Mục lục:
- Quân nhu
- Bước 1: Lắp ráp
- Bước 2: Định cấu hình thiết bị của bạn trong Cổng thông tin dành cho nhà phát triển
- Bước 3: Kết nối với Mạng Wi-Fi (internet)
- Bước 4: Sử dụng MQTT Client trên Di động
- Bước 5: Tối ưu hóa thiết bị của bạn để chạy trong nhiều năm với pin
- Bước 6: Theo dõi mức pin
- Bước 7: Nhận thêm dữ liệu…
- Bước 8: Phản hồi
2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58
Trong phần hướng dẫn này, chúng tôi trình bày cách xây dựng cảm biến độ ẩm / nước của WiFi với máy theo dõi mức pin trong vòng chưa đầy 30 phút. Thiết bị theo dõi mức độ ẩm và gửi dữ liệu đến điện thoại thông minh qua internet (MQTT) với khoảng thời gian đã chọn. Sử dụng bất kỳ ứng dụng di động MQTT nào để nhận và trực quan hóa dữ liệu. Thiết bị được cấp nguồn bằng pin 2xAAA (hoặc một AAA), nếu được cấu hình đúng cách có thể sử dụng trong nhiều năm. Nó kết nối với internet qua mạng Wi-Fi bằng cách sử dụng mô-đun Wi-Fi Things On Edge Cricket, vì vậy bạn không cần thêm bất kỳ HUB IoT nào.
Quân nhu
Trước khi bắt đầu, hãy đảm bảo rằng bạn có các thành phần sau:
- Mô-đun Wi-Fi dành cho cricket (https://www.thingsonedge.com)
- Cảm biến độ ẩm của đất
- Khối đầu cuối 6 chiều
- Pin 2xAAA (AAA hoặc AA)
- Bộ pin AAA (AAA hoặc AA)
- 3x Nữ / Nữ Nhảy dây
Nếu bạn đã sẵn sàng, hãy bắt đầu
Bước 1: Lắp ráp
Bây giờ bạn cần kết nối pin và cảm biến độ ẩm với mô-đun Cricket theo các bước sau:
- Kết nối pin VCC / + (cáp màu đỏ) với cổng BATT của Cricket LƯU Ý: Mô-đun Cricket có thể được cấp nguồn bằng pin AA hoặc AAA
- Kết nối cảm biến VCC / + (cáp màu xanh lá cây) với cổng 3V3 của Cricket LƯU Ý: Cổng 3.3V cấp nguồn 3.3V ổn định bất kể mức điện áp pin là bao nhiêu
- Kết nối tín hiệu tương tự AOUT của cảm biến (cáp màu vàng) với cổng IO2 của Cricket LƯU Ý: Cổng này có thể được định cấu hình làm tín hiệu tương tự. Dữ liệu sẽ được báo cáo đến điện thoại thông minh của bạn
- Kết nối cảm biến GND / (-) (cáp màu xanh) với cổng GND của Cricket
- Kết nối pin GND / (-) (cáp đen) với cùng một cổng Cricket GND
Làm tốt bạn đã lắp ráp thiết bị thành công!
Trước khi bạn bắt đầu sử dụng thiết bị, nó cần được định cấu hình trong Cổng thông tin dành cho nhà phát triển. Vui lòng chuyển sang phần tiếp theo.
Bước 2: Định cấu hình thiết bị của bạn trong Cổng thông tin dành cho nhà phát triển
Bạn định cấu hình thiết bị hoàn toàn bằng OTA (Qua mạng) trên Things On Edge - Cổng thông tin nhà phát triển (https://dev.thingsonedge.com). Cấu hình được Cricket truy xuất thông qua internet khi kết nối với Wi-Fi của bạn (xem phần tiếp theo).
Bây giờ chúng ta hãy cấu hình nó trước. Đối với cảm biến độ ẩm, bạn nên đặt cấu hình sau:
- Đặt IO2 làm đầu vào tương tự
- Báo cáo mức độ ẩm sau mỗi 2 giờ - điều này sẽ làm cho thiết bị của bạn chạy trên pin kiềm 2xAAA trong hơn 2 năm.
- Mở Cổng thông tin nhà phát triển TOE (https://dev.thingsonedge.com) từ bất kỳ trình duyệt nào từ PC hoặc điện thoại di động. Bạn phải đăng ký / đăng nhập vào Cổng thông tin dành cho nhà phát triển để kích hoạt và cấu hình thiết bị trong tài khoản của mình. Nếu không thiết bị sẽ không hoạt động.
-
Sau khi đăng nhập / đăng ký thành công, bạn cần nhấp vào "Thêm mới" thiết bị để kích hoạt thiết bị của bạn trong hệ thống. Bạn cần sử dụng số sê-ri duy nhất được in trên nhãn dán ở mặt sau của Cricket.
CẢNH BÁO: Bạn chỉ được giữ số sê-ri cho chính mình. Không chia sẻ nó với bất kỳ ai khác. Số sê-ri là tài khoản giao tiếp MQTT riêng giữa thiết bị của bạn và điện thoại thông minh hoặc bất kỳ dịch vụ internet nào khác. Nói cách khác, giữ bí mật như mã PIN của thẻ tín dụng.
Bây giờ bạn có thể cấu hình thiết bị của mình.
-
Đặt cấu hình sau: RTC: ON
Đơn vị RTC: Giây (sẽ thay đổi sau)
Giá trị đơn vị RTC: 30 (sẽ được thay đổi sau)
IO2: Analog In
IO3: Tắt
Màn hình pin: Bật
Bộ chia pin: 0
Cảm biến nhiệt độ: Tắt
Buộc cập nhật - IO1 Wake Up: On (sẽ thay đổi sau)
Buộc cập nhật vào - RTC Wake Up: Bật (sẽ thay đổi sau)
Đăng sự kiện: để trống tất cả
- Sau khi bạn thiết lập cấu hình của mình, hãy nhấn vào nút Lưu.
Làm tốt! Bạn gần như ở đó! Bây giờ bạn chỉ cần kết nối thiết bị của mình với internet qua mạng Wi-Fi. Mời các bạn theo dõi phần tiếp theo cách thực hiện.
Bước 3: Kết nối với Mạng Wi-Fi (internet)
Trong một vài bước, bạn sẽ kết nối thiết bị của mình với Internet qua mạng Wi-Fi. Tất cả những gì bạn cần làm là kích hoạt điểm phát sóng Wi-Fi riêng tư của Cricket và sau đó mở một trang web riêng tư để chuyển thông tin đăng nhập mạng Wi-Fi của bạn. Vui lòng làm theo các bước dưới đây:
- Nhấn và giữ một nút trên mô-đun trong 5 giây cho đến khi đèn LED liên tục sáng.
- Sau khi đèn LED liên tục sáng, Cricket đã mở một điểm phát Wi-Fi riêng. Kết nối từ máy tính xách tay hoặc điện thoại thông minh với điểm phát sóng bằng thông tin đăng nhập sau: SSID: toe_deviceKhông cần mật khẩu
- Sau khi kết nối, hãy mở một trang web riêng tư: https://192.168.4.1/index.htmlLƯU Ý: đảm bảo rằng đèn LED vẫn BẬT! Nếu là TẮT, hãy lặp lại các bước từ đầu
- Bây giờ bạn có thể chuyển thông tin đăng nhập mạng Wi-Fi của mình và nhấp vào KẾT NỐI. Nếu bạn đã nhập đúng SSID và Mật khẩu thì sau vài giây, thiết bị sẽ báo là trực tuyến và đèn LED sẽ TẮT.
Xin chúc mừng! Bây giờ thiết bị của bạn đã hoạt động và kết nối với internet! Bạn có thể bắt đầu đọc dữ liệu từ cảm biến trên điện thoại thông minh hoặc bất kỳ dịch vụ internet nào khác. Vui lòng xem phần tiếp theo để làm ví dụ.
Bước 4: Sử dụng MQTT Client trên Di động
Bạn có thể sử dụng bất kỳ ứng dụng MQTT ưa thích nào. Tuy nhiên, để hoàn thiện cho dự án này, chúng ta hãy sử dụng ứng dụng IoT MQTT Panel để nhận và trực quan hóa dữ liệu. Mô-đun Cricket kết nối thông qua nhà môi giới MQTT Things On Edge có độ trễ thấp (mqtt.thingsonedge.com). Bạn chỉ cần thực hiện các bước sau:
- Định cấu hình kết nối máy chủ với các chi tiết sau: Địa chỉ IP của máy chủ / nhà môi giới: mqtt.thingsonedge.com Số cổng: 1883 Giao thức mạng: TCP
- Thêm thiết bị, ví dụ: "Cảm biến độ ẩm"
- Chuyển tùy chọn nâng cao: Tên người dùng: your_cricket_serial_number Mật khẩu: your_cricket_serial_number Kết nối tự động: CÓ
- Nhấn nút Tạo
- Nhấn THÊM PANEL
- Chọn: Biểu đồ đường
- Đặt chi tiết cho đồ thị 1 để đọc dữ liệu từ cảm biến (từ cổng IO2 của Cricket) Tên bảng điều khiển: ví dụ: Cảm biến độ ẩm Bộ cảm biến cho đồ thị 1: / your_cricket_serial_number / io2 Hiển thị khu vực: YESSHiển thị điểm: CÓ
Để biết thêm thông tin, vui lòng tham khảo ảnh chụp màn hình đính kèm từ Bảng điều khiển IoT MQTT.
Xin chúc mừng! Cảm biến độ ẩm của bạn đã hoạt động và gửi dữ liệu qua internet đến điện thoại thông minh của bạn. Có thể theo dõi mức pin qua MQTT bằng chủ đề chuyên dụng / your_cricket_serial_number / batt
Bước 5: Tối ưu hóa thiết bị của bạn để chạy trong nhiều năm với pin
Bạn có thể làm cho thiết bị của mình hoạt động trong nhiều năm với những loại pin này. Bạn chỉ cần thực hiện các thay đổi sau:
- thức dậy sau mỗi vài giờ, ví dụ: 2 giờ
- chỉ gửi dữ liệu lên internet khi giá trị của cảm biến thay đổi
Mở Cổng thông tin nhà phát triển TOE (https://dev.thingsonedge.com) và đặt cấu hình sau:
- RTC: BẬT
- Đơn vị RTC: Giờ (chỉ gửi dữ liệu khi đã thay đổi)
- Giá trị đơn vị RTC: 2
- IO2: Analog In
- Bộ phân chia tương tự IO2: 3
- IO3: Tắt
- Màn hình pin: Bật
- Bộ chia pin: 3
- Cảm biến nhiệt độ: Tắt
- Buộc cập nhật vào - IO1 Wake Up: Tắt (chỉ gửi dữ liệu khi đã thay đổi)
- Buộc cập nhật vào - RTC Wake Up: Tắt (chỉ gửi dữ liệu khi đã thay đổi)
- Đăng sự kiện: để trống tất cả
Bước 6: Theo dõi mức pin
Về nguyên tắc, càng ít mô-đun giao tiếp với đám mây, thì khả năng tiết kiệm điện càng tốt. Mô-đun Cricket yêu cầu năng lượng để gửi bản cập nhật lên đám mây hoặc chỉ đánh giá giá trị của các cảm biến được đính kèm. Đúng là 0A khi ở trạng thái TẮT.
Trong thực tế, nó có thể gửi 10k tin nhắn lên đám mây bằng cách sử dụng pin kiềm 2xAAA và hơn 15k khi sử dụng pin lithium. Trong trường hợp này, cấu hình màn hình pin cũng được đặt để cập nhật dịch vụ đám mây khi giá trị mức pin chỉ thay đổi. Ngoài ra, có thể giảm mức tiêu thụ pin bằng cách giảm độ phân giải của phép đo tín hiệu tương tự.
Giá trị pin có thể được tính như sau:
Vbatt = val * (3.5 / 256) * 2 ^
Bộ chia pin nơi val được báo mức pin từ dịch vụ MQTT.
Trong trường hợp này, 1,4V cho biết mức độ thấp của pin kiềm và đề nghị thay thế nó, giá trị được báo cáo qua MQTT là 13 Vbatt (V) = 13 * 3,5 / 256 * 8 = 1,42V
Giá trị tối thiểu cho Cricket là 1,1V.
Cấu hình đầu vào tương tự IO2:
- IO2: Analog In
- Bộ phân chia tương tự IO2: 3
Các giá trị này làm giảm độ phân giải của tín hiệu tương tự và giảm đáng kể mức tiêu thụ pin, mô-đun sẽ giảm thời gian gửi các giá trị cập nhật mới lên Đám mây.
Tương tự, giá trị tương tự có thể được tính bằng công thức sau: IO2 (V) = io2_val * 3.5 / 256 * 2 ^ IO2 Analog Divider
Bộ chia tương tự của 3 cung cấp độ phân giải xấp xỉ. 0,1V
Bước 7: Nhận thêm dữ liệu…
Còn nhiều hơn thế nữa bạn có thể chơi với thiết bị hiện tại của mình như đọc cảm biến nhiệt độ tích hợp, đọc mức pin và hơn thế nữa. Vui lòng kiểm tra thêm thông tin trên Things On Edge GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket).
Bước 8: Phản hồi
Cảm ơn bạn đã dành thời gian của bạn! Nếu bạn thích chế tạo cảm biến độ ẩm này, tôi sẽ thực sự đánh giá cao nếu bạn có thể truyền bá thông tin cho các đồng nghiệp của mình. Nếu bạn có bất kỳ phản hồi hoặc đề xuất nào về cách cải thiện nó và giúp những người khác dễ dàng hơn, tôi sẽ rất vui khi làm điều đó. Tôi đã mở cho các đề xuất của bạn.
Cảm ơn nhiều & Chúc các bạn vui vẻ!