MONITOR ANG IYONG Halamanan: 16 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Subaybayan ang Iyong Hardin mula sa kahit saan, gumamit ng lokal na display upang subaybayan ang mga kondisyon ng lupa nang lokal o gumamit ng Mobile upang subaybayan mula sa malayo. Gumagamit ang circuit ng sensor ng kahalumigmigan ng lupa, kaakibat ng temperatura at halumigmig upang magkaroon ng kamalayan tungkol sa mga kondisyon sa paligid ng lupa.

Hakbang 1: Mga Bahagi:

1. Arduino uno
2. Nodemcu
3. Temperatura at Humidity sensor DHT 11
4. Soil Moisture sensor - FC28
5. Battery bank 10000mah (para sa Powering arduino & nodemcu)
6. Nokia LCD 5110
7. Resitor (5 x 10k, 1 x 330ohms)
8. Potentiometer Rotary type (upang ayusin ang LCD ningning) 0-100K
9. Jumper wires
10. Breadboard

Hakbang 2: BASIC SENSOR: Soil Moisture FC 28

Upang masukat ang Moisture, gumagamit kami ng sensor ng moisture ng lupa FC 28, ang pangunahing prinsipyo na kung saan ay nasa ilalim ng: -

Ang mga pagtutukoy ng FC-28 ground sensor ng kahalumigmigan ay ang mga sumusunod: Boltahe ng Input: 3.3 - 5V

Boltahe ng Output: 0 - 4.2V

Kasalukuyang Input: 35mA

Signal ng Output: Parehong Analog at Digital

Ang sensor ng FC-28 na kahalumigmigan sa lupa ay may apat na mga pin: VCC: Lakas

A0: Analog Output

D0: Digital Output

GND: Mababang

Analog Mode Upang maikonekta ang sensor sa analog mode, kakailanganin naming gamitin ang analog na output ng sensor. Kapag kumukuha ng analog na output mula sa ground moisture sensor FC-28, binibigyan kami ng sensor ng isang halaga mula 0 hanggang 1023. Sinusukat ang kahalumigmigan sa porsyento, kaya ipapapa namin ang mga halagang ito mula 0 hanggang 100 at pagkatapos ay ipapakita namin ang mga halagang ito sa ang serial monitor. Maaari mong itakda ang iba't ibang mga saklaw ng mga halaga ng kahalumigmigan at i-on o i-off ang pump ng tubig alinsunod dito.

Naglalaman din ang Modyul ng isang potensyomiter na magtatakda ng halaga ng threshold. Ang halagang threshold na ito ay ihinahambing ng kumpare ng LM393. Ang output LED ay magaan pataas at pababa alinsunod sa halagang threshold na ito.

Ang code para sa pakikialaman sa sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay kinuha sa karagdagang mga hakbang

Hakbang 3: Pag-unawa sa MQTT: para sa Remote Data Publishing

Bago tayo magsimula nang malayo, dumaan muna tayo sa Remote na pag-publish ng data para sa IOT

Ang MQTT ay nangangahulugang MQ Telemetry Transport. Ito ay isang i-publish / mag-subscribe, labis na simple at magaan na protokol ng pagmemensahe, na idinisenyo para sa mga napigilan na aparato at mababang bandwidth, mataas na latency o hindi maaasahang mga network. Ang mga prinsipyo ng disenyo ay upang i-minimize ang network bandwidth at mga kinakailangan sa mapagkukunan ng aparato habang sinusubukan ding matiyak ang pagiging maaasahan at ilang antas ng katiyakan ng paghahatid. Ang mga prinsipyong ito rin ay naging perpekto ang protocol ng umuusbong na "machine-to-machine" (M2M) o "Internet of Things" na mundo ng mga konektadong aparato, at para sa mga mobile application kung saan ang bandwidth at lakas ng baterya ay may premium.

Pinagmulan:

Ang MQTT [1] (MQ Telemetry Transport o Pag-uuri ng Telemetry Transport ng Mensahe) ay isang pamantayang ISO (ISO / IEC PRF 20922) [2] i-publish-subscribe-based na pagmemensahe ng protokol. Gumagana ito sa tuktok ng TCP / IP protocol. Dinisenyo ito para sa mga koneksyon sa mga malalayong lokasyon kung saan kinakailangan ang isang "maliit na code ng bakas ng paa" o limitado ang bandwidth ng network.

Pinagmulan:

Hakbang 4: MQTT: Pagse-set up ng MQTT Broker Account

Mayroong iba't ibang MQTT broker account, para sa tutorial na ito, gumamit ako ng cloudmqtt (https://www.cloudmqtt.com/)

Ang CloudMQTT ay pinamamahalaan ang mga Mosquitto server sa cloud. Ipinapatupad ng Mosquitto ang MQ Telemetry Transport protocol, MQTT, na nagbibigay ng magaan na pamamaraan ng pagsasagawa ng pagmemensahe gamit ang isang modelo ng queuing ng mensahe sa pag-publish / pag-subscribe.

Ang mga sumusunod na hakbang ay kailangang isagawa para sa pag-set up ng cloudmqtt account bilang broker

• Lumikha ng isang account at mag-login sa control panel
• pindutin ang Lumikha + upang lumikha ng isang bagong halimbawa
• Upang makapagsimula kailangan naming mag-sign up para sa isang plano sa customer, maaari naming subukan ang CloudMQTT nang libre sa planong CuteCat.
• Matapos likhain ang "halimbawa", ang susunod na hakbang ay upang lumikha ng gumagamit at karagdagang magtalaga ng pahintulot sa gumagamit para sa pag-access ng mga mensahe (sa pamamagitan ng mga panuntunan sa ACL)

Ang kumpletong gabay upang i-set up ang MQTT broker account sa cloudmqtt ay maaaring ma-access sa pamamagitan ng pagsunod sa link: -

Ang lahat ng mga hakbang sa itaas ay inilalagay isa-isa sa mga sumusunod na slide

Hakbang 5: MQTT: Lumilikha ng isang Instance

Lumikha ako ng isang Instance na may pangalang "myIOT"

plano: Maganda ang plano

Hakbang 6: MQTT: Impormasyon sa Instance

Ang halimbawa ay kaagad na inilaan pagkatapos mag-sign up at maaari mong makita ang mga detalye ng halimbawa, tulad ng impormasyon sa koneksyon, sa pahina ng mga detalye. Maaari mo ring maabot ang interface ng Pamamahala mula doon. Minsan kailangan mong gumamit ng isang tukuyin ang isang koneksyon URL

Hakbang 7: MQTT: Pagdaragdag ng Gumagamit

Lumikha ng isang gumagamit na may pangalang "nodemcu_12" at magbigay ng isang password

Hakbang 8: MQTT: Pagtatalaga ng Panuntunang ACL

Matapos ang paglikha ng bagong gumagamit (nodemcu_12) i-save ang bagong gumagamit, ngayon karagdagang ACL ay ibibigay sa bagong gumagamit. Sa naka-attach na larawan, makikita ito, naibigay ko ang parehong nabasa at sumulat ng access sa gumagamit.

Mangyaring tandaan: Ang paksa ay idaragdag tulad ng ipinakita sa format (karagdagang kinakailangan ito para sa pagbabasa at pagsulat mula sa node hanggang sa MQTT client)

Hakbang 9: Nodemcu: Pag-configure

Sa partikular na proyekto na ito, gumamit ako ng nodemcu mula sa Knewron Technologies, maaaring makakuha ng karagdagang impormasyon sa pamamagitan ng pagsunod sa link: 20Guide.pdf? Dl = 0)

Maaaring makita na, ang NodeMCU ay isang eLua based firmware para sa ESP8266 WiFi SOC mula sa Espressif. Ang Nodemcu mula sa knowron ay na-preload na may firmware, kaya kailangan naming i-load lamang ang software ng app na: -

• init.lua
• setup.lua
• config.lua
• app.lua

Ang lahat ng mga nasa itaas na script ay maaaring ma-download mula sa Github sa pamamagitan ng pagsunod sa link: Mag-download mula sa Github

Mula sa mga lua script sa itaas, baguhin ang mga config.lua script na may host na pangalan ng MQTT, password, wifi ssid atbp.

Upang mai-download ang mga script sa itaas upang nodemcu, kailangan naming gumamit ng mga tool tulad ng "ESPlorer", sumangguni sa mga doc para sa karagdagang impormasyon:

Ang pagtatrabaho sa ESPlorer ay inilarawan sa susunod na hakbang

Hakbang 10: Nodemcu: Pag-upload ng Mga Lua na Script sa Nodemcu Sa ESPlorer_1

• I-click ang Refresh button
• Piliin ang COM (Komunikasyon) port & baud rate (Karaniwang ginagamit 9600)
• I-click ang Buksan

Hakbang 11: Nodemcu: Pag-upload ng Lua Scripts sa Nodemcu Sa ESPlorer_II

Hakbang 12: Nodemcu: Pag-upload ng Mga Lua na Script sa Nodemcu Sa ESPlorer_III

Ang pindutan ng I-save at i-compile ay magpapadala ng lahat ng apat na lua script sa nodemcu, pagkatapos ng nodemcu na ito ay handa nang makipag-usap sa aming arduino.

Pagkuha ng impormasyon sa CHIP ID:

Ang bawat nodemcu ay may isang chip id (marahil ay ilang hindi.), Ang chip id na ito ay karagdagang kinakailangan upang mag-publish ng mensahe sa MQTT broker, upang malaman ang tungkol sa chip ID i-click ang pindutang Chip id sa "ESPlorer"

Hakbang 13: Nodemcu: Pag-configure ng Arduino upang Makipag-usap Sa Nodemcu

Ang nabanggit na code ay tumutukoy sa kahalumigmigan, temp at kahalumigmigan sa lupa at karagdagang pagpapakita ng data sa nokia LCD 5110, at serial.

Code ng Arduino

Kaysa ikonekta ang Arduino RX --- Nodemcu TX

Arduino TX --- Nodemcu RX

Kasama rin sa code sa itaas ang mga paraan upang magamit ang softserial library, kung saan maaari ding magamit ang mga pin ng DO upang gumana bilang mga serial pin, ginamit ko ang mga RX / TX pin upang kumonekta sa nodemcu serial port.

Pag-iingat: Habang ang nodemcu ay gumagana sa 3.3V pinapayuhan na gamitin ang antas ng shifter, subalit direkta akong nakakonekta nang walang anumang levelshifter at ang pagganap ay mukhang tama para sa itaas na aplikasyon.

Hakbang 14: Nodemcu: Pagse-set up ng MQTT Client sa Android

Ang huling hakbang para sa pagtingin ng impormasyon sa mobile sa android client: -

Mayroong iba't ibang MQTT android application, ginamit ko ang isa mula sa google play kasama ang sumusunod na link:

.https://play.google.com/store/apps/details?

Ang pagsasaayos para sa android app ay medyo simple at kailangang i-configure ng isa ang sumusunod

• Ang address ng Host ng MQTT kasama ang port no
• MQTT pangalan ng gumagamit at address
• Ang address ng node ng MQTT broker

Matapos ang pagdaragdag ng mga detalye sa itaas, ikonekta ang application, kung ang application ay konektado sa MQTT broker, kaysa sa lahat ng katayuan ng input / serial data ng komunikasyon mula sa arduino ay lilitaw bilang isang log.

Hakbang 15: Karagdagang Mga Hakbang: Paggawa Sa Nokia LCD 5110

Ang sumusunod ay ang pagsasaayos ng pin para sa LCD 5110

1) RST - I-reset

2) CE - Paganahin ang Chip

3) D / C - Pagpili ng Data / Command

4) DIN - Serial Input

5) CLK - Pag-input ng Orasan

6) VCC - 3.3V

7) LIGHT - Control ng Backlight

8) GND - Ground

Tulad ng ipinakita sa itaas ikonekta ang arduino sa LCD 5110 sa itaas na pagkakasunud-sunod na may 1-10 K risistor sa pagitan.

Ang mga sumusunod ay ang mga koneksyon ng pin to pin para sa LCD 5110 sa Arduino uno

• CLK - Arduino Digital pin 3
• DIN - Arduino Digital pin 4
• D / C - Arduino Digital pin 5
• RST - Arduino Digital pin 6
• CE - Arduino Digital pin 7

Ang karagdagang "BL" na pin ng LCD 5110 ay maaaring magamit kasama ang potentimeter (0-100K) upang makontrol ang liwanag ng LCD

Ang silid-aklatan na ginamit para sa itaas na code ay: - I-download ang PCD8544 mula sa ibaba na nabanggit na link

Ang pagsasama ng DHT11, sensor ng temperatura at halumigmig na may arduino ay maaaring tingnan mula sa pagsunod sa link na DHT11.

Hakbang 16: Ang Pangwakas na Assembling

Ang huling hakbang ay upang tipunin ang lahat sa itaas sa isang kahon na mas mabuti, para sa supply na ginamit ko ang 10000mah powerbank upang mapagana ang parehong Arduino pati na rin ang Nodemcu.

Maaari din kaming gumamit ng wall socket charger para sa mahabang tagal, kung nais.