Senzor de umiditate IoT: 12 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Am vrut un senzor de umiditate care să mă anunțe când plantele de interior au nevoie de apă. Am vrut ceva pe care să-l pot folosi pentru pornirea semințelor și pentru plantele de interior mature. Întotdeauna mă îngrijorează faptul că sunt fie peste, fie sub udare.

Am petrecut puțin timp lucrând la software-ul IoT pentru dispozitivele Arduino, folosind software-ul altor persoane. Am avut o idee destul de bună despre cerințele pentru ale mele.

1. Am vrut ceva pe care să-l pot clipi pe mai multe dispozitive și să îl configurez prin wifi. Nu am vrut să trebuiască să schimb un fișier de configurare de fiecare dată când am încărcat pe un dispozitiv nou. De asemenea, nu am vrut să trebuiască să pun acreditări sau alte informații în cod, deoarece am intenționat întotdeauna să împărtășesc acest cod.
2. De asemenea, am vrut un cadru destul de solid de software pe care să îl pot personaliza pentru proiecte viitoare. Acesta este un senzor de umiditate. S-ar putea să construiesc un senzor de mișcare / lumină / sunet / vibrații / înclinare și am vrut să pot folosi unele dintre aceleași programe pentru asta.
3. În cele din urmă, am vrut ca acesta să fie alimentat cu baterie și, ca atare, am vrut să dureze mult timp. Am petrecut ceva timp descoperind modul Deep Sleep în care dispozitivul va petrece cea mai mare parte a timpului într-o stare inactivă.

Provizii

Wemos D1 Mini

Senzor de umiditate capacitiv

18650 Baterie

Conectori de baterie pozitivi și negativi

Comutatoare glisante

Accesul la o imprimantă 3D este, de asemenea, destul de esențial, deși puteți găsi alte modalități de conectare și adăpostire a pieselor.

Iată un link către postarea mea Thingiverse cu toate modelele pe care le-am creat.

Pasul 1: obțineți software-ul

Mi-am publicat software-ul pe GITHUB. Este construit folosind PlatformIO

1. Urmați instrucțiunile de pe site-ul PlatformIO pentru a instala VSCode și PlatformIO
2. Descărcați firmware-ul din repo-ul meu GITHUB. Faceți clic pe Clonați sau descărcați și descărcați ZIP
3. Extrageți și deschideți folderul în VSCode
4. Conectați Wemos D1 la computer prin micro USB
5. În VSCode faceți clic pe extraterestru pentru a deschide panoul PlatformIO
6. Faceți clic pe Build and Upload pentru a încărca firmware-ul pe placa Wemos

Pasul 2: configurați un proiect Blynk pentru ca senzorul dvs. să poată vorbi

M-am concentrat pe două tipuri de servicii MQTT și Blynk, fie sunt opționale.

Blynk este o platformă IOT ușor de utilizat și ieftină. Puteți crea aplicații folosind în principal creditele componente pe care le obțineți gratuit. Dacă rămâneți fără credite, puteți cumpăra mai multe folosind achizițiile de aplicații.

1. Instalați aplicația Blynk pe telefon
2. Creează un cont
3. Creați un nou proiect nou
4. Dă-i un nume și alege Wemos D1 ca dispozitiv
5. Obțineți cheia Blynk din e-mail, aceasta va fi utilizată pentru a configura dispozitivul mai târziu
6. Continuați și atingeți oriunde pe tabloul de bord al proiectului pentru a adăuga o componentă
7. Selectați afișajul LCD pentru moment, dar îl puteți schimba pentru o diagramă sau alte componente ulterior. Blynk vă permite să reciclați componente, astfel încât să nu vă faceți griji cu privire la risipa de credite
8. Apăsați pe afișajul LCD și setați pinii. Firmware-ul folosește doi pini virtuali. Nu contează pe care le utilizați atâta timp cât utilizați același lucru în aplicație ca firmware-ul dvs. ulterior

Pasul 3: Configurați serviciul MQTT (Asistent la domiciliu)

Folosesc deja Home Assistant pentru automatizarea casei și intenționez să configurez notificări fie pentru o instalație uscată, fie pentru un senzor care a încetat raportarea (bateria este descărcată).

Puteți găsi informații pentru a configura HA aici dacă doriți sau puteți configura un serviciu Mosquitto pentru MQTT.

În ambele cazuri, veți dori să cunoașteți adresa IP, ID-ul de utilizator și parola.

Dacă utilizați Home Assistant, veți configura un senzor pe platforma MQTT, dar veți avea nevoie de chipid. Firmware-ul va publica un mesaj cu subiectul [chip id] / umiditate cu valoarea citirii umidității

Iată un exemplu de configurație a senzorului pentru Home Assistant

state_topic: "ESP6e4bac / moist /"

device_class: umiditate

Pasul 4: Configurați firmware-ul

1. Când placa se resetează Va porni un punct de acces wifi WifiMoisture
2. Conectați-vă la acesta utilizând telefonul sau computerul
3. Deschideți un browser și navigați la 192.168.4.1
4. Veți vedea un formular web
5. Adăugați acreditările dvs. wifi.
6. Puteți seta intervalul de somn în câteva minute, dar vă sfătuiesc să îl lăsați la valoarea implicită (max. Pentru dispozitivul dvs.)
7. Adăugați setările Blynk Key și / sau MQTT
8. Apăsați trimitere

Puteți introduce tastele Blynk sau acreditările MQTT în funcție de modul în care doriți să urmăriți umiditatea. Ar trebui să funcționeze cu oricare, dar intenționez să le folosesc pe amândouă.

Folosesc Home Assistant pentru automatizarea casei și voi seta o alertă bazată pe MQTT, dar folosesc și un grafic în Blynk pentru a urmări lucrurile în timp real.

Aș sfătui să faceți această configurație cu dispozitivul Wemos încă conectat la computerul dvs. și în timp ce rulați monitorul serial. Dacă ați tastat ceva incorect sau aveți alte probleme, veți avea nevoie de ieșirea serială pentru a diagnostica.

Pasul 5: Tipărirea pieselor

Accesați postarea mea de la Thingiverse, obțineți piesele și imprimați cele mai recente (v2 în momentul scrierii).

Nimic nu ar trebui să aibă nevoie de suporturi, dar asigurați-vă că deschiderile sunt orientate în sus, astfel încât să nu aveți zone extinse.

Pasul 6: conectați totul

Veți dori să conectați totul înainte de a-l introduce în cutie, dar există câteva piese tipărite pe care trebuie să le asamblați în timpul cablării. Vom face acest pas la rând

Pasul 7: Începeți cu bateria

Ansamblul bateriei este construit din suportul imprimat, un conector pozitiv și negativ, doi fire negre și unul roșu.

După ce ați imprimat suportul bateriei, introduceți conectorii pozitivi și negativi la ambele capete, cu fila care iese în jos.

Răsturnați suportul bateriei, îndoiți filele și adăugați un strat de lipit

Răsuciți capetele celor două fire negre și tăiați-le cu lipit

Întindeți capătul firului roșu cu lipit

Apoi lipiți firele negre la conectorul negativ (cel cu arc) și firul roșu la conectorul pozitiv.

În cele din urmă, pliați filetele pentru a sta plat pe partea laterală a suportului bateriei.

Pasul 8: Asamblați comutatorul

Acest firmware este menit să profite la maximum de baterie folosind modul Deep Sleep cu cipuri.

Dispozitivul se trezește ia și publică o lectură și apoi se întoarce înapoi. Pentru ca cipul să se trezească, există o conexiune între D0 și RST.

Am folosit absența acelei conexiuni pentru a spune dispozitivului că doriți să o (re) configurați. Prima dată când ați pornit dispozitivul a intrat în modul de configurare, deoarece nu avea deja o configurație salvată. Acum că da, dacă ați dorit vreodată să modificați acea configurație, întoarceți comutatorul și fie activați ciclul de alimentare, fie apăsați pinul de resetare.

De asemenea, am constatat că uneori trebuia să deconectez conexiunea D0-RST pentru a clipi o nouă versiune a firmware-ului. Comutatorul funcționează și pentru asta.

Cablajul comutatorului este simplu, un cablu pe o parte la pinul RST și cablul central la pinul D0. Înainte de lipire, glisați blocul de comutator imprimat pe comutator.

Pasul 9: lipiți restul conexiunilor

Acum că ansamblul bateriei și blocul de comutare sunt conectate, este timpul să conectați toate celelalte conexiuni.

1. Lipiți firul roșu de la baterie la pinul de 3,5 V de pe Wemos
2. Lipiți unul dintre firele negre de la baterie la pinul de masă de pe Wemos
3. Lipiți un fir cu ambele capete dezbrăcate la știftul A0. Vom conecta acest lucru la firul galben de pe senzor
4. Lipiți un fir roșu cu ambele capete dezbrăcate la pinul D1 de pe Wemos. Acest lucru va fi transformat în HIGH de către firmware pentru a alimenta senzorul

Puteți, de asemenea, să tăiați capul feminin de pe senzor și să-l lipiți direct la Wemos. Nu am făcut asta, dar nu este nimic în neregulă cu ea, atâta timp cât nu intenționați să o desfaceți mai târziu.

Pasul 10: Puneți totul în cutie

Am încercat să fac totul să se potrivească perfect, dar să nu iau prea multă forță, dar fiecare tipărire este puțin diferită.

1. Introduceți Wemos. împingeți capătul USB în primul rând. Asigurați-vă că se aliniază frumos. Dacă nu aveți dreptul la colț, capătul din spate nu va intra cu ușurință.
2. Apoi introduceți senzorul. Cu cablajul deja conectat, glisați-l într-un unghi și atunci când este în poziția corectă apăsați-l în jos. Cutia trebuie să se țină de suportul de cablare.
3. Apoi, montați suportul bateriei în poziție. S-ar putea să fie nevoie să flectați puțin pereții cutiei. Folosiți faptul că o parte a acesteia este deschisă (pot face ambele părți deschise în următoarea revizuire). Găsiți cele două tampoane circulare din partea de jos a cutiei și apăsați suportul bateriei pe ele.
4. În cele din urmă, puneți comutatorul în poziție din interiorul cutiei. Înșurubați cele două șuruburi de 1,7 mm x 8 mm din exterior, asigurându-vă că aplicați o presiune pe blocul de comutare tipărit. Șuruburile ar trebui să se prindă de blocul imprimat, dar rețineți că piesele imprimate sunt moi și șuruburile vor dezgoli ușor găurile.

Odată ce totul este în cutie, luați câteva minute pentru a organiza firele. S-ar putea să le puteți glisa alături de suportul bateriei, dar în funcție de firul dvs., care ar putea cauza extinderea laturilor.

Pasul 11: Porniți-l și faceți primele dvs. citiri

În cele din urmă, asigurați-vă că comutatorul este răsturnat pentru a conecta pinii D0 și RST și introduceți o baterie.

puneți capacul și înșurubați cele 6 șuruburi pentru a-l ține în poziție (sau nu capacul se poate ține doar cu frecare).

Dispozitivul ar trebui să citească imediat, să meargă la culcare pentru timpul configurat și apoi să ia o altă.

Acum, când îl aveți în funcțiune, puteți configura o diagramă în Blynk, puteți configura o notificare în HomeAssistant sau orice altă varietate de alte opțiuni pentru a urmări umiditatea și a vă menține plantele în viață.

Pasul 12: Următoarele iterații

În viitor, probabil că voi actualiza software-ul MQTT pentru a spune mai mult decât simpla citire. Unul dintre pinii blynk publică o interpretare, așa că cel puțin vreau să adaug asta la MQTT. Trebuie să includ și ultimul

De asemenea, intenționez să adaug intervalul de citire la pagina de setări sau să construiesc un mod de calibrare. Ideea ar fi că utilizați pagina de configurare pentru ao pune în modul de calibrare. Apoi este nevoie de o serie de citiri într-o succesiune destul de rapidă, păstrând cea mai înaltă ca „Uscată” și cea mai mică ca „Umedă”.

De asemenea, cred că pot micșora dispozitivul folosind o baterie mai mică sau stivuind unele dintre piese. Întotdeauna trebuie lucrat la model.

În cele din urmă, există și alte plăci, în afară de Wemos D1 Mini, care au suportul bateriei și / sau încărcătorul încorporat. Folosirea acestora ar putea economisi puțin spațiu și mă va împiedica să deschid carcasa mai târziu.