДУИНО

  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

ГРАВИМЕТРИЧЕСКАЯ КАЛИБРОВКА СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ
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

Будущие разработки
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.