Senzor de umiditate pentru flori IOT WiFi (alimentat cu baterie): 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

În acest instructable vă prezentăm cum să construiți senzor WiFi de umiditate / apă cu un monitor de nivel al bateriei în mai puțin de 30 de minute. Dispozitivul monitorizează un nivel de umiditate și trimite date către un smartphone prin internet (MQTT) cu un interval de timp ales. Utilizați orice aplicație mobilă MQTT pentru a primi și vizualiza datele. Dispozitivul este alimentat cu baterii 2xAAA (sau un singur AAA), dacă este configurat corect, poate dura ani de zile. Se conectează la internet prin rețeaua Wi-Fi utilizând modulul Wi-Fi Things On Edge Cricket, deci nu aveți nevoie de niciun hub IoT suplimentar.

Provizii

Înainte de a începe, asigurați-vă că aveți următoarele componente:

1. Modul Cricket Wi-Fi (https://www.thingsonedge.com)
2. Senzor de umiditate a solului
3. Bloc terminal cu 6 căi
4. 2 baterii AAA (AAA sau AA)
5. Pachet de baterii AAA (fie AAA, fie AA)
6. 3x fire jumper feminin / feminin

Dacă sunteți gata să începem

Pasul 1: Asamblare

Acum trebuie să conectați bateriile și senzorul de umiditate la modulul Cricket urmând pașii următori:

1. Conectați bateria VCC / + (cablu roșu) la portul BAT Cricket NOTĂ: Modulul Cricket poate fi alimentat fie pe baterii AA sau AAA
2. Conectați senzorul VCC / + (cablu verde) la portul 3V3 al lui Cricket NOTĂ: portul de 3,3V furnizează 3,3V stabil, indiferent de nivelul de tensiune al bateriei.
3. Conectați semnalul analogic senzor AOUT (cablu galben) la portul IO2 al Cricket NOTĂ: Acest port poate fi configurat ca semnal analogic. Datele vor fi raportate smartphone-ului dvs.
4. Conectați senzorul GND / (-) (cablu albastru) la portul GND al Cricket
5. Conectați bateria GND / (-) (cablu negru) la același port Cricket GND

Bravo, ați asamblat cu succes dispozitivul!

Înainte de a începe să utilizați dispozitivul, acesta trebuie configurat în Developer Portal. Vă rugăm să accesați secțiunea următoare.

Pasul 2: configurați dispozitivul în portalul pentru dezvoltatori

Configurați dispozitivul în întregime OTA (Over The Air) pe Things On Edge - Portal pentru dezvoltatori (https://dev.thingsonedge.com). Configurația este recuperată de Cricket prin internet atunci când este conectat la Wi-Fi (a se vedea secțiunea următoare).

Acum să-l configurăm mai întâi. Pentru senzorul de umiditate se recomandă setarea următoarei configurații:

• Setați IO2 ca intrare analogică
• Raportați nivelul de umiditate la fiecare 2 ore - dispozitivul dvs. va funcționa pe baterii alcaline 2xAAA mai mult de 2 ani.

1. Deschideți Portalul pentru dezvoltatori TOE (https://dev.thingsonedge.com) din orice browser, fie de pe PC, fie de pe mobil. Trebuie să vă înregistrați / să vă conectați la Portalul pentru dezvoltatori pentru a activa și configura dispozitivul în contul dvs. În caz contrar, dispozitivul nu va funcționa.

2. După conectarea / înregistrarea cu succes, trebuie să faceți clic pe „Adăugați un dispozitiv nou” pentru a vă activa dispozitivul în sistem. Trebuie să utilizați numărul de serie unic imprimat pe o etichetă pe spatele Cricket.

   AVERTISMENT: Trebuie să păstrați numărul de serie numai pentru dvs. Nu îl împărtășiți cu nimeni altcineva. Numărul de serie este un cont privat de comunicații MQTT între dispozitivul dvs. și un smartphone sau orice alt serviciu de internet. Cu alte cuvinte, păstrați-l la fel de secret ca un cod PIN pentru un card de credit.

   Acum vă puteți configura dispozitivul.

3. Setați următoarea configurație: RTC: ON

   Unități RTC: secunde (urmează a fi modificate ulterior)

   Valoarea unităților RTC: 30 (va fi modificată ulterior)

   IO2: intrare analogică

   IO3: Dezactivat

   Monitor baterie: Pornit

   Separator baterie: 0

   Senzor de temperatură: oprit

   Actualizări forțate pe - IO1 Wake Up: Activat (va fi modificat mai târziu)

   Actualizări forțate la - RTC Wake Up: Activat (va fi modificat mai târziu)

   Postați evenimente: lăsați toate goale

4. Odată ce ați configurat configurația, apăsați butonul Salvare.

Bine făcut! Ești aproape acolo! Acum trebuie doar să vă conectați dispozitivul la internet prin rețeaua Wi-Fi. Vă rugăm să urmați următoarea secțiune despre cum să o faceți.

Pasul 3: Conectați-vă la rețeaua Wi-Fi (internet)

În câțiva pași, vă veți conecta dispozitivul la internet prin rețeaua Wi-Fi. Tot ce trebuie să faceți este să activați hotspot-ul privat Wi-Fi Cricket și apoi să deschideți o pagină web privată pentru a trece acreditările rețelei Wi-Fi. Vă rugăm să urmați pașii de mai jos:

1. Țineți apăsat un buton de pe modul timp de 5 secunde până când LED-ul este aprins constant.
2. Odată ce LED-ul este aprins în mod constant, Cricket a deschis un punct fierbinte Wi-Fi privat. Conectați-vă de la un laptop sau smartphone la punctul fierbinte cu următoarele acreditări: SSID: toe_device Nu este necesară o parolă
3. Odată conectat, deschideți o pagină web privată: https://192.168.4.1/index.html NOTĂ: asigurați-vă că LED-ul este încă aprins! Dacă este OFF, repetați pașii de la început
4. Acum puteți trece acreditările rețelei Wi-Fi și faceți clic pe CONECTARE. Dacă ați trecut SSID-ul corect și parola, după câteva secunde, dispozitivul ar trebui să raporteze că este online și LED-ul va fi stins.

Felicitări! Acum dispozitivul dvs. este live și conectat la internet! Puteți începe să citiți datele de la senzor pe telefonul dvs. smartphone sau orice alte servicii de internet. Vă rugăm să consultați secțiunea următoare ca exemplu.

Pasul 4: Utilizarea MQTT Client pe mobil

Puteți utiliza orice client MQTT preferat. Cu toate acestea, pentru completitudinea acestui proiect, să folosim aplicația IoT MQTT Panel pentru a primi și vizualiza date. Modulul Cricket se conectează prin brokerul MQTT Things On Edge cu latență scăzută (mqtt.thingsonedge.com). Trebuie doar să faceți următorii pași:

1. Configurați o conexiune server cu următoarele detalii: Adresa IP server / broker: mqtt.thingsonedge.com Număr port: 1883 Protocol de rețea: TCP
2. Adăugați dispozitiv de ex. "Senzor de umiditate"
3. Accesați opțiunile avansate: Nume utilizator: your_cricket_serial_number Parolă: your_cricket_serial_number Conectați-vă automat: DA
4. Apăsați butonul Creare
5. Apăsați ADAUGĂ PANEL
6. Selectați: Grafic liniar
7. Setați detaliile pentru graficul 1 pentru a citi datele de la senzor (din portul Cricket IO2) Numele panoului: de ex. Senzor de umiditate Tema pentru graficul 1: / your_cricket_serial_number / io2 Arată zona: YES Puncte de afișare: DA

Pentru mai multe informații, consultați capturile de ecran atașate din panoul IoT MQTT.

Felicitări! Senzorul dvs. de umiditate funcționează deja și trimite date pe internet către telefonul dvs. smartphone. Nivelul bateriei poate fi monitorizat prin MQTT folosind topic dedicat / your_cricket_serial_number / batt

Pasul 5: Optimizați dispozitivul să funcționeze ani de zile pe baterii

Puteți face dispozitivul să funcționeze ani de zile cu aceste baterii. Trebuie doar să faceți următoarele modificări:

1. treziți-vă la fiecare două ore, de ex. 2 ore
2. trimiteți date pe internet numai atunci când valoarea senzorului se schimbă

Deschideți Portalul pentru dezvoltatori TOE (https://dev.thingsonedge.com) și setați următoarea configurație:

• RTC: PORNIT
• Unități RTC: Ore (trimiteți date numai la schimbare)
• Valoarea unităților RTC: 2
• IO2: intrare analogică
• Divizor analog IO2: 3
• IO3: Dezactivat
• Monitor baterie: Pornit
• Separator baterie: 3
• Senzor de temperatură: oprit
• Actualizarea forțată activată - IO1 Wake Up: Off (trimiteți date numai când le modificați)
• Actualizări forțate activate - RTC Wake Up: Off (trimiteți date numai când le modificați)
• Postați evenimente: lăsați toate goale

Pasul 6: Monitorizați nivelul bateriei

În principiu, cu cât modulul comunică mai puțin cu norul, cu atât este mai bună economisirea energiei. Modulul Cricket necesită energie fie pentru trimiterea unei actualizări în cloud, fie pentru evaluarea valorilor senzorilor atașați. Este adevărat 0A când este în starea OFF.

În practică, acesta poate trimite 10k mesaje către cloud folosind baterii alcaline 2xAAA și mai mult de 15k atunci când se utilizează baterii cu litiu. În acest caz, configurația monitorului bateriei este, de asemenea, setată pentru a actualiza serviciul cloud atunci când valoarea nivelului bateriei se schimbă numai. În plus, consumul bateriei poate fi redus prin reducerea rezoluției măsurării unui semnal analogic.

Valoarea bateriei poate fi calculată după cum urmează:

Vbatt = val * (3.5 / 256) * 2 ^

Divizorul bateriei în care valul este raportat la nivelul bateriei de la serviciul MQTT.

În acest caz, 1,4V indică un nivel scăzut al bateriei alcaline și sugerează înlocuirea acesteia, valoarea raportată prin MQTT este de 13 Vbatt (V) = 13 * 3,5 / 256 * 8 = 1,42V

Valoarea minimă pentru Cricket este de 1,1V.

Configurare intrare analogică IO2:

• IO2: intrare analogică
• Divizor analog IO2: 3

Aceste valori reduc rezoluția semnalului analogic și reduc semnificativ consumul bateriei, modulul va reduce timpul trimitând noi valori actualizate în cloud.

În mod similar, valoarea analogică poate fi calculată folosind următoarea formulă: IO2 (V) = io2_val * 3.5 / 256 * 2 ^ IO2 Analog Divider

Divizorul analogic de 3 oferă rezoluție aprox. 0,1V

Pasul 7: Primiți și mai multe date …

Puteți juca mult mai mult cu dispozitivul dvs. actual, cum ar fi citirea senzorului de temperatură încorporat, citirea nivelului bateriei și multe altele. Vă rugăm să verificați mai multe informații despre Things On Edge GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket).

Pasul 8: Feedback

Vă mulțumim că vă luați timp! Dacă ți-ar plăcea să construiești acest senzor de umiditate, aș aprecia cu adevărat dacă ai putea răspândi vestea printre colegii tăi. Dacă aveți feedback sau sugestii despre cum să-l îmbunătățiți și să le ușurați altor oameni, aș fi mai mult decât fericit să fac acest lucru. Sunt deschis pentru sugestiile voastre.

Multe mulțumiri și Bucurați-vă!