ESP32 سنسور رطوبت خاک WiFi: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

سنسورهای ارزان رطوبت خاک که یک سیگنال الکتریکی را برای اندازه گیری مقاومت خاک از طریق خاک ارسال می کنند ، همه در حال شکست هستند. الکترولیز باعث می شود این سنسورها کاربردی نداشته باشند. اطلاعات بیشتر در مورد الکترولیز را اینجا ببینید. سنسور مورد استفاده در این پروژه یک سنسور خازنی است و هیچ فلز رسانایی با خاک مرطوب تماس ندارد.

پس از بارگیری سیستم عامل (طرح آردوینو) ، سنسور یک وب سرور روی خود ایجاد کرده و وارد روتر WiFi شما می شود. اکنون می توانید از طریق حسگر ESP32 به صفحه وب دسترسی پیدا کنید. هیچ داده ای به ابر ارسال نمی شود.

آشنایی با برنامه نویسی آردوینو ، مهارت های لحیم کاری و HTML و غیره ممکن است به شما کمک کند. اگر این پروژه را می سازید ، لطفاً عکس ها را از طریق پیوند بارگذاری زیر بارگذاری کنید. از هک کردن لذت ببرید.

این سنسور می تواند بخواند:

1. رطوبت خاک (کد من محتوای آب گرانشی خاک را محاسبه می کند)
2. دمای هوا و رطوبت نسبی

تدارکات

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + باتری بلوتوث + ماژول سنسور دما و رطوبت خاک DHT11 خاک

2. برای ثبت اطلاعات (optianal)

   • ماژول کارت Micro SD
   • نان تخته و OR
   • آهن لحیم کاری ، خمیر لحیم کاری.
   • شش عدد کابل جهنده زن تا مرد.

مرحله 1: نصب و پیکربندی ID ARDUINO در رایانه/مک خود

این روش تنظیم باید روی سیستم Windows PC ، MAC و LINUX (x86) کار کند. متأسفانه برای کاربران Raspberry PI ، کتابخانه های LINUX (ARM) برای برد ESP32 هنوز در دسترس نیست (اگرچه افراد زیرک واقعی آنها را از منبع گردآوری کرده بودند).

1. Arduino IDE را بارگیری و نصب کنید
2. در منوی Preferences ، https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json را به آدرس مدیران Adboard Boards اضافه کنید.
3. کتابخانه های ESP32 را از Tools> Board> Boards Manager نصب کنید. جستجوی esp32 توسط سیستم های espressif
4. برد خود را در منو انتخاب کنید: Tools> Board> "WeMos" WiFi & Bluetooth Battery

5. کتابخانه های DHT11 مورد نیاز را از ابزارها> مدیریت کتابخانه ها نصب کنید…

   1. شما باید کتابخانه حسگر DHT را توسط Adafruit نسخه 1.3.7 (یا بعداً؟) نصب کنید
   2. شما باید Adafruit Unified Sensor by Adafruit Version 1.0.3 را نصب کنید

مرحله 2: ATTACH MICRO SD CARD for LOGGING (اختیاری)

در صورت نیاز به ثبت اطلاعات خود ، ماژول Pololu Micro SD Card را ضمیمه کنید. سایر کارتهای SD ممکن است سیم کشی و کد متفاوتی داشته باشند.

مرحله 3: SERCH ARDUINO را بارگیری کنید

1. طرح آردوینو قابل اجرا را از GitHub بارگیری کرده و باز کنید.

   1. اگر هیچ ماژول کارت micro sd متصل نشده باشد ، باید از Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino استفاده شود.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino به کارت حافظه micro sd نیاز دارد و دسترسی به اینترنت را به سرور NTP ادامه می دهد. این گزینه زمان بسیار دقیقی دارد ، اما از مقدار زیادی جریان استفاده می کند و ممکن است باتری را خالی کند.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino پس از بازنشانی نیاز به کارت micro SD و دسترسی به اینترنت به سرور NTP دارد. از RTC داخلی ESP32 برای به روز رسانی تاریخ/زمان دریافت شده هنگام بازنشانی از سرور NTP استفاده می کند. این قدرتمندترین راه حل کارآمد است ، اما ممکن است زمان دقیق نباشد.
2. در طرح ، SSID و رمز عبور روتر خود را ویرایش کنید.
3. هنگام فشردن دکمه بوت ، طرح را کامپایل کنید.
4. در صورت موفقیت آمیز بودن ، دکمه EN را فشار دهید و بلافاصله Arduino Serial Monitor (115200 Baud Rate) را راه اندازی کنید.
5. منتظر بمانید تا LED آبی روشن و خاموش شود
6. آدرس IP چاپ شده در مانیتور سریال را دریافت کنید ، آن را در مرورگر خود وارد کنید. اکنون صفحه وب داده های حسگر را مشاهده خواهید کرد.
7. اگر کارت خوان micro sd را اضافه کرده اید و یکی از طرح های مربوط به arduino را تهیه کرده اید ، می توانید به داده های خود در /datalog.txt کارت micro SD خود دسترسی پیدا کنید.

مرحله 4: محتویات آب سنگین-کالیبراسیون

چگونه باید رطوبت خاک را از GPIO 32 تفسیر کنم؟

یکی از روشها محاسبه مقدار آب گرانشی خاک است. محاسبه می شود:

(جرم آب در نمونه خاک)/(جرم خاک خشک در نمونه)

من خاک خشک را از باغ خود جمع آوری کرده ام (این شهر لیمپوپو ، آفریقای جنوبی است ، ماه آگوست و خاک آن خشک است ، واقعاً خشک است). می توانید خاک را در فر خشک کنید.

1. خاک خشک را وزن کنید
2. خاک خشک را در یک ظرف بریزید ، سنسور را در خاک قرار دهید و یک سنسور خام بخوانید (از رابط وب استفاده کنید). جرم آب (= 0 در این مرحله) و قرائت سنسور را ثبت کنید.
3. سنسور را بردارید ، 10 میلی لیتر (گرم) آب اضافه کنید ، خاک و آب را به درستی مخلوط کنید و جرم آب خود را (= 10 در این مرحله) و مقدار سنسور را ثبت کنید.
4. این روند را تا آنجا که دوست دارید ادامه دهید ، یا تا زمانی که افزودن آب دیگر بر خواندن سنسور تأثیر نگذارد.
5. نتایج من در برگه اکسل پیوست شده است. GWC به عنوان gwc = exp محاسبه می شود (-0.0015*SensorValue + 0.7072)

مرحله 5: توسعه های آینده

1. یک RTC خارجی (ساعت زمان واقعی) وصل کنید. در حال حاضر ، NTP (پروتکل زمان شبکه) برای بدست آوردن زمان ثبت اطلاعات استفاده می شود. این نیاز به وای فای دارد و در حال حاضر فشرده است
2. دکمه های فشاری را برای شروع و توقف WiFi و سرور وب برای صرفه جویی در مصرف باتری اضافه کنید.
3. یک ماژول GPRS را تبلیغ کنید و WiFi را غیرفعال کنید. این باعث صرفه جویی در مصرف برق می شود.