Sıcaklık ve Nem Monitörü: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bitkilerinizi hızla öldürmenin iki kesin yolu vardır. İlk yol, aşırı sıcaklıklarda onları pişirmek veya dondurmaktır. Alternatif olarak, onları az veya fazla sulamak köklerin solmasına veya çürümesine neden olur. Elbette, yanlış besleme veya aydınlatma gibi bir bitkiyi ihmal etmenin başka yolları da vardır, ancak bunların etkili olması genellikle günler veya haftalar alır.

Otomatik bir sulama sistemim olmasına rağmen, sulamada büyük bir arıza olması durumunda tamamen bağımsız bir sıcaklık ve nem izleme sistemine sahip olma ihtiyacı hissettim. Cevap, bir ESP32 modülü kullanarak sıcaklık ve toprak nemi içeriğini izlemek ve sonuçları internete göndermekti. Verileri grafikler ve çizelgeler olarak görmeyi seviyorum ve bu nedenle okumalar eğilimleri bulmak için ThingSpeak'te işleniyor. Bununla birlikte, internette, tetiklendiğinde e-posta veya mesaj gönderecek birçok başka IoT hizmeti vardır. Bu Talimat, bağımsız bir sıcaklık ve nem veri kaydedicisinin nasıl oluşturulacağını açıklar. Her yerde bulunan DS18B20, büyüyen alandaki sıcaklığı ölçmek için kullanılır. Bir DIY tansiyon ölçer, büyüyen ortamdaki bitkiler için ne kadar su bulunduğunu izler. Bu sensörlerden gelen veriler ESP32 tarafından toplandıktan sonra, ThingSpeak'e gönderilmek üzere WiFi üzerinden internete gönderilir.

Gereçler

Bu monitör için kullanılan parçalar Ebay veya Amazon'da kolayca bulunabilir. Dijital Barometrik Basınç Sensörü Modülü Sıvı Su Seviyesi Kontrol KartıDS18B20 Su Geçirmez Sıcaklık SensörüTropf Blumat Seramik ProbESP32 Geliştirme Kartı5k direnç5-12V güç kaynağıTansiyometre ve sensöre uyacak çeşitli plastik borularMontaj kutusu ve kabloWiFi bağlantısı

Adım 1: Sıcaklık Ölçümü

DS18B20'nin su geçirmez versiyonu, sıcaklığı ölçmek için kullanılır. ESP32'ye yalnızca tek bir kablonun bağlanması gerekmesi için bilgiler, 1 Kablolu bir arabirim üzerinden aygıta ve aygıttan gönderilir. Her DS18B20 benzersiz bir seri numarası içerir, böylece birkaç DS18B20 aynı kabloya bağlanabilir ve istenirse ayrı ayrı okunabilir. Veri okumayı büyük ölçüde basitleştiren DS18B20 ve 1-Wire arayüzünü işlemek için Arduino kitaplıkları ve talimatları internette kolayca bulunabilir. eskiz.

Adım 2: Tansiyometre Yapısı

Tansiyometre, büyüyen ortamla yakın temas halinde suyla dolu seramik bir kaptır. Kuru koşullarda, su, daha fazla hareketi durdurmak için kapta yeterli vakum oluşana kadar seramik içinde hareket edecektir. Seramik kaptaki basınç, bitkiler için ne kadar su bulunduğunun mükemmel bir göstergesidir. Tropf Blumat Seramik Probu, resimde gösterildiği gibi probun üst kısmını keserek bir DIY tansiyometre yapmak için hacklenebilir. Pipte küçük bir delik açılır ve pip üzerine 4 inçlik şeffaf plastik tüp preslenir. Tüpün sıcak suda ısıtılması plastiği yumuşatacak ve işlemi kolaylaştıracaktır. Geriye sondayı ıslatıp kaynamış su ile doldurmak, sondayı zemine itmek ve basıncı ölçmek kalıyor. İnternette tansiyometre kullanımı hakkında birçok bilgi var. Asıl sorun, her şeyi sızıntıdan uzak tutmaktır. Herhangi bir hafif hava kaçağı karşı basıncı azaltır ve su seramik kaptan sızar. Plastik tüpteki su seviyesi üstten yaklaşık bir inç uzakta olmalı ve gerektiğinde su ile doldurulmalıdır. Sızdırmayan iyi bir sistemin yalnızca ayda bir veya daha fazla doldurulması gerekir.

Adım 3: Basınç Sensörü

Tansiyometre basıncını ölçmek için eBay'de yaygın olarak bulunan Dijital Barometrik Basınç Sensörü Modülü Sıvı Su Seviyesi Kontrol Kartı kullanılır. Basınç sensörü modülü, 24 bit D/A dönüştürücülü bir HX710b amplifikatöre bağlı bir gerinim ölçerden oluşur. Ne yazık ki, HX710b için özel bir Arduino kütüphanesi yok, ancak HX711 kütüphanesi bunun yerine sorunsuz çalışıyor gibi görünüyor. HX711 kütüphanesi, sensör tarafından ölçülen basınçla orantılı 24 bitlik bir sayı verecektir. Çıktı sıfır ve bilinen bir basınçta not edilerek, sensör kullanıcı dostu basınç birimleri sağlayacak şekilde kalibre edilebilir. Tüm boru işlerinin ve bağlantıların sızdırmaz olması hayati önem taşır. Basınçtaki herhangi bir kayıp, suyun seramik kaptan çıkmasına neden olur ve tansiyometrenin sık sık doldurulması gerekir. Sızdırmaz bir sistem, gerilimölçerde daha fazla suya ihtiyaç duymadan önce haftalarca çalışacaktır. Su seviyesinin haftalar veya aylar yerine saatlerce düştüğünü fark ederseniz, boru bağlantı yerlerinde boru klipsleri kullanmayı düşünün.

Adım 4: Basınç Sensörü Kalibrasyonu

HX711 kitaplığı, sensör tarafından ölçülen basınca göre 24 bitlik bir sayı verir. Bu okumanın psi, kPa veya milibar gibi daha tanıdık basınç birimlerine dönüştürülmesi gerekir. Bu Eğitilebilir milibarlarda, çalışma birimleri olarak seçilmiştir, ancak çıktı, diğer ölçümlere kolayca ölçeklenebilir. Arduino krokisinde ham basınç okumasını seri monitöre göndererek kalibrasyon amaçlı kullanılabilecek bir çizgi vardır. Bilinen basınç seviyeleri, bir su sütununu desteklemek için gereken basınç kaydedilerek oluşturulabilir. Desteklenen her inç su 2,5 mb'lik bir basınç oluşturacaktır. Kurulum şemada gösterilmiştir, okumalar seri monitörden sıfır basınçta ve maksimum basınçta alınır. Bazı insanlar ara okumalar, en uygun çizgiler ve tüm bu saçmalıklardan hoşlanabilir, ancak gösterge oldukça doğrusaldır ve 2 noktalı kalibrasyon yeterince iyidir! Ofset ve ölçek faktörünü iki basınç ölçümünden çıkarmak ve ESP32'yi flaş etmek mümkündür. tek seansta. Ancak, negatif sayı aritmetiği ile tamamen kafam karıştı! İki negatif sayıyı çıkarmak veya bölmek aklımı mı karıştırdı? Kolay yolu seçtim ve ilk önce ofseti düzelttim ve ölçekleme faktörünü ayrı bir görev olarak sıraladım. Öncelikle sensörden gelen ham çıktı, sensöre bağlı hiçbir şey olmadan ölçülür. Bu sayı, uygulanan basınç için sıfır referansı vermek üzere ham çıktı okumasından çıkarılır. ESP32'yi bu ofset düzeltmesiyle yanıp söndükten sonraki adım, doğru basınç birimlerini vermek için ölçekleme faktörünü ayarlamaktır. Bilinen yükseklikte bir su sütunu kullanılarak sensöre bilinen bir basınç uygulanır. ESP32 daha sonra istenen birimlerde basıncı vermek için uygun bir ölçekleme faktörü ile parlatılır.

Adım 5: Kablolama

Vahşi doğada ESP32 geliştirme kartının birkaç sürümü var. Bu Eğitilebilirlik için 30 pinli bir sürüm kullanıldı, ancak diğer sürümlerin çalışmaması için hiçbir neden yok. İki sensörün yanı sıra, diğer tek bileşen, DS18B20 veriyolu için 5k'lik bir çekme direncidir. Push on konektörler kullanmak yerine, daha fazla güvenilirlik için tüm bağlantılar lehimlenmiştir. ESP32 geliştirme kartında, 12 V'a kadar bir voltaj kaynağının kullanılabilmesi için yerleşik bir voltaj regülatörü vardı. Alternatif olarak üniteye USB soketinden güç sağlanabilir.

Adım 6: Arduino Kroki

Sıcaklık ve nem monitörü için Arduino taslağı oldukça gelenekseldir. Öncelikle kütüphaneler kurulur ve başlatılır. Ardından WiFi bağlantısı, ThingSpeak'e veri göndermeye hazır hale getirilir ve sensörler okunur. Basınç okumaları, sıcaklık okumalarıyla birlikte ThingSpeak'e gönderilmeden önce milibara dönüştürülür.

7. Adım: Kurulum

ESP32, koruma için küçük bir plastik kutuya monte edilmiştir. Modüle güç sağlamak için bir USB güç kaynağı ve kablosu kullanılabilir veya alternatif olarak yerleşik regülatör 5-12V DC besleme ile başa çıkacaktır. ESP32 ile zor yoldan öğrenilen bir ders, dahili antenin oldukça yönlü olduğudur. Anten düzeninin açık ucu yönlendiriciye doğru bakmalıdır. Pratikte bu, modülün genellikle anten en üstte olacak şekilde dikey olarak monte edilmesi ve yönlendiriciye doğrultulması gerektiği anlamına gelir. Artık ThingSpeak'te oturum açabilir ve bitkilerinizin pişmediğini, donmadığını veya kurumadığını kontrol edebilirsiniz!

ADDENDUMI, bitkilerin ne zaman sulanacağına karar vermek için birçok yol denedi. Bunlara alçı bloklar, direnç probları, buharlaşma-terleme, kapasitans değişiklikleri ve hatta kompostun tartılması dahildir. Benim sonucum, tansiyometrenin en iyi sensör olduğu, çünkü bitkilerin kökleri aracılığıyla suyu çekme şeklini taklit ediyor. Konuyla ilgili düşünceleriniz varsa lütfen yorum yapın veya mesaj atın…