سنسور رطوبت گل IOT WiFi (باتری کار می کند): 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این مقاله نحوه ساخت سنسور رطوبت/آب WiFi با مانیتور سطح باتری در کمتر از 30 دقیقه ارائه شده است. دستگاه سطح رطوبت را رصد کرده و داده ها را از طریق اینترنت (MQTT) به تلفن هوشمند با فاصله زمانی انتخاب شده ارسال می کند. برای دریافت و تجسم داده ها از هر برنامه تلفن همراه MQTT استفاده کنید. این دستگاه از یک باتری 2xAAA (یا یک AAA واحد) تغذیه می کند ، در صورت پیکربندی مناسب می تواند سالها دوام بیاورد. با استفاده از ماژول Things On Edge Cricket Wi-Fi به اینترنت از طریق شبکه Wi-Fi به اینترنت متصل می شود ، بنابراین نیازی به هاب IoT اضافی ندارید.

تدارکات

قبل از شروع ، لطفاً مطمئن شوید که اجزای زیر را دارید:

1. ماژول Wi-Fi کریکت (https://www.thingsonedge.com)
2. سنسور رطوبت خاک
3. بلوک ترمینال 6 طرفه
4. 2 عدد باتری AAA (AAA یا AA)
5. بسته باتری AAA (AAA یا AA)
6. 3x سیم زن جهنده/زن

اگر آماده هستید بیایید شروع کنیم

مرحله 1: مونتاژ

حالا باید باتری ها و سنسور رطوبت را با مراحل زیر به ماژول Cricket وصل کنید:

1. باتری VCC / + (کابل قرمز) را به پورت BATT Cricket متصل کنید توجه: ماژول Cricket را می توان با باتری AA یا AAA تغذیه کرد
2. سنسور VCC / + (کابل سبز) را به پورت 3V3 Cricket وصل کنید
3. سیگنال آنالوگ سنسور AOUT (کابل زرد) را به پورت IO2 Cricket متصل کنید توجه: این پورت را می توان به عنوان سیگنال آنالوگ پیکربندی کرد. اطلاعات به تلفن هوشمند شما گزارش می شود
4. سنسور GND / (-) (کابل آبی) را به پورت GND Cricket وصل کنید
5. باتری GND / (-) (کابل مشکی) را به همان پورت Cricket GND وصل کنید

بسیار خوب ، دستگاه را با موفقیت مونتاژ کردید!

قبل از شروع به کار با دستگاه ، باید در Portal Developer پیکربندی شود. لطفاً به بخش بعدی بروید.

مرحله 2: دستگاه خود را در Portal Developer پیکربندی کنید

شما دستگاه را به طور کامل OTA (Over The Air) در Things On Edge - Portal Developer (https://dev.thingsonedge.com) پیکربندی می کنید. هنگام اتصال به Wi-Fi شما ، پیکربندی توسط Cricket از طریق اینترنت بازیابی می شود (بخش بعدی را ببینید).

حالا اجازه دهید ابتدا آن را پیکربندی کنیم. برای سنسور رطوبت توصیه می شود تنظیمات زیر را تنظیم کنید:

• IO2 را به عنوان ورودی آنالوگ تنظیم کنید
• میزان رطوبت را هر 2 ساعت گزارش دهید - این باعث می شود دستگاه شما بیش از 2 سال با باتری های قلیایی 2xAAA کار کند.

1. پورتال توسعه دهندگان TOE (https://dev.thingsonedge.com) را از هر مرورگری از رایانه یا تلفن همراه باز کنید. برای فعال سازی و پیکربندی دستگاه در حساب خود ، باید در پورتال توسعه دهنده ثبت نام کنید. در غیر این صورت دستگاه کار نمی کند.

2. پس از ورود / ثبت نام موفق ، باید دستگاه "افزودن جدید" را کلیک کنید تا دستگاه شما در سیستم فعال شود. شما باید از شماره سریال منحصر به فرد چاپ شده روی برچسب برچسب پشت Cricket استفاده کنید.

   هشدار: شما باید شماره سریال را فقط برای خود نگه دارید. آن را با شخص دیگری به اشتراک نگذارید. شماره سریال یک حساب خصوصی ارتباطی MQTT بین دستگاه شما و تلفن هوشمند یا هر سرویس اینترنتی دیگر است. به عبارت دیگر ، آن را به عنوان پین کارت اعتباری مخفی نگه دارید.

   اکنون می توانید دستگاه خود را پیکربندی کنید.

3. پیکربندی زیر را تنظیم کنید: RTC: ON

   واحد RTC: ثانیه (بعداً تغییر می کند)

   ارزش واحد RTC: 30 (بعداً تغییر می کند)

   IO2: آنالوگ In

   IO3: خاموش

   مانیتور باتری: روشن است

   تقسیم کننده باتری: 0

   سنسور دما: خاموش

   روشن کردن اجباری - IO1 Wake Up: روشن (بعداً تغییر می کند)

   فعال کردن به روزرسانی ها - RTC Wake Up: روشن (بعداً تغییر می کند)

   ارسال رویدادها: همه را خالی بگذارید

4. پس از تنظیم پیکربندی ، دکمه ذخیره را فشار دهید.

آفرین! شما تقریباً آنجا هستید! اکنون فقط باید دستگاه خود را از طریق شبکه Wi-Fi خود به اینترنت متصل کنید. لطفاً بخش بعدی نحوه انجام آن را دنبال کنید.

مرحله 3: اتصال به شبکه Wi-Fi (اینترنت)

در چند مرحله دستگاه خود را از طریق شبکه Wi-Fi خود به اینترنت متصل می کنید. تنها کاری که باید انجام دهید این است که کانون Wi-Fi خصوصی Cricket را فعال کرده و سپس یک صفحه وب خصوصی را باز کنید تا اعتبارنامه شبکه Wi-Fi خود را منتقل کنید. لطفا مراحل زیر را دنبال کنید:

1. یک دکمه روی ماژول را برای 5 ثانیه فشار داده و نگه دارید تا LED به طور مداوم روشن شود.
2. هنگامی که LED به طور مداوم روشن می شود ، کریکت یک نقطه داغ Wi-Fi خصوصی را باز می کند. اتصال از طریق لپ تاپ یا تلفن هوشمند به نقطه داغ با مدارک زیر: SSID: toe_device گذرواژه لازم نیست
3. پس از اتصال ، یک صفحه وب خصوصی را باز کنید: https://192.168.4.1/index.html توجه: مطمئن شوید LED هنوز روشن است! اگر خاموش است مراحل را از ابتدا تکرار کنید
4. اکنون می توانید اعتبار شبکه Wi-Fi خود را منتقل کرده و روی CONNECT کلیک کنید. اگر SSID و رمز عبور صحیح را گذرانده اید ، پس از چند ثانیه دستگاه باید گزارش دهد که آنلاین است و LED خاموش است.

تبریک می گویم! اکنون دستگاه شما زنده است و به اینترنت متصل است! می توانید خواندن داده های حسگر را در تلفن هوشمند خود یا سایر سرویس های اینترنتی شروع کنید. لطفاً به عنوان مثال به بخش بعدی مراجعه کنید.

مرحله 4: استفاده از MQTT Client در تلفن همراه

می توانید از هر سرویس گیرنده MQTT دلخواه استفاده کنید. اما برای کامل بودن این پروژه ، بیایید از برنامه IoT MQTT Panel برای دریافت و تجسم داده ها استفاده کنیم. ماژول Cricket از طریق کارگزار Thuth On Edge MQTT (mqtt.thingsonedge.com) با تاخیر کم متصل می شود. فقط کافی است مراحل زیر را انجام دهید:

1. پیکربندی اتصال سرور با جزئیات زیر: آدرس IP سرور / کارگزار: mqtt.thingsonedge.com شماره پورت: 1883 پروتکل شبکه: TCP
2. افزودن دستگاه به عنوان مثال "سنسور رطوبت"
3. به گزینه های پیشرفته بروید: نام کاربری: your_cricket_serial_number رمز عبور: your_cricket_serial_number به صورت خودکار متصل شوید: بله
4. دکمه ایجاد را فشار دهید
5. ADD PANEL را فشار دهید
6. انتخاب کنید: نمودار خط
7. جزئیات نمودار 1 را برای خواندن داده ها از حسگر (از پورت Cricket IO2) تنظیم کنید نام پنل: به عنوان مثال سنسور رطوبت موضوع نمودار 1: /your_cricket_serial_number /io2 نمایش منطقه: YESS نحوه نمایش نقاط: بله

برای اطلاعات بیشتر لطفاً به تصاویر ضمیمه از IoT MQTT Panel مراجعه کنید.

تبریک می گوییم! سنسور رطوبت شما در حال حاضر کار می کند و داده ها را از طریق اینترنت به تلفن هوشمند شما ارسال می کند. سطح باتری را می توان از طریق MQTT با استفاده از موضوع اختصاصی /your_cricket_serial_number /batt کنترل کرد

مرحله 5: دستگاه خود را برای کارکردن چندین ساله بر روی باتری بهینه کنید

می توانید دستگاه خود را با این باتری ها سالها کار کنید. فقط باید تغییرات زیر را اعمال کنید:

1. هر چند ساعت یکبار بیدار شوید مثلاً 2 ساعت
2. ارسال داده به اینترنت تنها زمانی انجام می شود که مقدار سنسور تغییر کند

پورت توسعه دهندگان TOE (https://dev.thingsonedge.com) را باز کرده و پیکربندی زیر را تنظیم کنید:

• RTC: روشن است
• واحدهای RTC: ساعت (ارسال داده فقط در صورت تغییر)
• واحد RTC ارزش: 2
• IO2: آنالوگ In
• تقسیم کننده آنالوگ IO2: 3
• IO3: خاموش
• مانیتور باتری: روشن است
• تقسیم کننده باتری: 3 عدد
• سنسور دما: خاموش
• روشن کردن اجباری - IO1 Wake Up: خاموش (ارسال داده فقط در صورت تغییر)
• روشن کردن اجباری - RTC Wake Up: خاموش (ارسال داده فقط در صورت تغییر)
• ارسال رویدادها: همه را خالی بگذارید

مرحله 6: سطح باتری را کنترل کنید

در اصل هرچه ماژول کمتر با ابر ارتباط برقرار کند ، در مصرف برق صرفه جویی بهتری انجام می شود. ماژول Cricket برای ارسال به روز رسانی به ابر یا ارزیابی مقادیر حسگرهای متصل به انرژی نیاز دارد. وقتی حالت OFF باشد 0A درست است.

در عمل می تواند با استفاده از باتری های قلیایی 2xAAA و با استفاده از باتری های لیتیوم 10 هزار پیام به ابر ارسال کند. در این حالت پیکربندی مانیتور باتری نیز طوری تنظیم شده است که سرویس ابری را تنها زمانی که مقدار سطح باتری تغییر می کند ، به روز کند. علاوه بر این می توان با کاهش وضوح اندازه گیری سیگنال آنالوگ مصرف باتری را کاهش داد.

مقدار باتری را می توان به صورت زیر محاسبه کرد:

Vbatt = val * (3.5/256) * 2^

تقسیم کننده باتری که در آن میزان باتری از سرویس MQTT گزارش شده است.

در این حالت 1.4 ولت سطح پایین باتری قلیایی را نشان می دهد و جایگزینی آن را پیشنهاد می کند ، مقدار گزارش شده از طریق MQTT 13 وات ولت (V) = 13 * 3.5/256 * 8 = 1.42 ولت است

حداقل مقدار برای کریکت 1.1 ولت است.

پیکربندی ورودی آنالوگ IO2:

• IO2: آنالوگ In
• تقسیم کننده آنالوگ IO2: 3

این مقادیر وضوح سیگنال آنالوگ را کاهش می دهند و مصرف باتری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند ، ماژول زمان ارسال مقادیر به روز شده جدید به ابر را کاهش می دهد.

به همین ترتیب ، مقدار آنالوگ را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: IO2 (V) = io2_val * 3.5/256 * 2^IO2 Analog Divider

تقسیم کننده آنالوگ 3 وضوح تقریبی را ارائه می دهد. 0.1 ولت

مرحله 7: دریافت داده های بیشتر…

موارد بیشتری وجود دارد که می توانید با دستگاه فعلی خود بازی کنید مانند خواندن سنسور دما ، خواندن سطح باتری و موارد دیگر. لطفاً اطلاعات بیشتر را در مورد Things On Edge GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket) بررسی کنید.

مرحله 8: بازخورد

ممنون که وقت گذاشتید! اگر از ساخت این سنسور رطوبت لذت می برید ، من واقعاً قدردانی می کنم اگر بتوانید این خبر را در بین همسالان خود پخش کنید. اگر بازخورد یا پیشنهادی برای بهبود و سهولت کار برای سایر افراد دارید ، خوشحال می شوم که این کار را انجام دهم. من برای پیشنهادات شما باز هستم

سپاس فراوان و لذت ببرید!