IoT Moisture Sensor: 12 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Nais kong isang sensor ng kahalumigmigan na ipapaalam sa akin kung kailan kailangan ng tubig ang mga panloob na halaman. Nais kong isang bagay na maaari kong magamit para sa pagsisimula ng binhi at para sa mga mature na panloob na halaman. Palagi akong nag-aalala na ako ay higit sa o sa ilalim ng pagtutubig sa kanila.

Gumugol ako ng kaunting oras sa pagtatrabaho sa IoT software para sa mga aparatong Arduino, gamit ang software ng ibang tao Mayroon akong magandang ideya ng mga kinakailangan para sa minahan.

1. Gusto ko ng isang bagay na maaari kong i-flash sa maraming mga aparato at i-configure sa paglipas ng wifi. Hindi ko nais na baguhin ang isang config file sa tuwing mag-a-upload ako sa isang bagong aparato. Hindi ko rin nais na maglagay ng mga kredensyal o iba pang mga tukoy sa code tulad ng lagi kong nilalayon na ibahagi ang code na ito.
2. Gusto ko rin ng isang medyo matibay na balangkas ng software na maaari kong ipasadya para sa mga proyekto sa hinaharap. Ang isang ito ay isang sensor ng kahalumigmigan. Maaari akong bumuo ng isang paggalaw / ilaw / tunog / panginginig ng boses / ikiling sensor at nais kong magamit ang ilan sa parehong software para doon.
3. Sa wakas ginusto ko ito upang maging napapatakbo ng baterya at tulad ng nais kong magtagal ito ng mahabang panahon. Gumugol ako ng ilang oras sa pag-alam sa mode ng Deep Sleep kung saan gugugol ng aparato ang karamihan sa oras sa isang hindi pa tulog na estado.

Mga gamit

Wemos D1 Mini

Capacitive Moisture Sensor

18650 Baterya

Positibo at Negatibong Mga Konektor ng Baterya

Mga Slide Switch

Ang pag-access sa isang 3D Printer ay medyo mahalaga din kahit na maaari kang makahanap ng iba pang mga paraan upang kumonekta at maipasok ang mga bahagi.

Narito ang isang link sa aking post sa Thingiverse kasama ang lahat ng mga modelo na aking nilikha.

Hakbang 1: Kunin ang Software

Nai-publish ko ang aking software sa GithUB. Ito ay binuo gamit ang PlatformIO

1. Sundin ang mga tagubilin sa Website ng PlatformIO upang mai-install ang VSCode at PlatformIO
2. I-download ang firmware mula sa aking GithUB repo. I-click ang I-clone o i-download at I-download ang ZIP
3. I-extract at buksan ang folder sa VSCode
4. Ikonekta ang Wemos D1 sa iyong computer sa pamamagitan ng micro USB
5. Sa VSCode i-click ang dayuhan upang buksan ang panel ng PlatformIO
6. I-click ang Bumuo at Mag-upload upang mai-upload ang firmware sa board ng Wemos

Hakbang 2: Mag-set up ng isang Blynk Project para Makipag-usap ang Iyong Sensor

Nakatuon ako sa dalawang uri ng mga serbisyo ng MQTT at Blynk, alinman sa opsyonal.

Ang Blynk ay isang madaling gamitin at murang platform ng IOT. Maaari kang lumikha ng mga app na karamihan gamit ang mga bahagi ng kredito na nakukuha mo nang libre. Kung naubusan ka ng mga kredito maaari kang bumili ng higit pa gamit ang mga pagbili ng app.

1. I-install ang Blynk app sa iyong telepono
2. Gumawa ng account
3. Lumikha ng isang bagong Bagong Project
4. Bigyan ito ng isang pangalan at piliin ang Wemos D1 bilang aparato
5. Kunin ang Blynk Key mula sa iyong email, gagamitin ito upang mai-configure ang aparato sa paglaon
6. Sige at mag-tap kahit saan sa iyong proyekto dashboard upang magdagdag ng isang bahagi
7. Piliin ang LCD Display sa ngayon ngunit maaari mo itong baguhin para sa isang tsart o iba pang mga sangkap sa paglaon. Hinahayaan ka ni Blynk na mag-recycle ng mga bahagi upang hindi ka mag-alala tungkol sa pag-aaksaya ng mga kredito
8. Mag-tap sa LCD display at itakda ang mga pin. Gumagamit ang firmware ng dalawang virtual na pin. Hindi mahalaga kung alin ang gagamitin hangga't gumagamit ka ng pareho sa iyong app bilang iyong firmware sa paglaon

Hakbang 3: I-set up ang Serbisyo ng MQTT (Home Assistant)

Gumamit na ako ng Home Assistant para sa aking pag-aautomat sa bahay at plano na mag-set up ng mga abiso para sa alinman sa isang halaman na natuyo o isang sensor na tumigil sa pag-uulat (patay na ang baterya).

Maaari kang makahanap ng impormasyon upang i-set up ang HA dito kung nais mo o maaari mo lamang i-set up ang isang Mosquitto Service para sa MQTT.

Sa alinmang kaso gugustuhin mong malaman ang iyong ip address, user id, at password.

Kung gagamit ka ng Home Assistant magse-set up ka ng isang sensor sa MQTT platform ngunit kakailanganin mo ang chipid. Maglathala ang firmware ng isang mensahe na may paksang [chip id] / kahalumigmigan na may halaga ng pagbabasa ng kahalumigmigan

Narito ang isang sample na pagsasaayos ng sensor para sa Home Assistant

state_topic: "ESP6e4bac / kahalumigmigan /"

aparato_class: kahalumigmigan

Hakbang 4: I-configure ang Firmware

1. Kapag nag-reset ang board Magsisimula ito ng isang wifi access point na WifiMoisture
2. Kumonekta dito gamit ang iyong telepono o computer
3. Magbukas ng isang browser at mag-navigate sa 192.168.4.1
4. Makakakita ka ng isang webform
5. Idagdag ang iyong mga kredensyal sa wifi.
6. Maaari mong itakda ang agwat ng pagtulog sa ilang minuto ngunit pinapayuhan ko na iwanan mo lang ito sa default (ang max para sa iyong aparato)
7. Magdagdag ng mga setting ng Blynk Key, at / o MQTT
8. Pindutin ang isumite

Maaari kang magpasok ng mga pindutan ng Blynk at o mga kredensyal ng MQTT depende sa kung paano mo nais na subaybayan ang kahalumigmigan. Dapat itong gumana sa alinman ngunit balak kong gamitin ang pareho.

Gumagamit ako ng Home Assistant para sa aking automation sa bahay at magse-set up ng isang alerto batay sa MQTT ngunit gumagamit din ako ng isang grap sa Blynk upang subaybayan ang mga bagay sa real time.

Payo ko na gawin ang pagsasaayos na ito sa aparato ng Wemos na konektado pa rin sa iyong PC at habang pinapatakbo ang serial monitor. Kung nag-type ka ng hindi tama o may iba pang mga isyu kakailanganin mo ang serial output upang mag-diagnose.

Hakbang 5: Mga Bahagi sa Pagpi-print

Pumunta sa aking post sa Thingiverse, kunin ang mga bahagi at i-print ang pinakabagong (v2 sa oras ng pagsulat).

Walang dapat mangailangan ng anumang mga suporta ngunit siguraduhin na ang mga bukas ay nakaharap upang wala kang anumang malalaking lugar na overhanging.

Hakbang 6: Wire Lahat

Gusto mong i-wire ang lahat bago ipasok ito sa kahon ngunit mayroong ilang mga naka-print na piraso na kailangan mong tipunin sa panahon ng wire up. Gagawa kami ng isang hakbang nang paisa-isa

Hakbang 7: Magsimula Sa Baterya

Ang pagpupulong ng Baterya ay itinayo mula sa naka-print na may-ari, isang positibo at negatibong konektor, dalawang itim na mga wire at isang pula.

Kapag na-print mo na ang may hawak ng baterya ipasok ang positibo at negatibong mga konektor sa alinman sa pagtatapos na may tab na dumidikit sa ibaba.

I-flip ang may hawak ng baterya, tiklupin ang mga tab at magdagdag ng isang dab ng solder sa kanila

Pinagsama-sama ang mga dulo ng dalawang itim na mga wire at tin sa kanila ng panghinang

Tin sa dulo ng pulang kawad na may panghinang

Pagkatapos ay paghihinang ang mga itim na wires sa negatibong konektor (ang may spring) at ang pulang kawad sa positibong konektor.

Panghuli tiklupin ang mga tab upang umupo nang patag laban sa gilid ng may hawak ng baterya.

Hakbang 8: Ipunin ang Lumipat

Ang firmware na ito ay inilaan upang masulit ang baterya gamit ang chips na Deep Sleep mode.

Ang aparato ay gumising tumatagal at nai-publish ng isang pagbabasa at pagkatapos ay bumalik sa pagtulog. Upang magising ang maliit na tilad mayroong isang koneksyon na ginawa sa pagitan ng D0 at RST.

Ginamit ko ang kawalan ng koneksyon na iyon upang sabihin sa aparato na nais mong (muling) i-configure ito. Sa kauna-unahang pagkakataon na sinimulan mo ang aparato ay nagpunta sa mode ng pagsasaayos dahil wala itong naka-save na isang pagsasaayos. Ngayon na ginagawa nito, kung nais mong baguhin ang pagsasaayos na iyon, i-flip ang switch at alinman sa cycle ng kuryente o pindutin ang reset pin.

Nalaman ko rin na kailangan ko minsan upang idiskonekta ang koneksyon ng D0-RST upang mai-flash ang isang bagong bersyon ng firmware. Gumagana din ang switch para doon.

Ang switch ng mga kable ay simple, isang tingga sa isang gilid sa RST pin at ang gitnang humantong sa D0 pin. Bago maghinang ito pataas slide ang naka-print na bloke ng switch papunta sa switch.

Hakbang 9: Solder Up ang Natitirang mga Koneksyon

Ngayon na ang pagpupulong ng baterya at ang switch block ay wired up na oras na upang i-wire ang lahat ng iba pang mga koneksyon.

1. Paghinang ang pulang kawad mula sa baterya patungo sa 3.5v pin sa Wemos
2. Ang panghinang na isa sa mga itim na wires mula sa baterya patungo sa Ground pin sa Wemos
3. Maghinang ng isang kawad na may parehong dulo ay hinubaran sa A0 pin. Ikonekta namin ito sa dilaw na tingga sa sensor
4. Maghinang ng isang pulang kawad na may parehong dulo na hinubaran sa pin ng D1 sa Wemos. Ito ay babalik sa TAAS ng firmware upang mapagana ang sensor

Maaari mong kahalili gupitin ang babaeng header mula sa sensor at idirekta ito nang direkta sa Wemos. Hindi ko nagawa iyon ngunit walang mali dito hangga't hindi mo balak na alisin ito sa ibang pagkakataon.

Hakbang 10: Ilagay ang Lahat sa Kahon

Sinubukan kong gawing masikip ang lahat ngunit hindi masyadong kumukuha ng lakas ngunit bawat pag-print ay medyo magkakaiba.

1. Ipasok ang mga Wemos. itulak muna ang usb end. Siguraduhing maayos ang pila nito. Kung wala kang karapatan sa kanto kung gayon ang likod ay hindi madaling pumasok.
2. Pagkatapos ay ipasok ang sensor. Sa konektado na ang mga kable, i-slide ito sa isang anggulo at kapag nasa tamang posisyon pindutin ito pababa. Ang kahon ay dapat na hawakan sa mga bracket ng mga kable.
3. Pagkatapos ay paganahin ang may hawak ng baterya sa lugar. Maaaring kailanganin mong ibaluktot nang kaunti ang mga dingding ng kahon. Gumamit ng katotohanang ang isang gilid nito ay bukas (maaari kong buksan ang magkabilang panig sa susunod na rebisyon). Hanapin ang dalawang paikot na pad sa ilalim ng kahon at pindutin ang may hawak ng baterya dito.
4. Panghuli ilagay ang switch sa lugar mula sa loob ng kahon. Screw sa dalawang 1.7mm x 8mm na mga tornilyo mula sa labas na tinitiyak na maglapat ng ilang presyon sa naka-print na switch block. Dapat na kunin ng mga turnilyo papunta sa naka-print na bloke ngunit tandaan na ang mga nakalimbag na bahagi ay malambot at ang mga tornilyo ay madaling ihuhubad ang mga butas.

Kapag ang lahat ay nasa kahon na tumagal ng ilang minuto upang ayusin ang mga wire. Maaari mong mai-slide ang mga ito sa tabi ng may hawak ng baterya ngunit depende sa iyong kawad na maaaring maging sanhi ng pagkalat ng mga gilid.

Hakbang 11: Palakasin Ito at Dalhin ang Iyong Mga Unang Pagbasa

Sa wakas siguraduhin na ang switch ay baligtad upang ikonekta ang mga pin ng D0 at RST at ipasok ang isang baterya.

ilagay ang takip at i-tornilyo sa 6 na mga turnilyo upang hawakan ito sa lugar (o huwag ang takip ay maaaring hawakan lamang ng alitan).

Dapat tumagal kaagad sa pagbasa ang aparato, matulog para sa na-configure na oras, at pagkatapos ay kumuha ng isa pa.

Ngayon na pinatakbo mo ito maaari kang mag-set up ng isang tsart sa Blynk, mag-set up ng isang abiso sa HomeAssistant, o anupaman ng iba't ibang mga pagpipilian upang subaybayan ang kahalumigmigan at panatilihing buhay ang iyong mga halaman.

Hakbang 12: Susunod na Iterations

Sa hinaharap marahil ay ia-update ko ang MQTT software upang masabi higit pa sa raw na pagbabasa. Ang isa sa mga blynk pin ay naglalathala ng isang interpretasyon kaya't kahit papaano nais kong idagdag iyon sa MQTT. Kailangan ko ring isama ang huli

Plano ko ring idagdag ang saklaw ng pagbabasa sa pahina ng mga setting o bumuo ng isang mode ng pagkakalibrate. Ang ideya ay gagamitin mo ang pahina ng config upang ilagay ito sa mode ng pagkakalibrate. Pagkatapos ay tumatagal ng isang bilang ng mga pagbasa sa medyo mabilis na magkakasunod na pinapanatili ang pinakamataas bilang "Patuyo" at ang pinakamababang bilang "Basa".

Sa palagay ko ay maaari kong gawing mas maliit ang aparato gamit ang isang mas maliit na baterya o i-stack ang ilan sa mga bahagi. Mayroong palaging gawain na dapat gawin sa modelo.

Sa wakas mayroong iba pang mga board bukod sa Wemos D1 Mini na may built-in na lalagyan ng baterya at / o charger. Ang paggamit ng mga ito ay maaaring makatipid ng ilang puwang at pigilan akong buksan ang kaso sa paglaon.