Датчик температуры и влажности почвы LORA: 6 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

При подготовке к созданию собственной теплицы я делаю несколько сенсоров для наблюдения за окружающей средой в теплице. Вы также можете использовать этот датчик на улице. Интересно знать, когда сажать овощи, используя температуру внутри или снаружи теплицы в сочетании с температурой почвы и уровнем влажности. Я выбираю емкостной датчик влажности, потому что он не подвержен коррозии в воде.

В этом руководстве мы собираемся создать узел LORA, который отправляет следующие данные:

• влажность почвы
• температура почвы

Для полноты этой инструкции я также собираюсь опубликовать код без трансивера LORA, но вместо этого отправлю данные о влажности почвы и температуре почвы по последовательному каналу. Температура воздуха и влажность воздуха будут измеряться с помощью другого узла, потому что я не был выше частота измерений, чтобы иметь больше данных. Вы можете использовать этот датчик вместе с серверным узлом в этом руководстве. Сначала прочтите это руководство, чтобы узнать, какой трансивер выбрать и заставить серверный узел получать данные.

Шаг 1: Необходимые детали

Сенсорный узел:

• Водонепроницаемый датчик температуры (ds18B20)
• емкостной датчик влажности
• arduino pro mini 3,3 v 8 мГц
• прорыв esp
• rfm95
• провод для антенны и соединений (я использую одножильный провод 0,8 мм)
• штекерные перемычки
• кабели-перемычки между женщиной и женщиной
• клеммная колодка
• заголовки
• макет

• CP2102 USB в TTL

Инструменты:

• паяльник
• боковой резак
• инструмент для зачистки проводов
• прецизионная отвертка
• паяльное олово
• линейка для измерения антенны
• насос для распайки (если вы ошибаетесь, как я)

Шаг 2: Изготовление антенны

Для антенны я использую оставшийся кабель от моего шинного кабеля 2x2x0,8 мм или 2x2 20awg. В сети вы можете выбрать свой трансивер и полосу частот антенны в зависимости от страны. Это длины на частоту:

• 868 МГц, 3,25 дюйма или 8,2 см (это тот, который я использую)
• 915 МГц 3 дюйма или 7,8 см
• 433 МГц 3 дюйма или 16,5 см

Шаг 3: Пайка Esp Shield

• Снимите резисторы экрана esp (см. От R1 до R3 в красном поле).
• Припаяйте микросхему RFM95 к экрану esp.
• Припаяйте контактные разъемы к защитному экрану esp.
• Припаяйте антенну к экрану esp. Не используйте без антенны, вы можете повредить экран.
• Если штыревые разъемы не припаяны к Arduino, припаяйте их тоже.

Шаг 4: кодирование

Я знаю, что могу использовать DTR для автоматического сброса Arduino, но в моем случае у меня были ошибки при загрузке кода. Поэтому я также использовал ручной сброс в этом руководстве, поэтому, если у вас есть такая же проблема, вы можете решить ее с помощью ручного сброса.

• Подключите Arduino к CP2102 следующим образом:

  • CP2102 txd -> Arduino pro mini rx
  • CP2102 rxd -> Arduino pro mini tx
  • CP2102 gnd -> Arduino pro mini gnd
  • CP2102 3.3 -> Arduino pro mini vcc
• Откройте схему в arduino ide
• Выберите плату arduino pro mini
• Выберите atmega 328p 3.3v 8mhz под процессором
• Выберите свой com-порт
• Нажмите кнопку загрузки
• Пока код компилируется, в момент, когда вы видите bautrate (см. Рисунок), нажмите кнопку сброса на arduino pro mini (cp2102 не сбрасывает плату), также не забудьте закрыть монитор последовательного порта во время программирования.

Файловый сельскохозяйственный датчик - это код без трансивера LORA. Таким образом, вы можете начать свой собственный проект, начиная с этого файла, и лучше понять, как работает код. Если вам нужны более точные показания, вам необходимо отобразить значения датчика влажности, когда он не в воде, а в воде. (Минимальное и максимальное значение). Я нанес на карту значения между 400 и 880. Не погружайте датчик в воду выше линия. Это разрушит ваш датчик. Позже я покажу вам, как сделать этот датчик водонепроницаемым.

Показания температуры даны в градусах Цельсия.

И последнее замечание: когда вы откроете монитор последовательного порта сервера (последнее изображение), вы увидите, что данные отправляются с двоеточием между данными. Это сделано для того, чтобы мы могли отправить все на серверный узел одним пакетом. В более поздних инструкциях я создам еще один серверный узел, на котором будут обрабатываться эти данные.

Шаг 5: Подключение

На изображении выше вы видите, как все подключить. Резистор представляет собой резистор 4,7 кОм, используемый в качестве подтяжки. На схеме я использую еще один трансивер LORA и еще один датчик влажности почвы, но проводка осталась прежней. Я включил несколько подробных изображений на случай, если первое неясно.

Шаг 6: Заключение

Эта инструкция позволяет вам измерять температуру и влажность почвы. В будущих инструкциях мы будем использовать эти данные для запуска соленоида для полива ваших растений, а также мы будем использовать эти данные в предстоящем проекте, чтобы предложить посадку определенных овощей при выполнении определенных условий. Мы также будем повторно использовать это руководство для другого проекта, где мы будем водонепроницаемо все, а я сделаю печатную плату, на которую вы можете все установить.