Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đất LORA: 6 bước

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

Trong quá trình chuẩn bị làm nhà kính của riêng mình, tôi đang làm một số cảm biến để theo dõi môi trường của nhà kính. Bạn cũng có thể sử dụng cảm biến này bên ngoài. Sử dụng nhiệt độ bên trong hoặc bên ngoài nhà kính kết hợp với nhiệt độ mặt đất và độ ẩm là điều thú vị để biết thời điểm trồng rau của bạn. Tôi chọn cảm biến độ ẩm điện dung vì loại cảm biến này không bị ăn mòn khi ở trong nước.

Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tạo một nút LORA gửi dữ liệu sau:

• độ ẩm đất
• nhiệt độ đất

Để có được sự hoàn chỉnh của hướng dẫn này, tôi cũng sẽ đăng mã mà không cần tranceiver LORA nhưng thay vào đó sẽ gửi dữ liệu độ ẩm đất và nhiệt độ đất qua nối tiếp. Nhiệt độ không khí và độ ẩm không khí sẽ được đo bằng một nút khác vì tôi không thể cao hơn tần suất đo để có thêm dữ liệu. Bạn có thể sử dụng cảm biến này cùng với nút máy chủ trong hướng dẫn này. Hãy đọc hướng dẫn này trước để biết loại tranceiver cần chọn và làm cho nút máy chủ nhận dữ liệu.

Bước 1: Các bộ phận cần thiết

Nút cảm biến:

• Cảm biến nhiệt độ không thấm nước (ds18B20)
• cảm biến độ ẩm điện dung
• arduino pro mini 3.3v 8mhz
• đột phá đặc biệt
• rfm95
• dây cho ăng-ten và kết nối (tôi sử dụng dây lõi rắn 0,8mm)
• cáp jumper nam sang nam
• dây nhảy từ nữ đến nữ
• khối thiết bị đầu cuối
• đinh ghim
• breadboard

• CP2102 usb sang TTL

Công cụ:

• mỏ hàn
• cắt mặt
• thợ thoát y dây
• tuốc nơ vít chính xác
• thiếc hàn
• thước đo ăng ten
• bơm khử mùi (nếu bạn mắc lỗi như tôi đã làm)

Bước 2: Chế tạo Ăng-ten

Đối với ăng-ten, tôi sử dụng một số cáp còn lại của cáp bus 2x2x0.8mm hoặc 2x2 20awg. Trên mạng mọi thứ, bạn có thể chọn tranceiver và dải tần ăng-ten theo quốc gia.

• 868mhz 3,25 inch hoặc 8,2 cm (đây là cái tôi sử dụng)
• 915mhz 3 inch hoặc 7,8 cm
• 433mhz 3 inch hoặc 16,5cm

Bước 3: Hàn Esp Shield

• Tháo các điện trở của tấm chắn esp (xem R1 đến R3 trong trường màu đỏ)
• Hàn chip rfm95 vào tấm chắn esp.
• Hàn các đầu ghim vào tấm chắn đặc biệt
• Hàn ăng-ten vào tấm chắn đặc biệt. Không sử dụng mà không có ăng-ten, bạn có thể làm hỏng tấm chắn.
• Nếu các đầu ghim không được hàn vào máy hàn arduino, chúng cũng

Bước 4: Mã hóa

Tôi biết tôi có thể sử dụng DTR để tự động đặt lại arduino nhưng trong trường hợp của tôi, tôi đã gặp lỗi khi tải lên mã. Do đó, tôi cũng đã sử dụng thiết lập lại thủ công trong hướng dẫn này, vì vậy nếu bạn gặp sự cố tương tự, bạn có thể giải quyết nó bằng cách đặt lại thủ công.

• Nối dây arduino với CP2102 như sau:

  • CP2102 txd -> Arduino pro mini rx
  • CP2102 rxd -> Arduino pro mini tx
  • CP2102 gnd -> Arduino pro mini gnd
  • CP2102 3.3 -> Arduino pro mini vcc
• Mở lược đồ trong arduino Ide
• Chọn board arduino pro mini
• Chọn atmega 328p 3.3v 8mhz dưới bộ xử lý
• Chọn cổng com của bạn
• Nhấp vào nút tải lên
• Trong khi mã đang biên dịch tại thời điểm bạn nhìn thấy bautrate (xem hình), hãy nhấn nút đặt lại trên arduino pro mini (cp2102 không đặt lại bo mạch) cũng hãy nhớ đóng màn hình nối tiếp của bạn trong khi lập trình.

File Nongsensor là mã không có tranceiver LORA. Bằng cách này, bạn có thể bắt đầu dự án của riêng mình bắt đầu từ tệp đó và bạn có thể hiểu rõ hơn về cách mã hoạt động. Nếu bạn cần các kết quả đọc chính xác hơn, bạn cần lập bản đồ các giá trị của cảm biến độ ẩm khi không ở trong nước và khi ở trong nước. (Giá trị tối thiểu và tối đa) Tôi đã lập bản đồ các giá trị từ 400 đến 880. Không nhúng cảm biến vào nước ở trên dòng. Điều này sẽ phá hủy cảm biến của bạn. Phần sau tôi sẽ hướng dẫn các bạn cách chống thấm nước cho cảm biến này.

Các bài đọc nhiệt độ được tính bằng độ celcius.

Một nhận xét cuối cùng: Khi bạn mở trình theo dõi nối tiếp của máy chủ (hình cuối cùng), bạn sẽ thấy rằng dữ liệu được gửi với dấu hai chấm giữa dữ liệu. Điều này là để chúng tôi có thể gửi mọi thứ đến nút máy chủ trong một gói. Trong một hướng dẫn sau, tôi sẽ tạo một nút máy chủ khác, nơi dữ liệu này được xử lý.

Bước 5: Đấu dây

Trong hình trên, bạn thấy cách nối dây mọi thứ. Điện trở là một điện trở 4,7kohm được sử dụng như một pullup. Trong sơ đồ, tôi sử dụng một tranceiver LORA khác và một cảm biến độ ẩm đất khác nhưng hệ thống dây điện vẫn như cũ. Tôi đã bao gồm một số hình ảnh chi tiết trong trường hợp hình đầu tiên không rõ ràng.

Bước 6: Kết luận

Hướng dẫn này cho phép bạn đo nhiệt độ và độ ẩm của đất. Trong các tài liệu hướng dẫn trong tương lai, chúng tôi sẽ sử dụng dữ liệu này để kích hoạt điện từ để tưới cây của bạn cũng như chúng tôi sẽ sử dụng dữ liệu này trong một dự án sắp tới để đề xuất trồng một số loại rau nhất định khi các điều kiện nhất định được đáp ứng. Chúng tôi cũng sẽ sử dụng lại tài liệu hướng dẫn này cho một dự án khác, nơi chúng tôi sẽ chống thấm mọi thứ và tôi sẽ tạo ra một PCB để bạn có thể gắn mọi thứ lên.