CẢM BIẾN ĐỘ ẨM ĐẤT WiFi ESP32: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Cảm biến độ ẩm đất rẻ tiền gửi tín hiệu điện qua đất để đo điện trở của đất đều không thành công. Điện phân làm cho cảm biến này không có giá trị sử dụng thực tế. Xem thêm về điện phân tại đây. Cảm biến được sử dụng trong dự án này là cảm biến điện dung và không có kim loại dẫn điện nào tiếp xúc với đất ướt.

Sau khi tải phần sụn (Arduino sketch), cảm biến sẽ tự tạo một máy chủ web và đăng nhập vào bộ định tuyến WiFi của bạn. Bây giờ bạn có thể truy cập trang web trên cảm biến ESP32. Không có dữ liệu nào được gửi lên đám mây.

Một số thông tin quen thuộc với Lập trình Arduino, kỹ năng hàn và HTML, v.v. có thể hỗ trợ. Nếu bạn xây dựng dự án này, vui lòng tải ảnh lên qua liên kết tải lên bên dưới. Thưởng thức hack.

Cảm biến này có thể đọc:

1. Độ ẩm của đất (Mã của tôi sẽ tính toán trọng lượng nước trong đất)
2. Nhiệt độ không khí và độ ẩm tương đối

Quân nhu

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + Pin bluetooth + Mô-đun cảm biến độ ẩm và nhiệt độ đất DHT11

2. Để ghi dữ liệu (optianal)

   • một Mô-đun thẻ Micro SD.
   • Bảng bánh mì và HOẶC
   • Hàn sắt, hàn dán.
   • Sáu dây cáp nhảy từ Nữ đến Nam.

Bước 1: CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH IDE ARDUINO TRÊN PC / MAC CỦA BẠN

Quy trình thiết lập này sẽ hoạt động trên hệ thống Windows PC, MAC và LINUX (x86). Thật không may cho người dùng Raspberry PI, Thư viện LINUX (ARM) cho Bảng ESP32 vẫn chưa có sẵn (mặc dù có những người thông minh thực sự đã biên dịch chúng từ nguồn).

1. Tải xuống và cài đặt Arduino IDE
2. Trong menu Tùy chọn, thêm https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json vào URL Trình quản lý bảng bổ sung.
3. Cài đặt Thư viện ESP32 từ Công cụ> Bảng> Trình quản lý bảng. Tìm kiếm esp32 bằng hệ thống espressif
4. Chọn Bảng của bạn trong menu: Công cụ> Bảng> Pin Wi-Fi & Bluetooth "WeMos"

5. Cài đặt các Thư viện DHT11 được yêu cầu từ Công cụ> Quản lý Thư viện…

   1. Bạn cần cài đặt thư viện cảm biến DHT của Adafruit Phiên bản 1.3.7 (Hoặc mới hơn?)
   2. Bạn cần cài đặt Bộ cảm biến hợp nhất Adafruit của Adafruit Phiên bản 1.0.3

Bước 2: ĐÍNH KÈM THẺ SD MICRO ĐỂ ĐĂNG NHẬP (TÙY CHỌN)

Nếu bạn cần ghi dữ liệu của mình, hãy đính kèm Mô-đun thẻ Pololu Micro SD. Các thẻ SD khác có thể có hệ thống dây và mã khác nhau.

Bước 3: TẢI XUỐNG ARDUINO SKETCH

1. Tải xuống bản phác thảo arduino hiện hành từ GitHub và mở nó.

   1. Bạn nên sử dụng Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino nếu không có mô-đun thẻ micro sd nào được gắn vào.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino yêu cầu thẻ micro sd và tiếp tục truy cập internet vào máy chủ NTP. Tùy chọn này có thời gian rất chính xác, nhưng sử dụng lượng lớn dòng điện và có thể làm cạn pin.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino yêu cầu thẻ micro sd và quyền truy cập internet vào máy chủ NTP sau khi đặt lại. Nó sử dụng RTC nội bộ của ESP32 để cập nhật ngày / giờ nhận được khi đặt lại từ máy chủ NTP. Đây là giải pháp tiết kiệm điện nhất, nhưng thời gian có thể không chính xác.
2. Chỉnh sửa SSID và Mật khẩu Bộ định tuyến của bạn trong bản phác thảo.
3. Biên dịch bản phác thảo trong khi nhấn nút khởi động.
4. Nếu biên dịch thành công, hãy nhấn nút EN và ngay lập tức khởi động Arduino Serial Monitor (115200 Baud Rate)
5. Chờ đèn LED xanh lam bật và TẮT
6. Lấy địa chỉ IP được in trong màn hình nối tiếp, nhập địa chỉ đó vào trình duyệt của bạn. Bây giờ bạn sẽ thấy trang web dữ liệu cảm biến.
7. Nếu bạn đã thêm đầu đọc thẻ micro sd và bạn đã biên soạn một trong các bản phác thảo arduino có thể áp dụng, bạn có thể truy cập dữ liệu của mình trong /datalog.txt của thẻ micro sd.

Bước 4: ĐỊNH LƯỢNG-NỘI DUNG NƯỚC GRAVIMETRIC

Tôi nên giải thích kết quả đọc độ ẩm của đất từ GPIO 32 như thế nào?

Một phương pháp là tính toán trọng lượng nước trong đất. Nó được tính như sau:

(Khối lượng nước trong mẫu đất) / (Khối lượng đất khô trong mẫu)

Tôi đã thu gom đất khô ra khỏi vườn của mình (Đó là Limpopo, Nam Phi, vào tháng 8 và đất khô, thực sự khô). Bạn có thể làm khô đất trong lò nướng.

1. Trọng lượng bạn đất khô
2. đổ đất khô vào thùng chứa, lắp cảm biến vào đất và đọc cảm biến thô (sử dụng giao diện web). Ghi lại Khối lượng nước (= 0 ở giai đoạn này) và số đọc của cảm biến.
3. Tháo cảm biến, thêm 10 ml (gam) nước, trộn đất và nước đúng cách và ghi lại Khối lượng nước của bạn (= 10 ở giai đoạn này) và giá trị cảm biến.
4. Tiếp tục quá trình này tùy thích hoặc cho đến khi việc thêm nước không ảnh hưởng đến việc đọc cảm biến nữa.
5. Kết quả của tôi có trong bảng excel đính kèm. GWC được tính là gwc = exp (-0,0015 * SensorValue + 0,7072)

Bước 5: Phát triển trong tương lai

1. Gắn một RTC bên ngoài (Đồng hồ thời gian thực). Hiện tại, NTP (Network Time Protocol) được sử dụng để lấy thời gian ghi dữ liệu. Điều này yêu cầu Wi-Fi và hiện đang hoạt động mạnh
2. Thêm các nút nhấn để khởi động và dừng WiFi và máy chủ web để tiết kiệm pin.
3. Quảng cáo mô-đun GPRS và tắt WiFi. Điều này sẽ tiết kiệm điện năng.