ESP32 WiFi MAAILMAN KOSTEUSANTURI: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Halvat maaperän kosteusanturit, jotka lähettävät sähköisen signaalin maaperän läpi maaperän resistanssin mittaamiseksi, ovat kaikki epäonnistuneet. Elektrolyysi ei tee näistä antureista käytännön hyötyä. Katso lisää elektrolyysistä täältä. Tässä projektissa käytetty anturi on kapasitiivinen anturi, eikä mikään johtava metalli ole kosketuksissa märään maahan.

Kun laiteohjelmisto (Arduino -luonnos) on ladattu, anturi luo itselleen verkkopalvelimen ja kirjautuu WiFi -reitittimeesi. Voit nyt käyttää web -puolta ESP32 -anturin avulla. Tietoja ei lähetetä pilveen.

Jotkut Arduino -ohjelmoinnin, juotostaitojen ja HTML: n tuntemukset voivat auttaa. Jos rakennat tämän projektin, lähetä valokuvia alla olevan latauslinkin kautta. Nauti hakkeroinnista.

Tämä anturi voi lukea:

1. Maaperän kosteus (koodini laskee maaperän gravimetrisen vesipitoisuuden)
2. Ilman lämpötila ja suhteellinen kosteus

Tarvikkeet

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + bluetooth -akku + DHT11 -maaperän lämpötila- ja kosteusanturimoduuli

2. Tietojen kirjaamiseen (optianal)

   • Micro SD -korttimoduuli.
   • Leipälauta ja TAI
   • Juotosrauta, juotospasta.
   • Kuusi naaras -uros -hyppykaapelia.

Vaihe 1: ASENNA JA MÄÄRITÄ ARDUINO IDE PC-/MAC -tietokoneellesi

Tämän asennustoimenpiteen pitäisi toimia Windows PC-, MAC- ja LINUX (x86) -järjestelmissä. Valitettavasti Raspberry PI -käyttäjille LINUX (ARM) -kirjastoja ESP32 -kortille ei ole vielä saatavilla (vaikka todellisia taitavia ihmisiä on koonnut ne lähteestä).

1. Lataa ja asenna Arduino IDE
2. Lisää Asetukset -valikosta https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json Aditional Boards Managerin URL -osoitteeseen.
3. Asenna ESP32 -kirjastot valitsemalla Työkalut> Hallitus> Taulujen hallinta. Hae esp32 espressif -järjestelmien avulla
4. Valitse korttisi valikosta: Työkalut> Hallitus> "WeMos" WiFi ja Bluetooth -akku

5. Asenna tarvittavat DHT11 -kirjastot valitsemalla Työkalut> Hallitse kirjastoja…

   1. Sinun on asennettava DHT -anturikirjasto Adafruitin versiolla 1.3.7 (tai myöhemmin?)
   2. Sinun on asennettava Adafruit Unified Sensor by Adafruit -versio 1.0.3

Vaihe 2: LIITÄ MICRO SD -KORTTI LOKITTAMISEKSI (VALINNAINEN)

Jos sinun on kirjattava tietosi, liitä Pololu Micro SD -korttimoduuli. Muilla SD -korteilla voi olla eri johdotus ja koodi.

Vaihe 3: LATAA ARDUINO -LUONNOS

1. Lataa soveltuva arduino -luonnos GitHubista ja avaa se.

   1. Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino tulisi käyttää, jos mikro -sd -korttimoduulia ei ole liitetty.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino vaatii micro -sd -kortin ja jatkaa Internet -yhteyttä NTP -palvelimelle. Tällä vaihtoehdolla on erittäin tarkka aika, mutta se käyttää paljon virtaa ja voi tyhjentää akun.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino vaatii micro sd -kortin ja Internet -yhteyden NTP -palvelimelle nollauksen jälkeen. Se käyttää ESP32: n sisäistä RTC: tä päivittääkseen NTP -palvelimelta palautettaessa vastaanotetun päivämäärän ja kellonajan. Tämä on tehokkain ratkaisu, mutta aika ei välttämättä ole yhtä tarkka.
2. Muokkaa reitittimen SSID -tunnusta ja salasanaa luonnoksessa.
3. Kokoa luonnos samalla kun painat käynnistyspainiketta.
4. Jos kääntäminen onnistuu, paina EN -painiketta ja käynnistä Arduino Serial Monitor (115200 Baud Rate) heti
5. Odota, että sininen LED -valo syttyy ja sammuu
6. Tulosta IP -osoite sarjamonitoriin, syötä se selaimeesi. Näet nyt anturitietojen verkkosivun.
7. Jos olet lisännyt micro sd -kortinlukijan ja koonnut yhden soveltuvista arduino -luonnoksista, voit käyttää tietojasi micro sd -korttisi tiedostossa /datalog.txt.

Vaihe 4: GRAVIMETRINEN VEDEN SISÄLTÖKALIBROINTI

Kuinka tulkitsen GPIO 32: n maaperän kosteuslukeman?

Yksi tapa on laskea maaperän gravimetrinen vesipitoisuus. Se lasketaan seuraavasti:

(Veden massa maaperänäytteessä)/(Kuivan maaperän massa näytteessä)

Olen kerännyt puutarhastani kuivaa maaperää (Limpopo, Etelä -Afrikka, elokuu ja maaperä on kuiva, todella kuiva). Voit kuivata maaperän uunissa.

1. Kuivaa maaperän paino
2. kaada kuiva maaperä astiaan, aseta anturi maahan ja ota anturin raaka lukema (käytä verkkokäyttöliittymää). Kirjaa vesimassa (= 0 tässä vaiheessa) ja anturin lukema.
3. Irrota anturi, lisää 10 ml (grammaa) vettä, sekoita maaperä ja vesi kunnolla ja kirjaa vesimassasi (= 10 tässä vaiheessa) ja anturin arvo.
4. Jatka tätä prosessia niin paljon kuin haluat tai kunnes veden lisääminen ei enää vaikuta anturin lukemaan.
5. Tulokseni ovat oheisessa Excel -taulukossa. GWC lasketaan muodossa gwc = exp (-0,0015*SensorValue + 0,7072)

Vaihe 5: Tuleva kehitys

1. Liitä ulkoinen RTC (reaaliaikainen kello). Tällä hetkellä NTP: tä (Network Time Protocol) käytetään tiedon keräämiseen tarvittavan ajan saamiseen. Tämä vaatii WiFi -yhteyden ja on nykyisin intensiivinen
2. Lisää painikkeita käynnistääksesi ja pysäyttääksesi WiFi ja verkkopalvelin säästääksesi akun käyttöä.
3. Mainosta GPRS -moduuli ja poista WiFi käytöstä. Tämä säästää virtaa.