ESP32 WiFi TOPRAK NEM SENSÖRÜ: 5 Adım

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

Toprağın direncini ölçmek için topraktan elektrik sinyali gönderen ucuz toprak nem sensörlerinin hepsi başarısız oluyor. Elektroliz, bu sensörleri pratik olarak kullanmaz hale getirir. Elektroliz hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz. Bu projede kullanılan sensör kapasitif bir sensördür ve ıslak toprakla temas eden hiçbir iletken metal yoktur.

Bellenimi (Arduino taslağı) yükledikten sonra, sensör kendi üzerinde bir web sunucusu oluşturacak ve WiFi yönlendiricinize giriş yapacaktır. Artık web tarafına ESP32 sensöründen erişebilirsiniz. Buluta hiçbir veri gönderilmez.

Arduino Programlama, Lehimleme becerileri ve HTML vb. ile biraz aşinalık yardımcı olabilir. Bu projeyi yapıyorsanız, lütfen aşağıdaki yükleme bağlantısı aracılığıyla fotoğraf yükleyin. Hack'lemenin tadını çıkarın.

Bu sensör şunları okuyabilir:

1. Toprak Nemi (Kodum gravimetrik toprak su içeriğini hesaplayacaktır)
2. Hava sıcaklığı ve bağıl nem

Gereçler

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + Bluetooth Batarya + DHT11 Toprak Sıcaklık Ve Nem Sensör Modülü

2. Veri kaydı için (isteğe bağlı)

   • bir Mikro SD Kart Modülü.
   • Ekmek Tahtası ve VEYA
   • Havya, lehim pastası.
   • Altı Dişi-Erkek atlama kablosu.

Adım 1: PC/MAC'İNİZE ARDUINO IDE'Yİ KURUN VE YAPILANDIRIN

Bu kurulum prosedürü bir Windows PC, MAC ve LINUX (x86) sisteminde çalışmalıdır. Ne yazık ki Raspberry PI kullanıcıları için ESP32 Board için LINUX (ARM) Kitaplıkları henüz mevcut değil (onları kaynaktan derleyen gerçekten zeki insanlar olmasına rağmen).

1. Arduino IDE'yi indirin ve yükleyin
2. Tercihler menüsünde, Ek Pano Yöneticisi URL'sine https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json ekleyin.
3. ESP32 Kitaplıklarını Tools>Board>Boards Manager'dan yükleyin. esp32'yi espressif sistemleriyle arayın
4. Menüden Panonuzu seçin: Araçlar>Board>"WeMos" WiFi ve Bluetooth Pil

5. Gerekli DHT11 Kitaplıklarını Araçlar>Kütüphaneleri Yönet'ten yükleyin…

   1. DHT sensör kitaplığını Adafruit Sürüm 1.3.7 (Veya sonrası?)
   2. Adafruit Unified Sensor by Adafruit Sürüm 1.0.3'ü kurmanız gerekiyor.

2. Adım: KAYIT İÇİN MİKRO SD KART TAKIN (İSTEĞE BAĞLI)

Verilerinizi kaydetmeniz gerekiyorsa, bir Pololu Micro SD Kart Modülü takın. Diğer SD kartların kabloları ve kodları farklı olabilir.

Adım 3: ARDUINO SKETCH'İ İNDİRİN

1. İlgili arduino taslağını GitHub'dan indirin ve açın.

   1. Mikro sd kart modülü takılı değilse Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino kullanılmalıdır.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino bir mikro sd kart gerektirir ve NTP sunucusuna internet erişimini sürdürür. Bu seçenek çok hassas bir zamana sahiptir, ancak büyük miktarda akım kullanır ve pili tüketebilir.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino, sıfırlandıktan sonra bir mikro sd kart ve NTP sunucusuna internet erişimi gerektirir. NTP sunucusundan sıfırlama sırasında alınan tarih/saati güncellemek için ESP32'nin dahili RTC'sini kullanır. Bu, güç açısından en verimli çözümdür, ancak zaman o kadar doğru olmayabilir.
2. Çizimde Yönlendirici SSID'nizi ve Parolanızı düzenleyin.
3. Önyükleme düğmesine basarken çizimi derleyin.
4. Derleme başarılıysa, EN düğmesine basın ve hemen Arduino Seri Monitörünü başlatın (115200 Baud Rate)
5. Mavi LED'in yanıp sönmesini bekleyin
6. Seri monitörde yazdırılan IP adresini alın, tarayıcınıza girin. Şimdi sensör verileri web sayfasını göreceksiniz.
7. Micro sd kart okuyucu eklediyseniz ve ilgili arduino skeçlerinden birini derlediyseniz, micro sd kartınızın /datalog.txt dosyasından verilerinize ulaşabilirsiniz.

Adım 4: GRAVIMETRİK SU İÇERİĞİ-KALİBRASYON

GPIO 32'den alınan toprak nemi okumasını nasıl yorumlamalıyım?

Bir yöntem, toprağın gravimetrik su içeriğini hesaplamaktır. Şu şekilde hesaplanır:

(Toprak Numunesindeki Su Kütlesi)/(Numunedeki Kuru Toprak Kütlesi)

Bahçemden kuru toprak topladım (Limpopo, Güney Afrika, Ağustos ayı ve toprak kuru, gerçekten kuru). Toprağı fırında kurutabilirsiniz.

1. Ağırlık kuru toprak
2. kuru toprağı bir kaba dökün, sensörü toprağa yerleştirin ve ham sensör okuması yapın (web arayüzünü kullanın). Su Kütlesini (bu aşamada =0) ve sensör okumasını kaydedin.
3. Sensörü çıkarın, 10 ml (gram) su ekleyin, toprağı ve suyu uygun şekilde karıştırın ve Su Kütlenizi (bu aşamada =10) ve sensör değerini kaydedin.
4. Bu işleme istediğiniz kadar devam edin veya su eklemek sensör okumasını etkilemeyene kadar devam edin.
5. Sonuçlarım ekteki excel sayfasındadır. GWC, gwc=exp(-0.0015*SensorValue + 0.7072) şeklinde hesaplanır

Adım 5: Gelecekteki Gelişmeler

1. Harici bir RTC (Gerçek Zamanlı Saat) bağlayın. Şu anda, veri kaydı için zaman almak için NTP (Ağ Zaman Protokolü) kullanılmaktadır. Bu, WiFi gerektirir ve şu anda yoğundur
2. Pil kullanımından tasarruf etmek için WiFi ve web sunucusunu başlatmak ve durdurmak için basmalı düğmeler ekleyin.
3. Bir GPRS modülü ekleyin ve WiFi'yi devre dışı bırakın. Bu güç tasarrufu sağlayacaktır.