Monitor temperature i vlage: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Postoje dva sigurna načina za brzo gašenje biljaka. Prvi način je ispeći ih ili smrznuti do ekstremnih temperatura. Alternativno, pod ili prekomerno zalijevanje uzrokovat će da uvenu ili istrunu korijenje. Naravno, postoje i drugi načini zanemarivanja biljke, poput pogrešnog hranjenja ili osvjetljenja, ali obično su potrebni dani ili sedmice da bi imali veliki učinak.

Iako imam automatski sustav zalijevanja, osjetio sam potrebu za potpuno nezavisnim sistemom za nadzor temperature i vlage u slučaju velikog kvara pri navodnjavanju. Odgovor je bio pratiti temperaturu i sadržaj vlage u tlu pomoću ESP32 modula i objavljivati rezultate na internetu. Volim gledati podatke kao grafikone i grafikone, pa se očitavanja obrađuju na ThingSpeaku kako bi se pronašli trendovi. Međutim, na internetu postoje mnoge druge IoT usluge koje će slati e -poštu ili poruke kada se aktiviraju. Ovaj Instructable opisuje kako izgraditi samostalni zapisnik podataka o temperaturi i vlažnosti. Sveprisutni DS18B20 koristi se za mjerenje temperature u području uzgoja. Tenziometar „uradi sam“prati koliko je vode dostupno biljkama u mediju za uzgoj. Nakon što podatke sa ovih senzora prikupi ESP32, oni se šalju na internet putem WiFi -a za postavljanje na ThingSpeak.

Supplies

Dijelovi koji se koriste za ovaj monitor dostupni su na Ebayu ili Amazonu. Digitalni barometrijski senzorski modul senzora tlaka Regulator razine tekućine Voda DS18B20 Vodootporna osjetnica temperatureTropf Blumat Keramička sonda ESP32 Razvojna ploča 5k 5-12V napajanje Amortirana plastična cijev za postavljanje tenziometra i senzora Montažna kutija i ožičenje

Korak 1: Mjerenje temperature

Vodootporna verzija DS18B20 koristi se za mjerenje temperature. Informacije se šalju na i sa uređaja putem 1-Wire sučelja tako da samo jedna žica mora biti spojena na ESP32. Svaki DS18B20 sadrži jedinstveni serijski broj tako da se nekoliko DS18B20 može spojiti na istu žicu i čitati odvojeno ako to želite. Arduino biblioteke i upute dostupne su na internetu za rukovanje sučeljem DS18B20 i 1-Wire što uvelike pojednostavljuje čitanje podataka skica.

Korak 2: Konstrukcija tenziometra

Tenziometar je keramička čaša napunjena vodom u bliskom kontaktu s medijima za uzgoj. U suhim uvjetima voda će se kretati kroz keramiku sve dok se u čaši ne nakupi dovoljno vakuuma da zaustavi daljnje kretanje. Pritisak u keramičkoj čaši daje odličnu indikaciju o tome koliko je vode na raspolaganju biljkama. Keramička sonda Tropf Blumat može se hakirati da bi se napravio „uradi sam“tenziometar odsecanjem gornjeg dela sonde kao što je prikazano na slici. U cijevi je napravljena mala rupa i 4 inča prozirne plastične cijevi pritisnute na cijev. Zagrijavanje cijevi u vrućoj vodi omekšat će plastiku i olakšati rad. Ostaje samo namočiti i napuniti sondu prokuhanom vodom, gurnuti sondu u zemlju i izmjeriti pritisak. Na internetu postoji mnogo informacija o upotrebi tenziometara. Glavni problem je u tome da sve ne curi. Svako lagano curenje zraka smanjuje protutlak i voda će curiti kroz keramičku čašu. Nivo vode u plastičnoj cijevi trebao bi biti otprilike jedan centimetar od vrha i po potrebi se treba dopuniti vodom. Dobar sistem bez curenja morat će se nadopunjavati samo otprilike svaki mjesec.

Korak 3: Senzor pritiska

Za mjerenje pritiska tenziometra koristi se digitalna ploča s modulom senzora barometarskog senzora za kontrolu razine tekuće vode, široko dostupna na eBayu. Modul senzora tlaka sastoji se od mjerača naprezanja spojenog na pojačalo HX710b s 24 -bitnim D/A pretvaračem. Nažalost, za HX710b ne postoji namjenska Arduino biblioteka, ali čini se da bi biblioteka HX711 radila bez problema. Biblioteka HX711 će ispisati 24 -bitni broj proporcionalan pritisku koji mjeri senzor. Zapažanjem izlaza na nuli i poznatog pritiska, senzor se može kalibrirati kako bi pružio jedinice pritiska prilagođene korisniku. Od vitalnog je značaja da svi radovi na cijevima i spojevi ne propuštaju. Svaki gubitak pritiska dovodi do istjecanja vode iz keramičke čaše, a tenziometru će trebati često dolijevanje. Nepropusni sistem će raditi sedmicama prije nego što mu zatreba više vode u tenziometru. Ako ustanovite da nivo vode pada satima, a ne tjednima ili mjesecima, razmislite o upotrebi kopči za cijevi na spojevima cijevi.

Korak 4: Kalibracija senzora pritiska

Biblioteka HX711 daje 24 -bitni broj prema tlaku izmjerenom senzorom. Ovo očitavanje treba pretvoriti u poznatije jedinice pritiska poput psi, kPa ili milibara. U ovom su instrumentabilni milibari izabrani kao radne jedinice, ali izlaz se može lako prilagoditi drugim mjerenjima. Na Arduino skici postoji linija za slanje neobrađenog očitanja pritiska na serijski monitor tako da se može koristiti u svrhe kalibracije. Poznati nivoi tlaka mogu se stvoriti snimanjem pritiska potrebnog za podršku stupca vode. Svaki centimetar podržane vode stvorit će pritisak od 2,5 mb. Podešavanje je prikazano na dijagramu, očitanja se uzimaju pri nultom pritisku i maksimalnom pritisku sa serijskog monitora. Neki će ljudi možda htjeti uzeti srednja očitanja, linije koje najbolje pristaju i sve te gufove, ali mjerač je prilično linearan i kalibracija u 2 točke je dovoljno dobra! Moguće je odrediti pomak i faktor skale iz dva mjerenja tlaka i bljeskati ESP32 u jednoj sesiji. Međutim, potpuno sam se zbunio s aritmetikom negativnih brojeva! Oduzimanje ili dijeljenje dva negativna broja me oduševilo?. Uzeo sam jednostavan izlaz i prvo ispravio pomak i sredio faktor skaliranja kao zaseban zadatak. Prije svega sirovi izlaz iz senzora mjeri se bez ičega povezanog sa senzorom. Ovaj broj se oduzima od očitavanja sirovog izlaza kako bi se dala nulta referenca bez primijenjenog pritiska. Nakon bljeskanja ESP32 s ovom korekcijom pomaka, sljedeći korak je podešavanje faktora skaliranja tako da daje ispravne jedinice pritiska. Na senzor se primjenjuje poznati pritisak pomoću vodenog stupa poznate visine. ESP32 tada treperi s odgovarajućim faktorom skaliranja kako bi se postigao pritisak u željenim jedinicama.

Korak 5: Ožičenje

U divljini postoji nekoliko verzija razvojne ploče ESP32. Za ovaj Instructable korištena je 30 -pinska verzija, ali nema razloga zašto druge verzije ne bi radile. Osim dva senzora, jedina druga komponenta je 5k pull-up otpornik za sabirnicu DS18B20. Umjesto korištenja utičnih konektora, svi su spojevi lemljeni radi bolje pouzdanosti. Razvojna ploča ESP32 imala je ugrađeni regulator napona tako da se moglo koristiti napajanje do 12 V. Alternativno, jedinica se može napajati putem USB utičnice.

Korak 6: Arduino skica

Arduino skica za nadzor temperature i vlage prilično je konvencionalna. Prije svega biblioteke se instaliraju i pokreću. Zatim se postavlja WiFi veza spremna za postavljanje podataka na ThingSpeak i očitavanje senzora. Očitavanja pritiska se pretvaraju u milibare pre nego što se pošalju u ThingSpeak sa očitavanjima temperature.

Korak 7: Instalacija

ESP32 je montiran u malu plastičnu kutiju radi zaštite. Za napajanje modula može se koristiti USB napajanje i kabel, ili će se alternativno regulator ugraditi s 5-12V DC napajanjem. Lekcija naučena na teži način s ESP32 je da je unutarnja antena prilično usmjerena. Otvoreni kraj uzorka antene trebao bi biti usmjeren prema usmjerivaču. U praksi, to znači da bi modul obično trebao biti postavljen okomito s antenom prema gore i usmjerenom prema usmjerivaču. Sada se možete prijaviti na ThingSpeak i provjeriti da vaše biljke nisu pečene, smrznute ili isušene!

ADDENDUMI su pokušali na mnogo načina u odlučivanju kada zalijevati biljke. To uključuje blokove od gipsa, sonde za otpor, evapotranspiraciju, promjenu kapaciteta pa čak i vaganje komposta. Moj zaključak je da je tenziometar najbolji senzor jer oponaša način na koji biljke izvlače vodu kroz korijenje. Komentirajte ili pošaljite poruku ako mislite o ovoj temi …