IoT Nem Sensörü: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

İç mekan bitkilerinin suya ihtiyacı olduğunda bana haber verecek bir nem sensörü istedim. Tohum başlangıcı ve olgun iç mekan bitkileri için kullanabileceğim bir şey istedim. Her zaman onları fazla ya da az suladığımdan endişeleniyorum.

Arduino cihazları için IoT yazılımı üzerinde çalışmak için biraz zaman harcadım, başkalarının yazılımlarını kullanarak benimkinin gereksinimleri hakkında oldukça iyi bir fikrim vardı.

1. Birden fazla cihaza flaş yapabileceğim ve wifi üzerinden yapılandırabileceğim bir şey istedim. Her yeni cihaza yüklediğimde bir yapılandırma dosyasını değiştirmek zorunda kalmak istemedim. Ayrıca, her zaman bu kodu paylaşmayı planladığım için kimlik bilgilerini veya diğer özellikleri koda koymak istemedim.
2. Ayrıca gelecekteki projeler için özelleştirebileceğim oldukça sağlam bir yazılım çerçevesi istedim. Bu bir nem sensörüdür. Bir hareket/ışık/ses/titreşim/eğim sensörü oluşturabilirim ve bunun için aynı yazılımlardan bazılarını kullanabilmek istedim.
3. Sonunda bunun pille çalışmasını istedim ve bu nedenle uzun süre dayanmasını istedim. Cihazın çoğu zaman uykuda geçireceği Derin Uyku modunu bulmak için biraz zaman harcadım.

Gereçler

Wemos D1 Mini

Kapasitif Nem Sensörü

18650 Pil

Pozitif ve Negatif Pil Konnektörleri

Sürgülü Anahtarlar

Parçaları birbirine bağlamanın ve yerleştirmenin başka yollarını bulabilmenize rağmen, bir 3D Yazıcıya erişim de oldukça önemlidir.

İşte oluşturduğum tüm modellerin bulunduğu Thingiverse gönderime bir bağlantı.

1. Adım: Yazılımı Alın

Yazılımımı GITHUB'a yayınladım. PlatformIO kullanılarak oluşturulmuştur

1. VSCode ve PlatformIO'yu kurmak için PlatformIO Web Sitesindeki talimatları izleyin
2. Donanım yazılımını GITHUB depomdan indirin. Klonla'ya tıklayın veya ZIP'i indirin ve İndirin
3. Klasörü VSCode'da ayıklayın ve açın
4. Wemos D1'i mikro USB aracılığıyla bilgisayarınıza bağlayın
5. VSCode'da PlatformIO panelini açmak için uzaylıya tıklayın
6. Bellenimi Wemos panosuna yüklemek için Oluştur ve Yükle'ye tıklayın

2. Adım: Sensörünüzün Konuşacağı Bir Blynk Projesi Kurun

MQTT ve Blynk olmak üzere iki tür hizmete odaklandım, ikisi de isteğe bağlı.

Blynk, kullanımı kolay ve ucuz bir IoT platformudur. Çoğunlukla ücretsiz olarak aldığınız bileşen kredilerini kullanarak uygulamalar oluşturabilirsiniz. Krediniz biterse, uygulama satın alımlarını kullanarak daha fazla satın alabilirsiniz.

1. Blynk uygulamasını telefonunuza yükleyin
2. Bir hesap oluşturun
3. Yeni Bir Proje Oluştur
4. Bir isim verin ve cihaz olarak Wemos D1'i seçin
5. E-postanızdan Blynk Anahtarını alın, bu daha sonra cihazı yapılandırmak için kullanılacaktır.
6. Devam edin ve bir bileşen eklemek için proje kontrol panelinizde herhangi bir yere dokunun
7. Şimdilik LCD Ekranı seçin, ancak daha sonra bir grafik veya diğer bileşenler için değiştirebilirsiniz. Blynk, bileşenleri geri dönüştürmenize olanak tanır, böylece kredileri boşa harcama konusunda endişelenmenize gerek kalmaz
8. LCD ekrana dokunun ve pinleri ayarlayın. Ürün yazılımı iki sanal pin kullanır. Uygulamanızda aynısını daha sonra ürün yazılımınız olarak kullandığınız sürece hangilerini kullandığınızın bir önemi yoktur.

3. Adım: MQTT Hizmetini Ayarlayın (Ev Asistanı)

Ev otomasyonum için zaten Home Assistant'ı kullanıyorum ve kuruyan bir tesis veya raporlamayı durduran (pil bitmiş) bir sensör için bildirimler ayarlamayı planlıyorum.

İsterseniz HA kurulumu için bilgileri burada bulabilirsiniz ya da MQTT için bir Sivrisinek Hizmeti kurabilirsiniz.

Her iki durumda da ip adresinizi, kullanıcı kimliğinizi ve şifrenizi bilmek isteyeceksiniz.

Home Assistant kullanıyorsanız, MQTT platformunda bir sensör kuracaksınız ancak chipid'e ihtiyacınız olacak. Firmware, nem okuma değeri ile [chip id]/nem başlıklı bir mesaj yayınlayacaktır.

İşte Home Assistant için örnek bir sensör konfigürasyonu

state_topic: "ESP6e4bac/nem/"

device_class: nem

4. Adım: Bellenimi Yapılandırın

1. Kart sıfırlandığında bir wifi erişim noktası başlatacak WifiMoisture
2. Telefonunuzu veya bilgisayarınızı kullanarak ona bağlanın
3. Bir tarayıcı açın ve 192.168.4.1'e gidin
4. Bir web formu göreceksiniz
5. Wifi kimlik bilgilerinizi ekleyin.
6. Uyku aralığını dakika olarak ayarlayabilirsiniz, ancak bunu varsayılanda bırakmanızı öneririm (cihazınız için maksimum değer)
7. Blynk Anahtarı ve/veya MQTT ayarlarını ekleyin
8. Gönder'e basın

Nemi nasıl izlemek istediğinize bağlı olarak Blynk anahtarlarını ve/veya MQTT kimlik bilgilerini girebilirsiniz. Her ikisiyle de çalışması gerekir, ancak ikisini de kullanmayı planlıyorum.

Ev otomasyonum için Ev Asistanını kullanıyorum ve MQTT'ye dayalı bir uyarı ayarlayacağım, ancak işleri gerçek zamanlı olarak izlemek için Blynk'te bir grafik de kullanıyorum.

Bu konfigürasyonu Wemos cihazı hala PC'nize bağlıyken ve seri monitörü çalıştırırken yapmanızı tavsiye ederim. Yanlış bir şey yazdıysanız veya başka sorunlarınız varsa, tanılamak için seri çıktıya ihtiyacınız olacaktır.

Adım 5: Parçaları Yazdırma

Thingiverse gönderime gidin, parçaları alın ve en son sürümü yazdırın (yazarken v2).

Hiçbir şey herhangi bir desteğe ihtiyaç duymamalıdır, ancak geniş sarkan alanlarınız olmaması için açıklıkların yukarı baktığından emin olun.

Adım 6: Her Şeyi Kablolayın

Kutuya yerleştirmeden önce her şeyi kablolamak isteyeceksiniz, ancak kablolama sırasında birleştirmeniz gereken birkaç basılı parça var. Bunu her seferinde bir adım atacağız

7. Adım: Pille Başlayın

Pil düzeneği basılı tutucudan, pozitif ve negatif konektörden, iki siyah kablodan ve bir kırmızıdan yapılmıştır.

Pil tutucuyu yazdırdıktan sonra, pozitif ve negatif konektörleri, tırnak alttan dışarı çıkacak şekilde her iki uca takın.

Pil tutucuyu ters çevirin, tırnakları dışarı katlayın ve üzerlerine bir miktar lehim ekleyin

İki siyah kablonun uçlarını bükün ve lehimle kalaylayın

Kırmızı telin ucunu lehimle kalaylayın

Ardından siyah kabloları negatif konektöre (yaylı olan) ve kırmızı kabloyu pozitif konektöre lehimleyin.

Son olarak, pil tutucunun kenarına yaslanacak şekilde tırnakları katlayın.

8. Adım: Anahtarı Birleştirin

Bu bellenim, çiplerin Derin Uyku modunu kullanarak pilden en iyi şekilde yararlanmayı amaçlamaktadır.

Cihaz uyanır, bir okuma alır ve yayınlar ve ardından tekrar uyku moduna geçer. Çipin kendini uyandırabilmesi için D0 ile RST arasında bir bağlantı kurulur.

Cihaza (yeniden) yapılandırmak istediğinizi söylemek için bu bağlantının yokluğunu kullandım. Aygıtı ilk başlattığınızda, önceden kaydedilmiş bir yapılandırması olmadığı için yapılandırma moduna geçti. Şimdi öyle, eğer bu konfigürasyonu değiştirmek isterseniz, anahtarı çevirin ve ya güç döngüsü yapın ya da sıfırlama pimine basın.

Ayrıca, bellenimin yeni bir sürümünü yüklemek için bazen D0-RST bağlantısını kesmem gerektiğini de buldum. Anahtar da bunun için çalışıyor.

Anahtar kablolaması basittir, bir taraftaki kablo RST pinine ve merkez kablo D0 pinine gider. Bunu lehimlemeden önce, basılı anahtar bloğunu anahtarın üzerine kaydırın.

Adım 9: Diğer Bağlantıları Lehimleyin

Pil tertibatı ve anahtar bloğunun kabloları bağlandığına göre, şimdi diğer tüm bağlantıların kablolarını çekmenin zamanı geldi.

1. Bataryadan gelen kırmızı kabloyu Wemos'taki 3.5v pinine lehimleyin
2. Bataryadan gelen siyah tellerden birini Wemos'taki Topraklama pimine lehimleyin
3. Her iki ucu da A0 pinine soyulmuş bir tel lehimleyin. Bunu sensördeki sarı kabloya bağlayacağız
4. Her iki ucu soyulmuş kırmızı bir teli Wemos'taki D1 pimine lehimleyin. Bu, sensöre güç sağlamak için üretici yazılımı tarafından YÜKSEK hale getirilecektir.

Alternatif olarak dişi başlığı sensörden kesebilir ve doğrudan Wemos'a lehimleyebilirsiniz. Bunu ben yapmadım ama daha sonra parçalamayı düşünmediğin sürece bunda yanlış bir şey yok.

Adım 10: Her Şeyi Kutuya Koyun

Her şeyi tam oturtmaya çalıştım ama çok fazla zorlamadım ama her baskı biraz farklı.

1. Wemos'u yerleştirin. önce usb ucunu itin. Güzelce hizalandığından emin olun. Eğer viraj alma hakkınız yoksa arka kısım kolay kolay girmeyecektir.
2. Ardından sensörü yerleştirin. Kablo zaten bağlıyken, belirli bir açıyla içeri kaydırın ve doğru konumda olduğunda aşağı bastırın. Kutu, kablolama braketine tutunmalıdır.
3. Ardından pil tutucuyu yerine oturtun. Kutunun duvarlarını biraz esnetmeniz gerekebilir. Bir tarafının açık olduğundan faydalanın (bir sonraki revizyonda iki tarafını da açık yapabilirim). Kutunun altındaki iki dairesel pedi bulun ve pil tutucuyu üzerlerine bastırın.
4. Son olarak, anahtarı kutunun içinden yerine yerleştirin. Yazdırılan anahtar bloğuna biraz baskı uyguladığınızdan emin olarak iki adet 1,7 mm x 8 mm vidayı dışarıdan vidalayın. Vidalar basılı bloğa tutunmalıdır, ancak basılı parçaların yumuşak olduğunu ve vidaların delikleri kolayca açacağını unutmayın.

Her şey kutuya girdikten sonra kabloları düzenlemek için birkaç dakikanızı ayırın. Bunları pil tutucunun yanına kaydırabilirsiniz, ancak telinize bağlı olarak kenarların yayılmasına neden olabilir.

Adım 11: Çalıştırın ve İlk Okumalarınızı Yapın

Son olarak, D0 ve RST pinlerini bağlamak ve bir pil takmak için anahtarın çevrildiğinden emin olun.

kapağı takın ve yerinde tutmak için 6 vidayı vidalayın (veya kapak sadece sürtünme ile tutabilir).

Cihaz hemen bir okuma yapmalı, yapılandırılan süre boyunca uyku moduna geçmeli ve ardından bir tane daha almalıdır.

Artık çalıştırdığınıza göre, Blynk'te bir grafik oluşturabilir, HomeAssistant'ta bir bildirim ayarlayabilir veya nemi takip etmek ve bitkilerinizi canlı tutmak için çeşitli diğer seçeneklerden herhangi birini ayarlayabilirsiniz.

Adım 12: Sonraki Yinelemeler

Gelecekte muhtemelen MQTT yazılımını ham okumadan daha fazlasını söyleyecek şekilde güncelleyeceğim. Blynk pinlerinden biri bir yorum yayınlıyor, bu yüzden en azından bunu MQTT'ye eklemek istiyorum. sonuncuyu da eklemem lazım

Ayrıca okuma aralığını ayarlar sayfasına eklemeyi veya bir kalibrasyon modu oluşturmayı planlıyorum. Buradaki fikir, onu kalibrasyon moduna geçirmek için yapılandırma sayfasını kullanmanızdır. Daha sonra, en yüksek "Kuru" ve en düşük "Islak" olarak tutularak oldukça hızlı bir şekilde art arda birkaç okuma yapılır.

Ayrıca, daha küçük bir pil kullanarak veya bazı parçaları bir araya getirerek cihazı küçültebileceğimi de düşünüyorum. Model üzerinde her zaman yapılacak işler vardır.

Son olarak, Wemos D1 Mini dışında yerleşik pil tutucusu ve/veya şarj cihazı olan başka kartlar da var. Bunları kullanmak biraz yer kazandırabilir ve daha sonra kasayı açmama gerek kalmayabilir.