IOT WiFi senzor vlage cvijeća (na baterije): 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

U ovom uputstvu predstavljamo kako izgraditi WiFi senzor vlage/vode s monitorom napunjenosti baterije za manje od 30 minuta. Uređaj prati nivo vlage i šalje podatke na pametni telefon putem interneta (MQTT) u odabranom vremenskom intervalu. Koristite bilo koju mobilnu aplikaciju MQTT za primanje i vizualizaciju podataka. Uređaj se napaja iz 2xAAA baterija (ili jedne AAA), ako je pravilno konfiguriran može trajati godinama. Povezuje se s internetom putem Wi-Fi mreže pomoću Wi-Fi modula Things On Edge Cricket za kriket, tako da vam nije potreban dodatni IoT HUB.

Supplies

Prije nego počnete, provjerite imate li sljedeće komponente:

1. Wi-Fi modul za kriket (https://www.thingsonedge.com)
2. Senzor vlažnosti tla
3. 6-smjerni terminalni blok
4. 2xAAA baterije (AAA ili AA)
5. AAA baterije (AAA ili AA)
6. 3x Ženske/Ženske kratkospojne žice

Ako ste spremni, počnimo

Korak 1: Montaža

Sada morate spojiti baterije i senzor vlage na modul za kriket sa sljedećim koracima:

1. Spojite bateriju VCC / + (crveni kabel) na BATT port za kriket NAPOMENA: Modul za kriket može se napajati bilo na AA ili AAA baterije
2. Spojite senzor VCC / + (zeleni kabel) na 3V3 port za kriket NAPOMENA: Priključak za 3.3V daje stabilnih 3.3V bez obzira na napon baterije
3. Spojite analogni signal AOUT senzora (žuti kabel) na IO2 port kriketa NAPOMENA: Ovaj port može se konfigurirati kao analogni signal. Podaci će biti prijavljeni na vaš pametni telefon
4. Spojite senzor GND / (-) (plavi kabel) na GND port za kriket
5. Spojite bateriju GND / (-) (crni kabel) na isti priključak za kriket GND

Bravo, uspješno ste sastavili uređaj!

Prije nego počnete koristiti uređaj, potrebno ga je konfigurirati na razvojnom portalu. Idite na sljedeći odjeljak.

Korak 2: Konfigurirajte svoj uređaj na razvojnom portalu

Uređaj u potpunosti konfigurirate OTA (Over The Air) na Things On Edge - Portalu za programere (https://dev.thingsonedge.com). Konfiguraciju preuzima Cricket putem interneta kada je spojen na vaš Wi-Fi (pogledajte sljedeći odjeljak).

Sada ga prvo konfigurirajmo. Za senzor vlage preporučuje se postavljanje sljedeće konfiguracije:

• Postavite IO2 kao analogni ulaz
• Prijavljujte nivo vlage svaka 2 sata - uređaj će raditi na 2xAAA alkalnim baterijama više od 2 godine.

1. Otvorite TOE Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com) iz bilo kojeg preglednika, bilo s računala ili mobilnog telefona. Morate se registrirati/prijaviti na Developer Portal da biste aktivirali i konfigurirali uređaj na svom računu. U suprotnom uređaj neće raditi.

2. Nakon uspješne prijave / registracije morate kliknuti na "Dodaj novi" uređaj da biste aktivirali svoj uređaj u sistemu. Morate koristiti jedinstveni serijski broj otisnut na naljepnici na poleđini kriketa.

   UPOZORENJE: Serijski broj morate zadržati samo za sebe. Nemojte ga dijeliti ni sa kim drugim. Serijski broj je privatni MQTT komunikacijski račun između vašeg uređaja i pametnog telefona ili bilo koje druge internetske usluge. Drugim riječima, čuvajte tajnu kao PIN za kreditnu karticu.

   Sada možete konfigurirati svoj uređaj.

3. Postavite sljedeću konfiguraciju: RTC: UKLJ

   RTC jedinice: sekunde (kasnije će se promijeniti)

   Vrijednost RTC jedinica: 30 (kasnije će se promijeniti)

   IO2: Analogni ulaz

   IO3: Isključeno

   Monitor baterije: Uključeno

   Pregrada baterije: 0

   Senzor temperature: Isključeno

   Prisilno ažuriranje uključeno - IO1 buđenje: Uključeno (kasnije će se promijeniti)

   Prisilno ažuriranje uključeno - RTC Wake Up: Uključeno (kasnije će se promijeniti)

   Objavi događaje: ostavite sve prazno

4. Kada postavite svoju konfiguraciju, pritisnite dugme Save.

Dobro urađeno! Skoro ste stigli! Sada samo trebate povezati uređaj s internetom putem svoje Wi-Fi mreže. Molimo slijedite sljedeći odjeljak kako to učiniti.

Korak 3: Povežite se na Wi-Fi mrežu (internet)

U nekoliko koraka povezit ćete svoj uređaj s internetom putem svoje Wi-Fi mreže. Sve što trebate učiniti je aktivirati privatnu Wi-Fi žarišnu točku Cricketa, a zatim otvoriti privatnu web stranicu kako biste proslijedili svoje vjerodajnice za Wi-Fi mrežu. Slijedite donje korake:

1. Pritisnite i držite dugme na modulu 5 sekundi dok LED lampica ne svijetli stalno.
2. Nakon što LED stalno svijetli, Cvrčak je otvorio privatnu Wi-Fi žarišnu točku. Povežite se sa prijenosnog računara ili pametnog telefona na hitnu tačku sa sljedećim vjerodajnicama: SSID: toe_deviceNije potrebna lozinka
3. Kada se povežete, otvorite privatnu web stranicu: https://192.168.4.1/index.htmlNAPOMENA: provjerite je li LED još uvijek uključen! Ako je isključeno, ponovite korake od početka
4. Sada možete proslijediti svoje vjerodajnice za Wi-Fi mrežu i kliknuti POVEŽI. Ako ste unijeli ispravan SSID i lozinku, nakon nekoliko sekundi uređaj bi trebao prijaviti da je na mreži, a LED dioda će se isključiti.

Čestitamo! Sada je vaš uređaj aktivan i povezan na internet! Možete početi čitati podatke sa senzora na vašem pametnom telefonu ili bilo kojoj drugoj internetskoj usluzi. Molimo pogledajte sljedeći odjeljak kao primjer.

Korak 4: Korištenje MQTT klijenta na mobilnom uređaju

Možete koristiti bilo koji željeni MQTT klijent. Međutim, radi potpunosti ovog projekta upotrijebimo aplikaciju IoT MQTT Panel za primanje i vizualizaciju podataka. Modul za kriket povezuje se putem MQTT brokera sa malim kašnjenjem (mqtt.thingsonedge.com). Vi samo trebate učiniti sljedeće:

1. Konfigurirajte vezu poslužitelja sa sljedećim detaljima: IP adresa poslužitelja / posrednika: mqtt.thingsonedge.com Broj porta: 1883Mrežni protokol: TCP
2. Dodajte uređaj npr. "Senzor vlage"
3. Idi na napredne opcije: Korisničko ime: your_cricket_serial_number Lozinka: your_cricket_serial_number Automatski se povežite: DA
4. Pritisnite dugme Kreiraj
5. Pritisnite ADD PANEL
6. Odaberite: Line Graph
7. Postavite detalje za grafikon 1 za čitanje podataka sa senzora (sa porta za kriket IO2) Naziv ploče: npr. Senzor vlageTema za grafikon 1: /your_cricket_serial_number /io2 Prikaži područje: YESSpokaži tačke: DA

Za više informacija pogledajte priložene snimke ekrana sa IoT MQTT panela.

Čestitamo! Vaš senzor vlage već radi i šalje podatke putem interneta na vaš pametni telefon. Nivo baterije se može pratiti putem MQTT -a pomoću namjenske teme /vaš_cricket_serial_number /batt

Korak 5: Optimizirajte svoj uređaj da godinama radi na baterijama

Na ovim baterijama možete učiniti da vaš uređaj radi godinama. Potrebno je samo da izvršite sledeće promene:

1. budi se svakih nekoliko sati npr. 2 sata
2. šaljite podatke na internet samo kada se promijeni vrijednost senzora

Otvorite TOE Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com) i postavite sljedeću konfiguraciju:

• RTC: UKLJ
• RTC jedinice: Sati (šaljite podatke samo kada se promijene)
• Vrijednost RTC jedinica: 2
• IO2: Analogni ulaz
• IO2 analogni razdjelnik: 3
• IO3: Isključeno
• Monitor baterije: Uključeno
• Razdjelnik baterije: 3
• Senzor temperature: Isključeno
• Prisilno ažuriranje uključeno - IO1 buđenje: Isključeno (podatke šaljite samo kada se promijene)
• Prisilno ažuriranje uključeno - RTC buđenje: Isključeno (podatke šaljite samo kada se promijene)
• Objavi događaje: ostavi sve prazno

Korak 6: Pratite nivo napunjenosti baterije

U principu, što manje modula komunicira s oblakom, to je bolja ušteda energije. Modul za kriket zahtijeva energiju za slanje ažuriranja u oblak ili samo za procjenu vrijednosti priključenih senzora. Tačno je 0A kada je u isključenom stanju.

U praksi može slati 10k poruka u oblak pomoću 2xAAA alkalnih baterija i više od 15k kada se koriste litijumske baterije. U ovom slučaju konfiguracija monitora baterije je također postavljena za ažuriranje usluge u oblaku kada se promijeni samo vrijednost baterije. Dodatno, potrošnja baterije može se smanjiti smanjenjem rezolucije mjerenja analognog signala.

Vrijednost baterije može se izračunati na sljedeći način:

Vbatt = val * (3,5/256) * 2^

Razdelnik baterije gde val prikazuje nivo napunjenosti baterije iz usluge MQTT.

U ovom slučaju 1,4 V ukazuje na nisku razinu alkalne baterije i predlaže zamjenu, vrijednost prijavljena preko MQTT je 13 Vbatt (V) = 13 * 3,5/256 * 8 = 1,42 V

Minimalna vrijednost za kriket je 1,1V.

Konfiguracija analognog ulaza IO2:

• IO2: Analogni ulaz
• IO2 analogni razdjelnik: 3

Ove vrijednosti smanjuju rezoluciju analognog signala i značajno smanjuju potrošnju baterije, modul će skratiti vrijeme slanja novih ažuriranih vrijednosti u oblak.

Slično, analogna vrijednost može se izračunati pomoću sljedeće formule: IO2 (V) = io2_val * 3,5/256 * 2^IO2 Analogni razdjelnik

Analogni razdjelnik od 3 osigurava rezoluciju od cca. 0.1V

Korak 7: Primite još više podataka …

Sa svojim trenutnim uređajem možete se igrati još mnogo više, poput čitanja ugrađenog senzora temperature, očitanja napunjenosti baterije i još mnogo toga. Molimo vas da provjerite više informacija o Things On Edge GitHUB -u (https://github.com/thingsonedge/cricket).

Korak 8: Povratne informacije

Hvala vam što ste odvojili vrijeme! Ako ste uživali u izgradnji ovog senzora vlage, bio bih vam jako zahvalan ako biste mogli širiti vijest među svojim vršnjacima. Ako imate bilo kakvih povratnih informacija ili prijedloga kako to poboljšati i olakšati drugima, bilo bi mi drago da to učinim. Otvoren sam za vaše prijedloge.

Veliko hvala i uživajte!