مانیتور دما و رطوبت: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

دو راه مطمئن برای از بین بردن سریع گیاهان وجود دارد. اولین راه این است که آنها را در دمای زیاد پخته یا منجمد کنید. متناوباً ، زیر یا بیش از حد آبیاری آنها باعث پژمردگی یا پوسیدگی ریشه ها می شود. البته راه های دیگری نیز برای نادیده گرفتن گیاه وجود دارد مانند تغذیه نادرست یا روشنایی ، اما معمولاً روزها یا هفته ها طول می کشد تا تأثیر زیادی داشته باشد.

اگرچه من یک سیستم آبیاری خودکار دارم ، اما در صورت خرابی بزرگ در آبیاری ، نیاز به داشتن یک سیستم نظارت بر دما و رطوبت کاملاً مستقل را احساس کردم. پاسخ این بود که دما و میزان رطوبت خاک را با استفاده از ماژول ESP32 و ارسال نتایج روی اینترنت کنترل کنید. من دوست دارم داده ها را به صورت نمودار و نمودار مشاهده کنم و بنابراین خوانش ها در ThingSpeak پردازش می شوند تا روند پیدا شود. با این حال ، بسیاری از خدمات اینترنت اشیاء دیگر در اینترنت موجود است که در صورت فعال شدن ایمیل یا پیام ارسال می کنند. این دستورالعمل نحوه ساخت یک فهرست بردار دمای و رطوبت را توضیح می دهد. از DS18B20 در همه جا برای اندازه گیری دما در منطقه رشد استفاده می شود. یک دستگاه تنگ سنج DIY میزان آب موجود در گیاهان را در محیط در حال رشد بررسی می کند. پس از جمع آوری داده های این سنسورها توسط ESP32 ، از طریق WiFi برای ارسال در اینترنت برای ارسال در ThingSpeak ارسال می شود.

تدارکات

قطعات مورد استفاده برای این مانیتور به راحتی در Ebay یا Amazon موجود است. ماژول فشارسنج فشار دیجیتال ماژول کنترل سطح آب مایع DDSBBB18B20 سنسور دما ضد آب Tropf Blumat Ceramic Probe

مرحله 1: اندازه گیری دما

نسخه ضد آب DS18B20 برای اندازه گیری دما استفاده می شود. اطلاعات از طریق یک رابط 1-Wire به و از دستگاه ارسال می شوند ، بنابراین فقط یک سیم مجبور است به ESP32 متصل شود. هر DS18B20 دارای یک شماره سریال منحصر به فرد است به طوری که چندین DS18B20 می توانند به یک سیم متصل شوند و در صورت تمایل جداگانه خوانده شوند. کتابخانه ها و دستورالعمل های آردوینو به راحتی در اینترنت موجود است تا از رابط DS18B20 و 1-Wire استفاده کند که خواندن اطلاعات را بسیار ساده می کند. طرح.

مرحله 2: ساخت کشش سنج

تنسیومتر یک فنجان سرامیکی است که در تماس نزدیک با محیط رشد کننده با آب پر شده است. در شرایط خشک ، آب از طریق سرامیک حرکت می کند تا زمانی که خلاء کافی در فنجان ایجاد شود تا هرگونه حرکت دیگر را متوقف کند. فشار در فنجان سرامیکی نشان می دهد که چقدر آب برای گیاهان در دسترس است. یک کاوشگر سرامیکی Tropf Blumat را می توان با کشیدن قسمت بالای کاوشگر همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، کشش سنج DIY ایجاد کرد. یک سوراخ کوچک در پیپ ایجاد شده و 4 اینچ لوله پلاستیکی شفاف روی لوله فشار می یابد. گرم کردن لوله در آب گرم باعث نرم شدن پلاستیک و سهولت کار می شود. تنها چیزی که باقی می ماند خیساندن و پر کردن پراب با آب جوش ، فشار دادن کاوشگر به زمین و اندازه گیری فشار است. اطلاعات زیادی در مورد استفاده از دستگاه های تنسیومتر در اینترنت وجود دارد. مشکل اصلی این است که همه چیز نشتی نداشته باشد. هرگونه نشتی جزئی هوا فشار عقب را کاهش می دهد و آب از طریق فنجان سرامیکی خارج می شود. سطح آب در لوله پلاستیکی باید حدود یک اینچ از بالا باشد و در صورت لزوم باید با آب به آن اضافه شود. یک سیستم خوب بدون نشت فقط نیاز به افزایش هر ماه یا بیشتر دارد.

مرحله 3: سنسور فشار

ماژول سنسور فشار فشار دیجیتال مایع کنترل کننده سطح آب مایع ، که به طور گسترده در eBay موجود است ، برای اندازه گیری فشار تانسومتر استفاده می شود. ماژول سنسور فشار شامل یک فشار سنج است که به یک تقویت کننده HX710b با یک مبدل 24 بیتی D/A متصل شده است. متأسفانه ، کتابخانه اختصاصی Arduino برای HX710b در دسترس نیست ، اما به نظر می رسد که کتابخانه HX711 بدون مشکل خوب کار می کند. کتابخانه HX711 یک عدد 24 بیتی متناسب با فشار اندازه گیری شده توسط سنسور خروجی می دهد. با توجه به خروجی در صفر و فشار شناخته شده ، می توان سنسور را کالیبره کرد تا واحد فشار کاربر پسند را ارائه دهد. این بسیار مهم است که کلیه کارها و اتصالات لوله بدون نشت باشد. هرگونه کاهش فشار باعث خروج آب از فنجان سرامیکی می شود و تانسومتر نیاز به پر کردن مکرر دارد. یک سیستم ضد نشت تا هفته ها قبل از نیاز به آب بیشتر در کشش سنج کار می کند. اگر متوجه شدید که سطح آب در طول چند ساعت یا چند ماه کاهش می یابد ، از اتصالات لوله در اتصالات لوله استفاده کنید.

مرحله 4: کالیبراسیون سنسور فشار

کتابخانه HX711 با توجه به فشار اندازه گیری شده توسط سنسور ، عدد 24 بیتی را خروجی می دهد. این خواندن نیاز به تبدیل به واحدهای فشار بیشتری مانند psi ، kPa یا میلی بار دارد. در این دستورالعمل میلی بار به عنوان واحدهای کاری انتخاب شد ، اما خروجی را می توان به راحتی در اندازه های دیگر تغییر داد. یک خط در طرح آردوینو وجود دارد که فشار فشار خام را به مانیتور سریال ارسال می کند تا از آن برای اهداف کالیبراسیون استفاده شود. سطوح فشار شناخته شده را می توان با ثبت فشار مورد نیاز برای پشتیبانی از یک ستون آب ایجاد کرد. هر اینچ آب پشتیبانی شده 2.5 مگابایت فشار ایجاد می کند. تنظیمات در نمودار نشان داده شده است ، قرائت ها در فشار صفر و حداکثر فشار از مانیتور سریال انجام می شود. برخی از افراد ممکن است بخواهند قرائت های متوسط ، خطوط مناسب و همه آن ها را اندازه گیری کنند ، اما اندازه گیری کاملاً خطی است و کالیبراسیون 2 نقطه ای به اندازه کافی خوب است! ممکن است ضریب جابجایی و مقیاس را از دو اندازه گیری فشار محاسبه کرده و ESP32 را فلش کنید در یک جلسه با این حال ، من کاملاً با حساب اعداد منفی اشتباه گرفتم! تفریق یا تقسیم دو عدد منفی ذهن من را به هم ریخت؟ من راه آسان را انتخاب کردم و ابتدا افست را تصحیح کردم و عامل مقیاس بندی را به عنوان یک کار جداگانه مرتب کردم. اول از همه خروجی خام از سنسور بدون هیچ ارتباطی با سنسور اندازه گیری می شود. این عدد از قرائت خروجی خام کم می شود تا در صورت عدم اعمال فشار ، یک مرجع صفر باشد. پس از چشمک زدن ESP32 با این تصحیح آفست ، مرحله بعدی تنظیم ضریب مقیاس بندی است تا واحدهای صحیح فشار را ایجاد کند. با استفاده از یک ستون آب با ارتفاع شناخته شده ، یک فشار شناخته شده به سنسور وارد می شود. سپس ESP32 با ضریب مقیاس بندی مناسب فلش می شود تا فشار در واحدهای مورد نظر ایجاد شود.

مرحله 5: سیم کشی

چندین نسخه از برد توسعه ESP32 در طبیعت وجود دارد. برای این دستورالعمل از نسخه 30 پین استفاده شد اما دلیلی وجود ندارد که نسخه های دیگر کار نکنند. علاوه بر دو سنسور ، تنها جزء دیگر یک مقاومت کششی 5k برای گذرگاه DS18B20 است. به جای استفاده از اتصالات فشار ، همه اتصالات برای قابلیت اطمینان بهتر لحیم شدند. برد توسعه ESP32 دارای یک تنظیم کننده ولتاژ بود تا بتوان از ولتاژ تا 12 ولت استفاده کرد. متناوباً دستگاه ممکن است از طریق سوکت USB تغذیه شود.

مرحله 6: طرح آردوینو

طرح آردوینو برای اندازه گیری دما و رطوبت کاملاً معمولی است. اول از همه کتابخانه ها نصب و راه اندازی می شوند. سپس اتصال WiFi آماده ارسال داده ها به ThingSpeak و خواندن سنسورها می شود. قرائت فشار قبل از ارسال به ThingSpeak با قرائت دما به میلی بار تبدیل می شود.

مرحله 7: نصب

ESP32 برای محافظت در یک جعبه پلاستیکی کوچک نصب شده است. برای تغذیه ماژول می توان از منبع تغذیه و کابل USB استفاده کرد یا در عوض تنظیم کننده داخلی با منبع تغذیه 5-12 ولت DC کنار می آید. درسی که با ESP32 به سختی می توان آموخت این است که آنتن داخلی کاملاً جهت دار است. انتهای باز الگوی آنتن باید به سمت روتر باشد. در عمل ، این بدان معناست که ماژول معمولاً باید به صورت عمودی با آنتن در بالای صفحه نصب شود و روتر را نشان دهد. اکنون می توانید وارد ThingSpeak شوید و بررسی کنید که گیاهان شما پخته ، یخ زده یا خشک نشده باشند!

ADDENDUMI روشهای زیادی را برای تصمیم گیری در مورد زمان آبیاری گیاهان امتحان کرده است. این شامل بلوک های گچی ، پروب های مقاومتی ، تبخیر و تعرق ، تغییرات ظرفیت و حتی وزن کمپوست است. نتیجه گیری من این است که کشش سنج بهترین سنسور است زیرا از روش خروج آب از ریشه گیاهان تقلید می کند. لطفا در صورت داشتن نظر در مورد موضوع نظر دهید یا پیام دهید…