IoT senzor vlage: 12 koraka

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

Htio sam senzor vlage koji bi me obavještavao kada sobnim biljkama treba vode. Htio sam nešto što bih mogao upotrijebiti za pokretanje sjemena i za zrele sobne biljke. Uvijek sam zabrinut da li ih prelijevam ili zalijevam.

Proveo sam malo vremena radeći na IoT softveru za Arduino uređaje, koristeći tuđi softver imao sam prilično dobru predstavu o zahtjevima za svoj.

1. Htio sam nešto što bih mogao prenijeti na više uređaja i konfigurirati putem WiFi -ja. Nisam želio mijenjati konfiguracijsku datoteku svaki put kad sam postavio na novi uređaj. Također nisam želio stavljati vjerodajnice ili druge detalje u kôd jer sam uvijek namjeravao podijeliti ovaj kôd.
2. Takođe sam želeo prilično solidan okvir softvera koji bih mogao prilagoditi za buduće projekte. Ovo je senzor vlage. Možda bih napravio senzor pokreta/svjetla/zvuka/vibracije/nagiba i htio bih za to koristiti neki isti softver.
3. Konačno sam htjela da se ovo napaja iz baterije i kao takva htjela je da traje dugo. Proveo sam neko vrijeme pronalazeći način dubokog sna u kojem će uređaj provesti većinu vremena u stanju mirovanja.

Supplies

Wemos D1 Mini

Kapacitivni senzor vlage

18650 Baterija

Pozitivni i negativni konektori za baterije

Klizni prekidači

Pristup 3D pisaču također je bitan, iako možete pronaći i druge načine za povezivanje i smještaj dijelova.

Evo veze na moj Thingiverse post sa svim modelima koje sam stvorio.

Korak 1: Nabavite softver

Objavio sam svoj softver na GITHUB -u. Napravljen je pomoću PlatformIO

1. Slijedite upute na web stranici PlatformIO za instaliranje VSCode i PlatformIO
2. Preuzmite firmver iz mog GITHUB repoa. Kliknite Kloniraj ili preuzmite i preuzmite ZIP
3. Izvucite i otvorite fasciklu u VSCode
4. Povežite Wemos D1 sa računarom putem mikro USB -a
5. U VSCode kliknite na vanzemaljca da otvorite PlatformIO ploču
6. Pritisnite Build and Upload za postavljanje firmvera na Wemos ploču

Korak 2: Postavite Blynk projekt s kojim će vaš senzor razgovarati

Usredotočio sam se na dvije vrste usluga MQTT i Blynk, a obje su izborne.

Blynk je laka za korištenje i jeftina IOT platforma. Aplikacije možete stvarati uglavnom koristeći kredite za komponente koje dobijete besplatno. Ako vam ponestane kredita, možete kupiti više koristeći kupovinu aplikacija.

1. Instalirajte aplikaciju Blynk na svoj telefon
2. Kreirajte račun
3. Kreirajte novi projekat
4. Dajte mu ime i odaberite Wemos D1 kao uređaj
5. Preuzmite Blynk ključ iz svoje e -pošte, on će se kasnije koristiti za konfiguriranje uređaja
6. Samo naprijed i dodirnite bilo gdje na nadzornoj ploči projekta da biste dodali komponentu
7. Odaberite LCD zaslon za sada, ali kasnije ga možete promijeniti za grafikon ili druge komponente. Blynk vam omogućava da reciklirate komponente tako da ne morate brinuti o trošenju kredita
8. Dodirnite LCD ekran i postavite pinove. Firmver koristi dva virtualna pina. Nije važno koje ćete koristiti sve dok kasnije u aplikaciji koristite isti kao i vaš firmver kasnije

Korak 3: Postavite MQTT uslugu (kućni pomoćnik)

Već koristim Home Assistant za kućnu automatizaciju i planiram postaviti obavijesti ili o postrojenju koje se osušilo ili o senzoru koji je prestao javljati (baterija se ispraznila).

Ovdje možete pronaći informacije za postavljanje HA -a ili jednostavno postaviti Mosquitto servis za MQTT.

U oba slučaja želite znati svoju IP adresu, korisnički ID i lozinku.

Ako koristite Home Assistant, postavit ćete senzor na MQTT platformi, ali trebat će vam čipid. Firmver će objaviti poruku s temom [ID čipa]/vlaga s vrijednošću očitanja vlage

Evo primjera konfiguracije senzora za kućnog pomoćnika

state_topic: "ESP6e4bac/vlaga/"

device_class: vlažnost

Korak 4: Konfigurirajte firmver

1. Kada se ploča resetira, pokrenut će se WiFi pristupna točka WifiMoisture
2. Povežite se na njega pomoću telefona ili računara
3. Otvorite preglednik i idite na 192.168.4.1
4. Vidjet ćete web obrazac
5. Dodajte svoje vjerodajnice za WiFi.
6. Interval spavanja možete postaviti u minutama, ali savjetujem vam da ga ostavite na zadanim postavkama (maksimum za vaš uređaj)
7. Dodajte postavke Blynk ključa i/ili MQTT
8. Pritisnite Pošalji

Možete unijeti Blynk ključeve i / ili MQTT vjerodajnice ovisno o tome kako želite pratiti vlagu. Trebao bi raditi s bilo kojim, ali planiram koristiti oba.

Koristim Home Assistant za kućnu automatizaciju i postavit ću upozorenje na temelju MQTT -a, ali koristim i grafikon u Blynku za praćenje stvari u stvarnom vremenu.

Savetovao bih da ovu konfiguraciju napravite sa Wemos uređajem koji je još povezan sa vašim računarom i dok radite sa serijskim monitorom. Ako ste nešto upisali pogrešno ili imate drugih problema, trebat će vam serijski izlaz za dijagnosticiranje.

Korak 5: Štampanje dijelova

Idite na moj post Thingiverse, nabavite dijelove i odštampajte najnovije (v2 u vrijeme pisanja).

Ništa ne treba zahtijevati podupirače, ali pazite da otvori budu okrenuti prema gore kako ne biste imali velika nadvisiva područja.

Korak 6: Ožičite sve

Morat ćete sve povezati žicom prije nego što je umetnete u kutiju, ali potrebno je nekoliko ispisanih komada koje morate sastaviti tijekom povezivanja. Činit ćemo ovaj korak po korak

Korak 7: Počnite s baterijom

Sklop baterije je napravljen od štampanog držača, pozitivnog i negativnog konektora, dvije crne žice i jedne crvene.

Nakon što odštampate držač baterije, umetnite pozitivne i negativne konektore na oba kraja tako da jezičak strši na dnu.

Preokrenite držač baterije, preklopite jezičke i dodajte im malo lemljenja

Uvijte krajeve dviju crnih žica i zalijepite ih lemljenjem

Pokosite kraj crvene žice lemljenjem

Zatim lemite crne žice na negativni konektor (onaj s oprugom), a crvenu na pozitivni konektor.

Na kraju preklopite jezičke tako da sjednu ravno uz bočni dio držača baterije.

Korak 8: Sastavite prekidač

Ovaj firmver služi za maksimalno iskorištavanje baterije pomoću čipskog načina dubokog mirovanja.

Uređaj se budi, uzima i objavljuje očitavanje, a zatim se vraća u stanje mirovanja. Da bi se čip probudio, postoji veza između D0 i RST.

Odsustvo te veze iskoristio sam da kažem uređaju da ga želite (ponovno) konfigurirati. Uređaj je prilikom prvog pokretanja prešao u konfiguracijski način jer još nije imao spremljenu konfiguraciju. Sada kada se to dogodilo, ako ste ikada htjeli promijeniti tu konfiguraciju, okrenite prekidač i uključite napajanje ili pritisnite pin za resetiranje.

Također sam otkrio da sam ponekad morao prekinuti vezu D0-RST kako bih postavio novu verziju firmvera. Prekidač radi i za to.

Ožičenje prekidača je jednostavno, provodnik s jedne strane do RST pina, a središnji vodič do pina D0. Prije lemljenja prema gore gurnite ispisani blok prekidača na prekidač.

Korak 9: Spajajte ostatak veza

Sada kada su sklop baterije i sklopka sklopljeni, vrijeme je da spojite sve ostale veze.

1. Lemite crvenu žicu od baterije na pin od 3,5 V na Wemosu
2. Lemite jednu od crnih žica od baterije do uzemljenja na Wemosu
3. Lemite žicu sa oba kraja skinuta na pin A0. Spojit ćemo ovo na žuti kabel na senzoru
4. Lemite crvenu žicu sa oba kraja skinuta na D1 iglu na Wemosu. Firmver će ovo pojačati za napajanje senzora

Alternativno, možete odrezati žensko zaglavlje sa senzora i lemiti ga direktno na Wemos. Nisam to učinio, ali nema ništa loše u tome sve dok ovo ne planirate kasnije rastaviti.

Korak 10: Stavite sve u kutiju

Pokušao sam učiniti da sve dobro pristaje, ali ne treba previše snage, ali svaki otisak je malo drugačiji.

1. Umetnite Wemos. prvo gurnite usb kraj. Uvjerite se da se lijepo slaže. Ako nemate pravo na skretanje, stražnja strana neće lako ući.
2. Zatim umetnite senzor. Kad je ožičenje već spojeno, gurnite ga pod kutom i pritisnite ga prema dolje kada je u pravom položaju. Kutija treba držati na držaču ožičenja.
3. Zatim postavite držač baterije na mjesto. Možda ćete morati malo saviti zidove kutije. Iskoristite činjenicu da je jedna njegova strana otvorena (možda ću obje strane otvoriti u sljedećoj reviziji). Pronađite dva kružna jastučića na dnu kutije i pritisnite držač baterije na njih.
4. Na kraju postavite prekidač s unutarnje strane kutije. Uvrnite dva vijka 1,7 mm x 8 mm sa vanjske strane pazeći da pritisnete odštampani blok prekidača. Vijaci bi trebali uhvatiti za ispisani blok, ali imajte na umu da su odštampani dijelovi mekani i da će vijci lako ogoliti rupe.

Nakon što je sve u kutiji, odvojite nekoliko minuta za organizaciju žica. Možda ćete ih moći gurnuti uz držač baterije, ali ovisno o žici to može uzrokovati širenje stranica.

Korak 11: Uključite ga i napravite prva čitanja

Na kraju provjerite je li prekidač okrenut za povezivanje pinova D0 i RST i umetanje baterije.

stavite poklopac i uvrnite 6 vijaka da biste ga držali na mjestu (ili nemojte držati poklopac samo zbog trenja).

Uređaj bi trebao odmah očitati, zaspati konfigurirano vrijeme, a zatim uzeti još jedno.

Sada kada ga pokrećete, možete postaviti grafikon u Blynku, postaviti obavijest u HomeAssistant -u ili bilo koju od niza drugih opcija za praćenje vlage i održavanje biljaka na životu.

Korak 12: Sljedeće izmjene

U budućnosti ću vjerojatno ažurirati softver MQTT kako bi rekao više od pukog čitanja. Jedan od blynk pinova objavljuje tumačenje pa ga barem želim dodati MQTT -u. Moram uključiti i posljednje

Također planiram dodati raspon očitanja na stranicu s postavkama ili izgraditi način kalibracije. Ideja bi bila da koristite konfiguracijsku stranicu da biste je prebacili u način kalibracije. Zatim je potrebno nekoliko očitanja u prilično brzom slijedu, zadržavajući najveću vrijednost kao "Suhu", a najmanju kao "Mokru".

Također mislim da uređaj mogu smanjiti pomoću manje baterije ili slaganjem nekih dijelova. Na modelu uvijek ima posla.

Konačno, osim Wemos D1 Mini, postoje i druge ploče koje imaju ugrađen držač baterije i/ili punjač. Njihova upotreba može uštedjeti malo prostora i spriječiti kasnije otvaranje kućišta.