Cảm biến bột chua (ESP8266): 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tôi vẫn ở ngoài đó để thử đo quá trình lên men của bột chua và tôi muốn thử giải pháp này với một cảm biến Sharp. Cảm biến sẽ đo khoảng cách đến bề mặt của chế phẩm. Càng lên cao, quá trình chuẩn bị càng lên men. Việc tăng chiều cao là do vi khuẩn và nấm men ăn bột tạo ra carbon dioxyde. Khí này sẽ bị giữ lại trong quá trình pha chế và làm phồng nó lên.

Điều này đang sử dụng một ESP8266 đơn giản để truyền các biện pháp đến một nhà môi giới MQTT. Tôi đã in nắp để tích hợp các thành phần trong nắp hộp đựng để nó không di chuyển quá dễ dàng.

Quân nhu

• ESP8266 - Tôi lấy NodeMCU v3 từ aliexpress
• Cảm biến Sharp GP2Y0A41SK0F - cảm biến tôi sử dụng tốt cho 4cm đến 30cm sẽ là một kết hợp tốt trong trường hợp đó.
• Máy chủ MQTT - cái mà tôi sử dụng được xử lý bởi phần mềm trợ lý gia đình của tôi, bất kỳ cái nào sẽ làm được
• Một lọ thủy tinh
• Một số khởi động bột chua
• Bộ sạc USB hoặc bộ chuyển đổi nguồn với đầu ra micro USB

Bước 1: In Vỏ Lọ

Tôi thiết kế bìa bằng Fusion 360, cắt lát bằng Cura và in trên Creality 3D CR10S của mình. Tôi để lại một số lỗ thông gió để không có hơi nước đọng trên cảm biến sắc nét.

Tôi đã tìm thấy một số thiết kế tốt cho gật đầu trên grabcad. Cũng như đối với cảm biến sắc nét. Dễ dàng hơn nhiều để thiết kế các lỗ để lắp. Tôi đã sử dụng một số miếng đệm từ các miếng gắn bảng arduino của mình để điều chỉnh chiều cao của thành phần phía trên nắp đậy.

grabcad.com/library/nodemcu-lua-lolin-v3-m…

grabcad.com/library/sharp-2y0a21-distance-… (không giống nhau nhưng đủ gần để các lỗ vừa khít)

Tôi dán một chút băng dính hai bên để làm cho nắp cố định trên miệng lọ.

Bước 2: Nối cáp

Đầu tiên, chúng ta phải nối dây gật đầu với cảm biến sắc nét. Điều này khá đơn giản.

1. Cảm biến Sharp sẽ lấy 5 vôn làm đầu vào để chúng ta có thể cắm nó vào VU (VUSB) trên nút bấm.
2. Sau đó, nối đất cảm biến sắc bén với bất kỳ chân nối đất nào của gật gù.
3. Và cuối cùng V0 từ cảm biến sắc nét đi đến A0 (đầu vào tương tự) trên ESP.
4. May mắn thay, đầu ra của cảm biến sắc nét là tối đa 3,1 volt. Nó sẽ cao hơn, chúng tôi sẽ gặp vấn đề với ESP hơn là chạy trên 3,3 volt và sẽ không đánh giá cao điện áp cao hơn trên chân đầu vào của nó.

Sau đó, tôi sử dụng một ổ cắm USB tiêu chuẩn với đầu cắm micro USB hoặc phích cắm trên tường để cấp nguồn cho gật đầu. Điều này phải được thực hiện vì chúng tôi muốn có một VUSB hợp lệ ở mức 5 volt. Cảm biến sẽ chỉ mất từ 4,5 đến 5,5 volt. gật đầu thường chạy ở 3.3v là không đủ.

Bước 3: Mã hóa

Mã này đang sử dụng ngôn ngữ Arduino IDE để lập trình ESP8266. Bạn sẽ phải cài đặt bo mạch ESP8266 để có thể lập trình nó từ IDE này.

www.arduino.cc/en/main/Software

github.com/esp8266/Arduino

github.com/knolleary/pubsubclient

Tìm kiếm và thay thế từ khóa "REPLACE" bằng các giá trị của riêng bạn.

Có một giai đoạn hiệu chỉnh cho cảm biến sắc nét. Bạn sẽ thấy công thức để chuyển đổi số đọc tương tự sang cm, điều này có thể được sửa đổi sau khi hiệu chuẩn. Hiệu chuẩn điển hình là thực hiện một loạt các phép đo với cảm biến và sử dụng excel để tính toán các hệ số cho công thức. Điều này sẽ cải thiện độ chính xác của các biện pháp.

Một số ví dụ về quy trình hiệu chuẩn

diyprojects.io/proximity-sensor-a02yk0-tes…

Mã chứa kết nối với bất kỳ trạm phát wifi nào bạn có. Nhờ kết nối wifi này, ESP có thể gửi các giá trị đến máy chủ MQTT đã được cấu hình.

Bước 4: Kiểm tra MQTT

Sau khi được cắm, esp sẽ bắt đầu gửi các giá trị đến MQTT. Sau đó, tôi sử dụng trợ lý tại nhà (https://www.home-assistant.io/) để đọc hàng đợi và hiển thị kết quả.

Sau đó, bạn chỉ cần thêm bột khởi động bột mì, một ít bột mì và nước rồi đợi cảm biến đo mức bề mặt trong lọ thủy tinh. Điều này hy vọng sẽ cho biết mức độ lên men của bột chua để chúng ta biết khi nào đạt đến đỉnh.

Tôi đính kèm biểu đồ của lần đầu tiên tôi sử dụng cảm biến. Tôi đã chuyển các kết quả đọc của cảm biến trở lại InfluxDB và biểu đồ này là từ Grafana để bạn có thể thấy sự tiến triển tốt đẹp của các phép đo theo thời gian.

Tôi hy vọng bạn thích hướng dẫn này, vui lòng cho tôi biết nếu bạn cần thêm chi tiết về một số bước!